6 월 22 일nd, 2020 년은 'Apple Silicon'이라는 브랜드의 새로운 맞춤형 데스크탑 및 모바일 CPU 라인을 발표함으로써 Apple에게 매우 중요한 이정표가되었습니다. 그 시점까지 그리고 글을 쓰는 시점에서도 Apple은 MacBook Pro 및 Mac Pro와 같은 노트북 및 데스크탑 제품에 CPU를 공급하기 위해 Intel과 파트너 관계를 맺었습니다. 이 새로운 맞춤형 실리콘 라인업이 발표됨에 따라 Apple은 독립적으로 개발하고 제조하는 것을 목표로하는 프로세서를 선호하여 Intel에서 제공하는 CPU에서 탈피 할 계획입니다.
Apple은 Apple Silicon으로 많은 개선을 주장합니다 – 이미지 : Apple
Apple은 이미 엄청난 성공을 거둔 iPhone 용 맞춤형 마이크로 프로세서를 자체 개발 및 제조하고 있으며, 이제 모바일 및 데스크톱 CPU 시장을 겨냥하여 그 찬사를 증폭시키고 자하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이러한 움직임은 최근 인텔의 데스크톱 CPU 라인업뿐만 아니라 효율성과 같은 매개 변수가 가장 중요한 노트북 CPU 시장에서 혁신과 발전이 완전히 결여되어 있기 때문에 더욱 정당화됩니다. 인텔은 10nm 제조 공정으로의 목표 이동과 관련하여 잘 문서화 된 문제가 있었으므로 현재 대부분의 제품에서 여전히 14nm에 머물러 있습니다. 이것은 Intel에서 Apple의 자체 실리콘으로의 전환을 Apple과 같은 명성을 가진 회사에게 더욱 중요하게 만듭니다.
애플 실리콘
우리는 이미 Apple Silicon과 그것이 인텔에주는 의미 이 기사에서는하지만 오늘의 콘텐츠에는 Apple이 Apple Silicon 브랜드로 공식적으로 생산 한 첫 번째 제품을 포함하여 Apple Silicon에 대한 새로운 정보가 많이 있습니다. Apple Silicon은 기본적으로 설계, 제조, 생산, 성능, 최적화 또는 당신이 무엇을 가지고 있는지에 관계없이 Apple이 완전히 제어 할 수있는 프로세서 라인업을 의미합니다. 애플은이 CPU 라인업을 통해 노트북 및 데스크탑 제품의 사용자 경험과 성능을 기하 급수적으로 개선하는 것을 목표로하고 있습니다. 이러한 제품은 인텔 측의 상당한 성능 향상 부족으로 인해 다소 정체 되었기 때문입니다.
Apple Silicon은 또한 Intel과 비교하여 프로세서 자체 제조에 완전히 다른 접근 방식을 취하고 있습니다. x86 아키텍처를 기반으로하는 Intel의 프로세서와 달리 Apple은 ARM 아키텍처를 기반으로 사용자 지정 CPU를 사용하고 있습니다.이 아키텍처에는이 기사의 뒷부분에서 살펴볼 많은 장단점이 있습니다. ARM 아키텍처와 Apple의 5nm 제조 공정을 결합한 Apple은 성능뿐만 아니라 MacBook 시리즈와 같은 노트북 제품의 주요 관심사 인 효율성면에서도 Intel의 제품보다 우위를 차지하는 맞춤형 마이크로 프로세서를 생산하는 것을 목표로합니다.
Apple M1 칩
11 월 10 일에 Apple Silicon 브랜드로 Apple의 첫 번째 제품이 출시되었습니다.일, 2020 년 Apple M1로 명명되었습니다. ARM 아키텍처를 기반으로 Apple에서 개발하고 5nm 공정 노드에서 제조 한 맞춤형 칩입니다. Apple M1은이 칩의 성능을 활용하는 노트북 및 데스크탑 사용자에게 업계 최고의 성능, 강력한 기능 및 놀라운 효율성을 약속합니다. SoC (시스템 온 칩) 인 M1은 인텔이나 AMD에서 아직 볼 수 없었던 정말 흥미롭고 혁신적인 디자인으로 여러 강력한 기술을 단일 칩에 결합합니다. 말할 것도없이 M1은 5nm 공정 노드를 사용하여 만들어진 최초의 개인용 컴퓨터 칩입니다.
Apple M1은 Apple Silicon 브랜드로 출시 된 최초의 CPU입니다. – 이미지 : Apple
Apple은 Apple M1 칩의 예상 성능과 효율성에 대해 과감한 주장을했습니다. Apple에 따르면 M1은 세계에서 가장 빠른 저전력 실리콘 CPU 코어, 세계 최고의 와트 당 성능, 세계에서 가장 빠른 개인용 컴퓨터 통합 그래픽, Apple Neural Engine을 사용한 혁신적인 기계 학습 성능을 특징으로합니다. Apple은 M1이 Mac 역사상 가장 큰 도약을 제공한다고 주장합니다.
