Чем хороши собственные процессоры Apple?

TJHi-Tech

Mac на ARM: зачем Apple перешла на собственные процессоры, в чём разница с Intel и ​что изменится для пользователей

Старые Mac не перестанут работать в одночасье, macOS будет поддерживать оба типа процессоров, а переход займёт не один год.

Дамир Камалетдинов

1280
A13 Bionic — флагманский процессор Apple собственной разработки, который считается самым производительным на рынке смартфонов. Кадр из видео Apple

22 июня на конференции для разработчиков WWDC 2020 Apple объявила, что перейдёт на процессоры собственной разработки во всех компьютерах Mac, включая MacBook Air, Pro, iMac, и Mac Pro. В течение двух лет компания откажется от готовых решений Intel и начнёт использовать чипы на базе ARM-архитектуры.

Первый компьютер на собственном процессоре Apple хочет выпустить в конце 2020 года, а macOS Big Sur уже поддерживает новые чипы. Редактор TJ рассказывает, почему владельцам Mac на Intel пока не стоит переживать, зачем Apple понадобился переход и как он будет происходить.

ARM и SoC — что это и в чём их особенности

SoC расшифровывается как «система на чипе» (System-on-a-Chip), их ещё называют «однокристальными» системами. Зачастую такие процессоры используют в портативной электронике из-за их компактности, низкого энергопотребления и экономии.

Процессоры для ПК обычно тоже содержат один чип, но только с самим процессором. В то же время в одном SoC может быть сразу множество компонентов, включая графику, модем, отдельные модули для специфических задач и не только.

Apple использует SoC-чипы как минимум с момента выхода первого iPhone в 2007 году. Первые айфоны компания выпускала с процессорами Samsung, потом лицензировала готовые решения ARM, а с 2012 года сама разрабатывает чипы на базе ARM и планирует устанавливать их в новые Mac.

1280
A4 – первый ARM-процессор разработки Apple

ARM-чипы отличаются от Intel архитектурой. В основе работы любого процессора лежит набор команд — элементарные операции, которые способен выполнить чип, например, перемещение данных или базовые вычисления. Язык программирования на таких инструкциях называют языком ассемблера.

Процессоры ARM относятся к архитектуре RISC («вычисления с упрощённым набором команд», reduced instruction set computing), аббревиатура даже расшифровывается как Advanced RISC Machine. А x86-чипы от Intel относятся к CISC-архитектуре («вычисления со сложным набором команд», complex instruction set computing).

Цель RISC — свести всё к настолько элементарным командам, чтобы любую задачу можно было выполнить за один такт процессора, то есть за временной промежуток, синхронизирующий выполнение всех операций. CISC-процессоры основаны на противоположном принципе: они используют более сложные команды и исполняют их в течение нескольких тактов.

Чипы ARM нацелены на максимальную энергоэффективность, а решения Intel или AMD — на пиковую производительность.

Если CISC-процессору нужно умножить два числа, достаточно запустить одну команду MULT: она загрузит числа из памяти, умножит их и сохранит результат в нужную ячейку. В случае с RISC-чипом для той же операции потребуется намного больше шагов: сначала нужно отдельной командой LOAD переместить числа из регистров в исполнительный блок, затем командой PROD умножить их, а потом с помощью STOR разместить результат в нужном регистре.

В этом случае может показаться, что CISC — более эффективная архитектура, потому что её команды выглядят проще. Но это впечатление обманчиво: процессоры такого типа исполняют задачи в несколько тактов, а RISC-чипы всегда выполняют каждую задачу в один тактовый цикл. Таким образом гипотетическая команда умножения может занять одинаковое количество циклов для обоих архитектур.

У CISC есть свои преимущества. В первую очередь, они быстрее справляются с переводом высокоуровневых языков программирования вроде «C» на язык ассемблера, понятный машине. Кроме того, команды CISC сложнее и позволяют выполнять сразу несколько операций за раз без ограничения по тактам процессора. Поэтому такие процессоры популярны в настольных ПК или ноутбуках, где не нужно так экономить энергию или место.

Однако команды всех процессоров задействуют транзисторы, а так как у CISC-чипов команды сложнее — они занимают больше физического места, чем RISС. Из этого вытекают ключевые преимущества RISC-чипов — у них меньше транзисторов, а значит они занимают меньше места, потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла.

1280
Intel Core 2 Duo и ARM-чип Texas Instrument OMAP 3630. Фото пользователя World Super Cars

Эти особенности сделали ARM идеальным вариантом для портативной электроники с её строгими требованиями по теплоотводу (TDP) на уровне 3,5 Ватт и отсутствием активного охлаждения. Пока Intel побеждала в высокопроизводительных системах на процессорах с TDP в 100 Ватт, ARM-чипы наращивали мощность, оставаясь очень энергоэффективным решением.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как Смарт ТВ шпионят за нами (и что с этим делать) Как Смарт ТВ шпионят за нами (и что с этим делать)

Вы смотрите телевизор, а он наблюдает за вами, фиксируя ваши действия и речь

CHIP
Технологии в наркотрафике: на опиумных плантациях Афганистана используют солнечные батареи. Площадь полей выросла вдвое Технологии в наркотрафике: на опиумных плантациях Афганистана используют солнечные батареи. Площадь полей выросла вдвое

На юге Афганистана фермеры добывают воду при помощи солнечной энергии

TJ
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Шучу-шучу: есть ли у животных чувство юмора Шучу-шучу: есть ли у животных чувство юмора

Являются ли люди единственным видом на Земле который умеет смеяться?

