Apple M1 e le sue prospettive per il futuro del computing sui Mac di Apple

A giugno di quest’anno, Apple ha annunciato il suo piano di passare la sua linea di Mac ai chip Apple silicon — abbandonando Intel, il suo fornitore di SoC per Mac dal 2006. Una transizione che richiederà due anni, secondo il gigante di Cupertino, e stabilirà un’architettura comune che darà ulteriore potere agli sviluppatori di app per scrivere e ottimizzare meglio le app per l’intero ecosistema. Impegnandosi nella sua promessa, pochi mesi dopo, ieri, durante l’evento ‘ One More Thing ‘, l’azienda ha svelato la sua ultima linea di Mac alimentata dal silicio di Apple (M1). Ecco uno sguardo più da vicino a tutti i dettagli essenziali sul chip M1 personalizzato di Apple basato su ARM e cosa significa per il computing sui Mac negli anni a venire.

La strada di Apple verso SoC personalizzati

Per darti un po’ di contesto sulle capacità di Apple nel progettare SoC personalizzati, il gigante tecnologico ha finora realizzato un totale di sei serie. Queste includono:

i. A-series: per iPhone, iPad e (alcuni) modelli di iPod
ii. S-series: utilizzato nell’Apple Watch
iii. T-series: responsabile della gestione di SMC e TouchID, fondamentalmente un chip di sicurezza per computer Mac
iv. W-series: chip di connettività, utilizzato su AirPods e Apple Watch
v. H-series: utilizzato specificamente su prodotti audio (AirPods e Powerbeats)
vi. U-series: chip capace di ultrawideband trovato su nuovi iPhone e Apple Watch

La serie M è l’ultima ad aggiungersi alla famiglia di SiP (sistemi in un pacchetto) di Apple, con l’M1 che è il primo SoC nella linea per alcuni dei suoi computer Mac. Fino ad ora, la lettera ‘ M ‘ era stata designata da Apple per i suoi coprocessori di movimento utilizzati per raccogliere dati dai sensori integrati su iPhone e iPad.

Specifiche e dettagli dell’Apple M1

Apple M1 è il primo SoC (sistema su un pacchetto) basato su ARM progettato da Apple. È costruito sul nodo a 5nm di TSMC e attualmente alimenta il Mac mini, il MacBook Air e il MacBook Pro (13″). Per darti un contesto, l’ultimo processore di Apple per iPhone, l’A14, è anch’esso costruito sul nodo a 5nm di TSMC. Apple afferma che l’M1 è il primo chip per computer commerciale costruito utilizzando il processo a 5nm e dice che contiene un incredibile 16 miliardi di transistor.

Fino ad ora, i Mac e i PC hanno imballato una moltitudine di chip per diverse esigenze di elaborazione e connettività, come CPU, I/O, sicurezza, memoria e altro. Tuttavia, con l’M1, Apple mira a cambiare questa pratica con un approccio più compatto e tutto-in-uno che integra tutti gli elementi insieme per offrire un pacchetto più efficiente e potente. Facendo ciò, l’azienda mira a semplificare l’utilizzo di tutte le varie risorse necessarie per diverse operazioni da un’unica riserva all’interno del pacchetto. E, a sua volta, offrire una prestazione ben bilanciata dalla macchina (su cui è installata) con un’efficienza migliorata.

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CPU, GPU e Neural Engine

Parlando dell’architettura stessa, l’M1 incorpora quattro core di prestazioni e quattro core ad alta efficienza, che in teoria, affermano di offrire una prestazione bilanciata sui computer. Oltre alla CPU, la GPU sull’M1 ha anche alcune specifiche promettenti. Viene fornita con otto core che promettono di fornire 2,6 teraflops di throughput, secondo Apple.

Apple si è attenuta al Neural Engine sul lato mobile per offrire tutte le risorse di elaborazione per le prestazioni di machine learning (ML). Con l’M1, sta portando le cose a un livello superiore e offrendo un’architettura a 16 core che afferma di offrire 11 trilioni di operazioni al secondo, il che consente un’elaborazione più veloce in compiti come l’elaborazione delle immagini, il riconoscimento vocale e l’analisi video.