제품
글을 쓰는 시점에서 Apple은 주요 소비자 제품 3 개에 M1 칩을 출시했습니다. Apple Mac Mini, MacBook Air 및 MacBook Pro 13”은 이제 이전에 이러한 제품에서 널리 사용되던 Intel의 x86 CPU 제품 대신 Apple M1 칩을 사용한 구성을 제공합니다. 사실, 애플은 인텔 기반 맥북과 맥 제품을 갑작스럽게 제거하는 것이 아니라 적어도 2 년 동안 같은 라인업으로 공존 할 예정이다. Apple은 현재 약 2 년 동안 지속될 것으로 예상되는 제품 라인의 전환 기간을 계획했습니다. 전환 기간이 끝날 때까지 모든 Apple 기기는 Intel의 x86 프로세서 대신 Apple Silicon 프로세서로 구동 될 예정입니다.
Apple M1이 장착 된 Mac Mini는 699 달러부터 시작하고 MacBook Air는 999 달러부터 시작하며 MacBook Pro는 1299 달러부터 시작합니다.
Apple M1 칩이 내장 된 최초의 3 개 제품 – 이미지 : Apple
핵심 아키텍처 및 디자인
지금까지 Mac 또는 MacBook 제품은 모든 기능을 제공하기 위해 여러 개의 칩이 필요했습니다. 제품이 주장하는 최대 성능을 제공하려면 CPU, 메모리, GPU, I / O 및 보안 구성 요소와 같은 여러 구성 요소를 제품 내부에 조립하고 서로 연결해야했습니다. Apple M1 칩은 여러 주요 구성 요소를 하나의 소형 패키지로 결합하고 효율성과 성능 향상에 필수적인 높은 수준의 통합을 제공하는 단일 SoC (system-on-a-chip)입니다. M1 칩에는 애플이 단일 칩에 넣은 트랜지스터 수가 가장 많은 160 억 개의 트랜지스터가 있습니다.
M1 칩 내부의 메인 CPU에는 8 개의 코어가 있습니다. – 이미지 : Apple
M1은 성능과 효율성을 모두 극대화하도록 설계된 8 코어 CPU의 핵심입니다. 이러한 이유로 M1 칩이 필요할 때 성능과 성능을 교환 할 수 있도록하는 4 개의 고성능 코어와 4 개의 고효율 코어가 특징입니다. Apple은 고성능 코어가 저전력 실리콘과 관련하여 세계에서 가장 빠른 CPU 코어라고 주장하므로 이러한 코어에서는 멀티 스레드 워크로드를 쉽게 처리 할 수 있습니다. 고효율 코어는 성능 기준을 유지하면서 더 빠른 코어의 1/10 성능을 사용합니다. 이러한 코어는 경량 작업과 백그라운드 애플리케이션을 실행하는 반면 고전력 코어는 가장 까다로운 워크로드를 처리합니다.
당연한 일이지만, 애플은 M1 칩 내부에 GPU를 통합했으며, 이는 M1이 완전한“시스템 온 칩”이라는 Apple의 주장에 더 큰 비중을 두었습니다. M1의 통합 GPU는 MacBook과 같은 모바일 제품에 필수적인 성능과 효율성 사이의 균형을 맞추는 것을 목표로합니다. GPU는 또한 8 개의 코어로 구성되어 있으며 Apple에 따르면 한 번에 거의 25,000 개의 스레드를 실행할 수 있습니다. Apple은 또한 이것이 그들이 지금까지 만든 것 중 가장 진보 된 그래픽 프로세서라고 주장합니다.
M1은 또한 프로세서의 코어 설계에 내장 된 16 코어 신경 엔진을 갖추고 있습니다. Neural Engine은 기계 학습 애플리케이션과 AI에 큰 도움이 될 수있는 초당 11 조 개의 대규모 작업을 실행할 수있는 것으로 보입니다. 이 Neural Engine은 M1의 뛰어난 통합 GPU와 결합되어 Final Cut Pro와 같은 앱에서 뛰어난 편집 및 렌더링 후보가됩니다. 새로운 Neural Engine은 이전 Mac 제품보다 최대 15 배 빠른 머신 러닝 성능을 자랑합니다.