Популярная механика
Самый знаменитый монгол Самый знаменитый монгол

Чингисхан по праву входит в пантеон величайших завоевателей

Дилетант
Как бурые медведи вернулись в Чернобыль: фото Как бурые медведи вернулись в Чернобыль: фото

Бурые медведи вернулись в Зону отчуждения Чернобыльской АЭС

National Geographic
Можно ли жить без сожалений? Можно ли жить без сожалений?

Причина сожалений – убеждение, что наша жизнь могла бы быть лучше

Psychologies
Игнорируйте «нет», приспосабливайтесь к рынку и не бойтесь саморазрушения: уроки Джеффа Безоса во время создания Kindle Игнорируйте «нет», приспосабливайтесь к рынку и не бойтесь саморазрушения: уроки Джеффа Безоса во время создания Kindle

Дэн Роуз о том, чему научился во время работы с основателем Amazon

VC.RU
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Сколько тебе нужно белка, чтобы нарастить мышечную массу? Ответы на главные вопросы о протеине Сколько тебе нужно белка, чтобы нарастить мышечную массу? Ответы на главные вопросы о протеине

Сколько именно протеина стоит съедать для заветного результата?

Playboy
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Что происходит с атмосферой при столкновении планет: видео Что происходит с атмосферой при столкновении планет: видео

Столкновения планет — обычное явление во Вселенной

National Geographic
14 детей и брак с коллегой: личная жизнь самых популярных порноактрис 14 детей и брак с коллегой: личная жизнь самых популярных порноактрис

Говоря о порноактрисах, мы редко задумываемся о том, есть ли у них семьи

Cosmopolitan
Как появились белые бенгальские тигры? Как появились белые бенгальские тигры?

Бенгальские тигры вовсе не альбиносы

National Geographic
Что нам стоит дом построить Что нам стоит дом построить

Что можно построить из дерева и почему стоит полюбить этот натуральный материал

AD
Чего боятся женщины: руководители крупных компаний рассказали о своих профессиональных страхах Чего боятся женщины: руководители крупных компаний рассказали о своих профессиональных страхах

У 37% женщин-руководителей есть страх эмоционально выгореть

Forbes
6 шагов к развитию эмоционального интеллекта 6 шагов к развитию эмоционального интеллекта

Как научиться понимать других – и как сделать так, чтобы они лучше понимали нас

Psychologies
5 скрытых видов манипуляции, которыми пользуются нарциссы 5 скрытых видов манипуляции, которыми пользуются нарциссы

5 коварных и скрытных видов манипуляции, которые часто применяют нарциссы

Psychologies
Только между нами Только между нами

О женской дружбе редко услышишь что-то хорошее

Cosmopolitan
Что читать в отпуске: главные книжные новинки этого лета Что читать в отпуске: главные книжные новинки этого лета

Лучшие книжные новинки для летнего чтения

Forbes
Яркий символ лугов Яркий символ лугов

Характерный мазок дивного лугового полотна — высокий раскидистый донник!

Наука и жизнь
Как рыбы выживают в ледяных водах? Им помогает природный антифриз Как рыбы выживают в ледяных водах? Им помогает природный антифриз

Объясняем на примере нототениевидных рыб, обитающих в акватории Антарктики

National Geographic
Мартину Шину - 80! Мартину Шину - 80!

Чем знаменит Мартин Шин?

Cosmopolitan
Гипноз в домашних условиях: как мы влияем на близких, а они на нас? Гипноз в домашних условиях: как мы влияем на близких, а они на нас?

Энергетические вампиры и сглаз — это все правда

Psychologies
Катерина Гордеева: да, нет, знаю Катерина Гордеева: да, нет, знаю

«Я пришла в журналистику с четким намерением менять мир

Glamour
Что мешает вам быть здоровой и счастливой? Что мешает вам быть здоровой и счастливой?

Можно ли быть здоровой и счастливой в амбициях и скоростях мегаполисов

Домашний Очаг
10 советов для интенсивного и яркого оргазма 10 советов для интенсивного и яркого оргазма

Оргазм кажется нам обязательным завершением любого сексуального акта

Psychologies
Избавься от них! 10 вещей, из-за которых ты выглядишь несовременно Избавься от них! 10 вещей, из-за которых ты выглядишь несовременно

10 вещей, которые давно уже стали признаком дурного вкуса

Cosmopolitan
Андроид, гнев божий Андроид, гнев божий

Михаил Трофименков о «ООО “Семейный роман”» Вернера Херцога

Weekend
Тайные послания Тайные послания

Могут ли сны предсказывать будущее, предостеречь и направить человека?

Лиза
Открыть в приложении