애플 M1과 애플 맥의 미래 컴퓨팅 전망

올해 6월, 애플은 자사의 맥 라인업을 애플 실리콘으로 전환할 계획을 발표했습니다. 2006년부터 맥의 SoC 공급업체였던 인텔을 버리는 것입니다. 쿠퍼티노 대기업에 따르면 이 전환은 2년이 걸리며, 전체 생태계에 대한 앱 개발자들이 더 잘 앱을 작성하고 최적화할 수 있도록 하는 공통 아키텍처를 구축할 것입니다. 약속을 지키기 위해 몇 달 후, 어제 ‘One More Thing’ 이벤트에서 회사는 애플의 실리콘(M1)으로 구동되는 최신 맥 라인업을 공개했습니다. 애플의 맞춤형 ARM 기반 M1 칩과 향후 맥에서의 컴퓨팅 의미에 대한 모든 필수 세부 사항을 자세히 살펴보겠습니다.

애플의 맞춤형 SoC로 가는 길

애플의 맞춤형 SoC 설계 능력에 대한 배경을 제공하기 위해, 이 기술 대기업은 지금까지 총 6개의 시리즈를 보유하고 있습니다. 이들은 다음과 같습니다:

i. A 시리즈: iPhone, iPad 및 (일부) iPod 모델용
ii. S 시리즈: Apple Watch에 사용
iii. T 시리즈: SMC 및 TouchID를 관리하는 보안 칩으로, 기본적으로 맥 컴퓨터용
iv. W 시리즈: AirPods 및 Apple Watch에 사용되는 연결 칩
v. H 시리즈: 오디오 제품(AirPods 및 Powerbeats)에 특별히 사용
vi. U 시리즈: 새로운 iPhone 및 Apple Watch에서 발견되는 초광대역 지원 칩

M 시리즈는 애플의 SiP(패키지 내 시스템) 가족에 추가된 최신 제품으로, M1은 일부 맥 컴퓨터를 위한 라인업의 첫 번째 SoC입니다. 지금까지 ‘ M ‘라는 글자는 애플이 iPhone 및 iPad의 통합 센서에서 데이터를 수집하는 모션 코프로세서에 지정했습니다.

애플 M1 사양 및 세부 사항

애플 M1은 애플이 설계한 첫 번째 ARM 기반 SoC(패키지 내 시스템)입니다. TSMC의 5nm 노드에서 제작되었으며 현재 Mac mini, MacBook Air 및 MacBook Pro(13″)에 전원을 공급하고 있습니다. 맥의 최신 프로세서인 A14도 TSMC의 5nm 노드에서 제작되었습니다. 애플은 M1이 5nm 공정을 사용하여 제작된 최초의 상용 컴퓨터 칩이라고 주장하며, 놀라운 160억 개의 트랜지스터를 포함하고 있다고 말합니다.

지금까지 맥과 PC는 CPU, I/O, 보안, 메모리 등 다양한 처리 및 연결 요구를 위해 여러 개의 칩을 장착하고 있었습니다. 그러나 M1을 통해 애플은 모든 요소를 통합하여 보다 효율적이고 강력한 패키지를 제공하는 보다 간결하고 올인원 접근 방식을 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 회사는 패키지 내의 단일 풀에서 다양한 작업에 필요한 모든 리소스를 시스템이 활용하기 쉽게 만들고, 결과적으로 기계(설치된 기계)에서 개선된 효율성을 갖춘 균형 잡힌 성능을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.

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CPU, GPU 및 신경 엔진

아키텍처 자체에 대해 이야기하자면, M1은 네 개의 성능 코어와 네 개의 고효율 코어를 통합하여 이론적으로 컴퓨터에서 균형 잡힌 성능을 제공한다고 주장합니다. CPU 외에도 M1의 GPU는 몇 가지 유망한 사양을 가지고 있습니다. 애플에 따르면, 2.6 테라플롭스의 처리량을 제공할 것이라고 약속하는 8개의 코어가 있습니다.

애플은 모바일 측면에서 기계 학습(ML) 성능을 위한 모든 처리 리소스를 제공하기 위해 신경 엔진을 고수해 왔습니다. M1과 함께, 애플은 16코어 아키텍처를 제공하여 초당 11조 개의 작업을 수행할 수 있다고 주장하며, 이는 이미지 처리, 음성 인식 및 비디오 분석과 같은 작업에서 더 빠른 처리를 가능하게 합니다.