Apple은 또한 M1의 나머지 칩 구성 요소와 시스템 메모리를 통합했습니다. Mac Mini 또는 MacBook의 RAM은 이제 칩 자체에 직접 통합되므로 CPU 및 SoC 내부의 다른 구성 요소에 직접 연결됩니다. UMA는 고 대역폭, 저 지연 메모리를 맞춤형 패키지 내의 단일 풀로 통합하여 SoC의 모든 구성 요소가 여러 메모리 풀간에 복사하지 않고도 동일한 데이터에 액세스 할 수 있다고 주장합니다. 통합 RAM은 사용자가 RAM을 업그레이드하거나 교체 할 수 없기 때문에 큰 단점이 있습니다.
모든 구성 요소가 작은 SoC 패키지에 긴밀하게 통합되었습니다. – 이미지 : Apple
x86 Intel 프로세서에 비해 향상된 기능
인텔에서 자체 ARM 기반 CPU 라인업으로 전환하기로 한 Apple의 결정은 주로 세 가지 주요 요인에 의해 결정되었습니다.
능률
노후화 된 14nm 공정을 기반으로, 현재 MacBook 및 Mac 제품의 Intel CPU는 매우 비효율적이며 특히 노트북에서 높은 전력 소비 및 열 조절 문제를 야기합니다. 이러한 문제로 인해 MacBook 및 Mac 제품의 잠재적 인 성능이 저하되었으며 Apple은 Intel의 혁신 부족에 만족하지 않았습니다.
M1 칩의 도입으로 Apple은 최신 CPU에 비해 와트 당 성능이 무려 3 배 더 높다고 주장합니다. 이를 통해 MacBook 내부의 SoC는 Intel의 x86 기반 CPU에 비해 더 시원하게 작동하고 훨씬 적은 전력을 소비 할 수 있습니다. 열 제약을 제거하면 Mac Mini 및 MacBook Air에서 볼 수 있듯이 M1 칩이 활성 냉각 없이도 최대 성능 잠재력에 도달 할 수 있습니다.
와트 당 최대 3 배의 CPU 성능으로 높은 효율성 보장 – 이미지 : Apple
그보다 훨씬 더 인상적인 것은 새로운 M1 기반 MacBook의 배터리 수명이 크게 향상되었다는 것입니다. Apple은 13 형 MacBook Pro에서 최대 17 시간의 무선 웹 브라우징과 20 시간의 영화 재생을 주장하고 있습니다. 이것은 초기 테스트가 진행되는 한 정확 해 보이는 말도 안되는 숫자입니다. 이 놀라운 배터리 수명은 Apple M1 칩의 향상된 효율성의 직접적인 결과입니다.
속도
M1 칩은 효율성뿐만 아니라 성능면에서도 챔피언입니다. 고성능 및 고효율 코어 설계와 결합 된 SoC의 긴밀하게 연결된 구조는 이전 세대 Intel에 비해 최대 2 배 빠른 CPU 성능을 제공합니다. 더욱 인상적인 것은 동일한 시나리오에서 PC 칩이 사용한 전력의 25 % 만 사용한다는 사실입니다. 이것은 현재뿐만 아니라 미래에도 M1 칩의 성능과 효율성에 대한 많은 것을 말해줍니다.
CPU 성능은 지난 세대 MacBook과 비교할 때 기하 급수적으로 향상되었습니다. – Image : Apple
Apple은 또한 M1 내부의 통합 GPU가 최대 2 배의 그래픽 속도로 최신 PC 노트북 칩보다 훨씬 더 높은 그래픽 성능을 제공한다고 주장했습니다. PC 칩을이기거나 일치시킬뿐만 아니라 동일한 시나리오에서 PC 칩이 사용하는 전력의 33 % 만 사용하면서 그렇게합니다. 2.6 테라 플롭스의 처리량을 가진 Apple은 M1이 개인용 컴퓨터에 세계에서 가장 빠른 통합 그래픽을 가지고 있다고 주장합니다. 이와 같은 효율성과 성능은 Apple이 잘 알려진 광범위한 최적화 작업과 결합되어 M1 및 향후 Apple Silicon 제품이 PC 경쟁 업체와 경쟁하기 매우 어렵게 만들 수 있습니다.
Apple에 따르면 이러한 모든 개선의 결과로 M1은 최대 3.5 배 빠른 CPU 성능, 최대 6 배 빠른 GPU 성능 및 최대 15 배 빠른 머신 러닝을 제공하는 동시에 이전 세대보다 최대 2 배 더 긴 배터리 수명을 제공합니다. 맥.