Secure Enclave e ISP

Oltre alle tre entità principali, l’M1 incorpora anche l’enclave sicura per proteggere i dati degli utenti e gestire tutte le operazioni di sicurezza. E con ciò, presenta anche un processore di segnale video (ISP), che consente video di alta qualità con una migliore gamma dinamica e bilanciamento del bianco.

Importanza delle specifiche e dei dettagli dell’Apple M1

Beh, almeno per ora, fino a quando i nuovi Mac annunciati non saranno disponibili, dobbiamo attenerci alle affermazioni di Apple, presentate durante l’evento dal vivo.

Ecco cosa ha detto il gigante tecnologico basandosi su tutta la potenza di elaborazione che supporta il processore: “ M1 offre fino a 3,5 volte più velocità della CPU, fino a 6 volte più velocità della GPU e fino a 15 volte più velocità nel machine learning, il tutto mentre consente una durata della batteria fino a 2 volte più lunga rispetto ai Mac di generazione precedente. ”

Il grafico delle prestazioni rispetto alla potenza che l’azienda ha utilizzato per trarre la conclusione — fino a 2 volte più velocità della CPU, con prestazioni di picco a solo il 25% della potenza — sembra vago a causa della mancanza di una scala di riferimento. Ma come già accennato, queste sono, ovviamente, solo affermazioni presentate da Apple, quindi dobbiamo prenderle con un pizzico di sale. Poiché non ci sono distinzioni chiare su quali dispositivi/chipset l’azienda ha confrontato l’M1 per estrarre quei numeri, dobbiamo aspettare e vedere come il processore si comporta nelle operazioni quotidiane. E solo allora sapremo se queste affermazioni reggono in teoria e giustificano i numeri che Apple afferma.

M1 + Big Sur = prestazioni e efficienza migliorate?

Il prossimo aggiornamento del sistema operativo per il Mac, macOS Big Sur, è stato svelato alla WWDC 2020 all’inizio di quest’anno. E mentre altri sistemi operativi annunciati all’evento — iOS, iPadOS, watchOS, sono stati rilasciati al pubblico, macOS Big Sur è stato rinviato a un rilascio successivo. In retrospettiva, sembra una mossa deliberata da parte di Apple poiché sembra che stessero guadagnando tempo e volevano che il loro ultimo hardware Mac fosse il primo dispositivo a eseguire Big Sur.

Secondo Apple, macOS Big Sur è progettato per sfruttare tutte le capacità di elaborazione dell’Apple M1 per offrire un miglioramento delle prestazioni complessive, insieme a una durata della batteria migliorata. Oltre ai cambiamenti e miglioramenti delle prestazioni, il nuovo SoC apre anche la porta a una collezione ancora più ampia di app rispetto a prima. Consente agli utenti di eseguire app per iPhone e iPad nativamente sui loro computer Mac, con app esistenti che non sono state aggiornate a Universal che devono ricorrere alla tecnologia Rosetta 2 di Apple. Per i non iniziati, Rosetta è un traduttore binario (codice sorgente –> set di istruzioni) che consente agli sviluppatori di app di eseguire vecchie app su hardware più recente fino a quando non vengono aggiornate. E l’ultima versione per lo stesso, Rosetta 2, è quella inclusa in macOS Big Sur per tradurre app scritte per Mac basati su Intel per funzionare sul nuovo chip M1 basato su ARM durante la fase di transizione.

Perché passare a un processore personalizzato?

Beh, questa non è la prima volta che Apple abbandona un produttore di silicio per i suoi computer Mac. Nel 2005, l’azienda si è allontanata da IBM (con il suo PowerPC G5) a Intel x86 a favore di migliori prestazioni. Il PowerPC è stato creato dall’alleanza AIM creata da Apple, IBM e Motorola nel 1991. Ma poiché mancava di velocità e non soddisfaceva i requisiti di Apple, l’azienda ha deciso di lasciarlo andare e di passare a Intel. Dopo questo, l’azienda ha utilizzato i processori Intel sui suoi computer Mac per tutti questi anni — fino a giugno, quando ha annunciato il suo piano di passare al proprio silicio personalizzato.