보안 영역 및 ISP

세 가지 핵심 엔티티 외에도 M1은 사용자 데이터를 보호하고 모든 보안 작업을 처리하기 위해 보안 영역을 통합합니다. 또한 고품질 비디오를 더 나은 다이내믹 레인지와 화이트 밸런스로 가능하게 하는 이미지 신호 프로세서(ISP)도 특징으로 합니다.

애플 M1 사양 및 세부 사항의 중요성

현재로서는 새로 발표된 맥이 출시될 때까지 애플의 주장에 의존해야 합니다.

기술 대기업이 프로세서를 지원하는 모든 처리 능력에 기반하여 한 말은 다음과 같습니다: “M1은 최대 3.5배 더 빠른 CPU 성능, 최대 6배 더 빠른 GPU 성능, 최대 15배 더 빠른 기계 학습을 제공하며, 이전 세대 맥보다 최대 2배 더 긴 배터리 수명을 가능하게 합니다.”

회사가 결론을 도출하기 위해 사용한 성능 대 전력 그래프 — 최대 2배 더 빠른 CPU 성능, 최대 성능이 단 25%의 전력에서 발생 — 는 참조 척도의 부족으로 인해 모호해 보입니다. 그러나 이미 언급했듯이, 이는 물론 애플이 제시한 주장일 뿐이므로, 우리는 이를 신중하게 받아들여야 합니다. 회사가 M1을 비교하기 위해 어떤 장치/칩셋을 사용했는지에 대한 명확한 구분이 없기 때문에, 우리는 프로세서가 일상적인 작업에서 어떻게 수행되는지 지켜봐야 합니다. 그리고 그때야 비로소 이러한 주장이 이론적으로 성립하는지, 애플이 주장하는 숫자를 정당화하는지 알 수 있을 것입니다.

M1 + Big Sur = 향상된 성능 및 효율성?

애플의 다음 운영 체제 업데이트인 macOS Big Sur는 올해 WWDC 2020에서 공개되었습니다. 이벤트에서 발표된 다른 운영 체제인 iOS, iPadOS, watchOS는 대중에게 출시되었지만, macOS Big Sur는 나중에 출시될 예정입니다. 되돌아보면, 이는 애플이 시간을 벌고 최신 맥 하드웨어가 Big Sur를 실행하는 첫 번째 장치가 되기를 원했던 의도적인 움직임으로 보입니다.

애플에 따르면, macOS Big Sur는 애플 M1의 모든 처리 능력을 활용하도록 설계되어 전체 성능을 개선하고 배터리 수명을 향상시킵니다. 성능 변화 및 개선 외에도, 새로운 SoC는 이전보다 더 넓은 앱 컬렉션을 사용할 수 있게 합니다. 사용자는 iPhone 및 iPad 앱을 맥 컴퓨터에서 네이티브로 실행할 수 있으며, 업데이트되지 않은 기존 앱은 애플의 Rosetta 2 기술을 사용해야 합니다. 잘 모르는 분들을 위해, Rosetta는 앱 개발자가 구형 앱을 새로운 하드웨어에서 실행할 수 있도록 하는 이진 변환기(소스 코드 –> 명령어 세트)입니다. 최신 버전인 Rosetta 2는 macOS Big Sur에 포함되어 있으며, 인텔 기반 맥을 위해 작성된 앱을 새로운 ARM 기반 M1 칩에서 실행할 수 있도록 변환합니다.

맞춤형 프로세서로 이동하는 이유?

애플이 맥 컴퓨터를 위해 실리콘 제조업체를 버리는 것은 이번이 처음이 아닙니다. 2005년, 애플은 더 나은 성능을 위해 IBM(파워PC G5)에서 인텔 x86으로 이동했습니다. 파워PC는 1991년 애플, IBM 및 모토로라가 만든 AIM 동맹에 의해 생성되었습니다. 그러나 속도가 부족하고 애플의 요구 사항을 충족하지 못했기 때문에 회사는 이를 포기하고 인텔로 전환하기로 결정했습니다. 이후 회사는 수년 동안 맥 컴퓨터에서 인텔 프로세서를 사용해 왔습니다. 6월에 자사의 맞춤형 실리콘으로 전환할 계획을 발표할 때까지 말입니다.