Uno dei motivi principali dietro il passaggio a un SoC ARM personalizzato sembra essere il rafforzamento del controllo sull’hardware. Mentre Apple può apportare tutte le modifiche al suo sistema operativo per ottenere di più dall’hardware delle sue macchine, ci sono ancora alcuni elementi che impediscono all’azienda di sfruttare il potenziale degli interni — in particolare il processore. Non è necessario dire che ciò si traduce anche nelle app sviluppate per i Mac, che a volte faticano a offrire il massimo a causa della mancanza di ottimizzazione che gli sviluppatori intendono impiegare.

Passare al proprio hardware personalizzato significa che Apple ora ha il controllo sia dell’hardware che del software — qualcosa che dovrebbe mettere l’azienda in una posizione migliore per offrire di più dalle loro macchine. Un buon esempio di dove Apple brilla in questo senso è con il suo iPhone e iPad, che sono alimentati dal silicio dell’azienda e hanno i suoi sistemi operativi in esecuzione sopra.

Prospettive future del computing per i computer Mac

Con Apple che controlla l’intera verticale — hardware e software — ci sono poche cose che possono andare contro la volontà di Apple. Poiché non c’è dipendenza da un terzo per il SoC, Apple non è limitata da alcuna limitazione dell’hardware che le impedisce di sfruttare appieno le sue capacità per implementare determinate funzionalità o funzionalità sui Mac. Quindi, sono liberi di utilizzare l’hardware secondo le loro esigenze e, in effetti, ottenere il massimo da esso.

Una delle applicazioni più grandi di questa implementazione che possiamo vedere subito è la capacità dei nuovi Mac di eseguire app native per iPhone e iPad, cosa che non era possibile prima con macchine alimentate da Intel. E poiché queste app sono ora Universali, c’è molto poco o nessuna traduzione del codice sorgente coinvolta.

Inoltre, in base a quanto presentato da Apple durante l’evento, il passaggio a un chip M1 personalizzato consentirà anche a un’ampia gamma di utenti (da programmatori a professionisti creativi) di ottenere la migliore esperienza dai loro Mac. Per passare ad alcuni numeri, Apple afferma che il nuovissimo MacBook Pro da 13 pollici, alimentato dal chip M1, può compilare codice in Xcode fino a 2,8 volte più veloce; progettare scene di gioco intricate in Unity Editor fino a 3,5 volte più veloce; eseguire compiti di ML in Create ML fino a 11 volte più veloce; rendere un titolo 3D complesso in Final Cut Pro X fino a 5,9 volte più veloce e riprodurre video 8K ProRes in DaVinci Resolve senza perdere fotogrammi. Allo stesso modo, con il nuovo MacBook Air, Apple porta il supporto per la riproduzione e la modifica di video 4K ProRes in Final Cut Pro, il che sembra troppo impegnativo per una macchina senza ventole. Ma, se ci basiamo sulle affermazioni di Apple per il chip M1, tali affermazioni non possono certamente essere trascurate subito.

Parlando degli svantaggi della transizione, beh, è troppo presto per dire quali problemi o ostacoli possono emergere a causa del passaggio a SoC personalizzati. A parte i problemi di compatibilità con le app più vecchie, o alcune limitazioni che potrebbero essere imposte all’inizio durante la fase di transizione, che potrebbero togliere il controllo dalle mani degli utenti, o alcune piccole carenze qua e là, i vantaggi sembrano superare gli svantaggi — almeno per ora.

Mac alimentati da Apple M1

Finora, abbiamo tre nuovi Mac: Mac mini, MacBook Air e MacBook Pro che eseguono il nuovissimo chip M1 basato su ARM, con l’iMac, l’iMac Pro e il Mac Pro ancora in attesa della transizione. Il Mac mini parte da $699 (Rs 84,900), mentre il MacBook Air e il MacBook Pro (13″) costano rispettivamente $999 (Rs 92,900) e $1299 (Rs 1,22,900).

In base a ciò che i numeri suggeriscono (e se si traducono in un miglioramento delle prestazioni e dell’efficienza complessive), possiamo aspettarci che i desktop di Apple facciano il passaggio all’M1 nei prossimi mesi o forse anni, poiché Apple ha già dichiarato che prevede di passare tutti i suoi Mac da Intel ai propri processori nei prossimi due anni.