맞춤형 ARM 기반 SoC로 전환하는 가장 큰 이유 중 하나는 하드웨어에 대한 제어를 강화하는 것으로 보입니다. 애플은 하드웨어에서 더 많은 것을 얻기 위해 운영 체제에서 모든 수정을 수행할 수 있지만, 여전히 회사가 내부의 잠재력을 활용하는 것을 방해하는 특정 요소가 있습니다. 특히 프로세서와 관련하여 말입니다. 이는 때때로 최적화를 통해 개발자가 의도한 대로 완전히 성능을 발휘하지 못하는 맥용으로 개발된 앱에도 해당됩니다.

자체 맞춤형 하드웨어로 이동하는 것은 이제 애플이 하드웨어와 소프트웨어 모두를 제어할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 회사가 기계에서 더 많은 것을 제공할 수 있는 더 나은 위치에 있어야 함을 의미합니다. 이와 관련하여 애플이 빛나는 좋은 예는 자사의 실리콘으로 구동되는 iPhone 및 iPad입니다.

맥 컴퓨터의 컴퓨팅 미래 전망

애플이 하드웨어와 소프트웨어의 전체 수직을 장악함에 따라, 애플의 의지에 반하는 것은 거의 없습니다. SoC에 대한 제3자에 대한 의존성이 없기 때문에, 애플은 맥에서 특정 기능이나 기능을 구현하는 데 필요한 하드웨어의 모든 잠재력을 활용하는 것을 방해하는 제한에 구속되지 않습니다. 따라서 그들은 하드웨어를 요구 사항에 맞게 사용할 수 있으며, 사실상 최대한 활용할 수 있습니다.

이 구현의 가장 큰 응용 프로그램 중 하나는 새로운 맥이 네이티브 iPhone 및 iPad 앱을 실행할 수 있는 능력입니다. 이는 인텔 기반 기계에서는 불가능했습니다. 그리고 이러한 앱이 이제 유니버설이기 때문에 소스 코드 변환이 거의 없거나 전혀 필요하지 않습니다.

또한 애플이 이벤트 중에 발표한 내용을 기반으로, 맞춤형 M1 칩으로의 전환은 코더부터 창의적인 전문가에 이르기까지 광범위한 사용자에게 맥에서 최고의 경험을 제공할 것입니다. 몇 가지 숫자를 살펴보면, 애플은 M1 칩으로 구동되는 새로운 13인치 MacBook Pro가 Xcode에서 코드를 최대 2.8배 더 빠르게 빌드할 수 있으며, Unity Editor에서 복잡한 게임 장면을 최대 3.5배 더 빠르게 디자인하고, Create ML에서 ML 작업을 최대 11배 더 빠르게 수행하며, Final Cut Pro X에서 복잡한 3D 타이틀을 최대 5.9배 더 빠르게 렌더링하고, DaVinci Resolve에서 8K ProRes 비디오를 프레임 손실 없이 재생할 수 있다고 말합니다. 마찬가지로, 새로운 MacBook Air는 Final Cut Pro에서 4K ProRes 비디오의 재생 및 편집을 지원하며, 이는 팬이 없는 기계에서 너무 많은 요구를 하는 것처럼 들립니다. 그러나 애플의 M1 칩에 대한 주장을 따르자면, 이러한 주장은 즉시 간과할 수 없습니다.

전환의 단점에 대해 이야기하자면, 맞춤형 SoC로의 전환으로 인해 어떤 문제나 장애물이 발생할 수 있는지 말하기에는 너무 이릅니다. 이전 앱과의 호환성 문제나 전환 단계에서 사용자에게 통제를 빼앗길 수 있는 특정 제한이 있을 수 있으며, 사소한 단점이 여기저기 있을 수 있지만, 현재로서는 장점이 단점보다 더 많은 것 같습니다.

애플 M1로 구동되는 맥

현재까지, 우리는 M1 칩으로 구동되는 세 가지 새로운 맥: Mac mini, MacBook Air 및 MacBook Pro가 있으며, iMac, iMac Pro 및 Mac Pro는 여전히 전환을 기다리고 있습니다. Mac mini는 $699(84,900원)부터 시작하며, MacBook Air와 MacBook Pro(13″)는 각각 $999(92,900원) 및 $1299(122,900원)입니다.

숫자가 제시하는 바에 따르면(그리고 이것이 전체 성능 및 효율성의 개선으로 이어진다면), 애플의 데스크탑이 향후 몇 개월 또는 몇 년 내에 M1으로 전환될 것으로 기대할 수 있습니다. 애플은 이미 향후 2년 내에 모든 맥을 인텔에서 자사의 프로세서로 전환할 것으로 예상한다고 밝혔습니다.