최적화
Apple은 자체 제품에 관한 생산 프로세스의 모든 측면을 제어하는 것을 좋아하는 회사입니다. Apple은 이미 자체 운영 체제를 가지고 있기 때문에 해당 운영 체제에 맞게 맞춤형 CPU 및 기타 구성 요소를 생산하면 Apple은 최종 사용자의 경험을 엄청나게 최적화 할 수 있습니다. Apple은 M1 칩의 성능을 운영 체제 및 앱의 요구 사항과 기대에 맞게 미세 조정할 수 있으며, 운영 체제는 M1 칩 및 다양한 구성 요소와 훨씬 쉽게 대화 할 수 있습니다. 이를 통해 이전에 인텔 CPU에서 가능했던 것보다 훨씬 더 나은 경험을 제공 할 수있는 훨씬 더 높은 수준의 세분화 및 제어가 가능합니다.
또한 macOS Big Sur는 M1 칩의 모든 기능과 성능을 최대한 활용하도록 설계되었습니다. Apple은 Apple이 지금까지 가장 진보 된 하드웨어에서 실행중인 가장 강력한 소프트웨어라고 주장합니다. M1과 Big Sur는 초고속 성능과 Instant Wake와 같은 기능을 약속 할뿐만 아니라 모든 것을 Apple 에코 시스템에 고정하여 장치에 높은 수준의 보안을 제공합니다.
전체 생산 및 개발 프로세스를 제어함으로써 Apple은 다음과 같은 다양한 맞춤형 기술을 Apple M1 칩에 도입 할 수있었습니다.
- 더 나은 노이즈 감소, 더 큰 동적 범위 및 향상된 자동 화이트 밸런스로 고품질 비디오를위한 Apple의 최신 이미지 신호 프로세서 (ISP).
- 동급 최강의 보안을위한 최신 Secure Enclave.
- 더 빠르고 안전한 SSD 성능을 위해 AES 암호화 하드웨어가있는 고성능 스토리지 컨트롤러입니다.
- 저전력, 고효율 미디어 인코딩 및 디코딩 엔진으로 뛰어난 성능과 배터리 수명 연장.
- USB 4를 지원하고 최대 40Gbps의 전송 속도를 제공하며 그 어느 때보 다 더 많은 주변 장치와 호환되는 Apple이 설계 한 Thunderbolt 컨트롤러입니다.
이러한 사용자 지정 기술은 Apple이 Apple Silicon 프로세서에 구축하고있는 사용자 지정 기능의 유망한 목록에 추가됩니다.
Neural Engine은 소프트웨어 최적화를 통해 많은 이점을 얻었습니다. – Image : Apple
전이
이번 발표 이후 Apple의 즉각적인 계획은 개발자와 최종 사용자 모두에게 가능한 한 원활하고 번거 로움없이 이러한 전환을 만드는 것입니다. 이를 염두에두고 Apple은 Intel CPU 기반 Mac을 시장에 계속 유지하는 옵션을 선택했으며 Apple Silicon 기반의 새로운 Mac도 출시했습니다. 이러한 공존은 Apple이 계획 한 원활한 전환의 원동력이 될 것입니다. 올해 말까지 Apple Silicon 기반 Mac이 시장에 출시 될 것으로 예상하고 Intel 기반 Mac은 당분간 시장 공간을 공유 할 것입니다. 모든 것이 계획대로 진행되는 경우 전체 전환에는 약 2 년이 소요됩니다.
Apple은 기존 애플리케이션을 새로운 실리콘으로 구동되는 새로운 에코 시스템으로 이식하는 과정에서 적절한 조치를 취했습니다. macOS Big Sur를 통해 Apple은 개발자에게 기본 컴파일러, 편집기 및 디버깅 도구와 같은 도구가 내장 된 XCode 12를 제공했습니다. Apple은이 제품군을 사용하면 대부분의 개발자가 며칠 안에 Apple Silicon 기반 Mac으로 애플리케이션을 이식 할 수 있다고 주장합니다. Apple은 또한 개발자가 최신 Apple Silicon 기반 Mac 및 구형 Intel 기반 Mac과 호환되는 단일 앱을 만들 수있는 Universal 2 애플리케이션 바이너리를 출시했습니다. Rosetta 2의 과도기 기술을 통해 사용자는 업데이트되지 않은 기존 앱을 사용할 수 있습니다. 이러한 프로그램을 통해 Intel에서 Apple의 자체 CPU로 최대한 원활하게 전환 할 수 있습니다.
미래
아무도 애플 실리콘 제품의 미래가 어떻게 될지 확실히 말할 수는 없지만, 시작이 가야 할 일이라면 확실히 올바른 방향으로 가고있는 것 같습니다. Apple은 M1을 통해 CPU 공간에서 매우 강력한 발판을 마련했으며 아직 가장 강력한 데스크탑 CPU에 대한 직접적인 경쟁자는 아니지만 현재 제공하는 성능과 효율성은 현재 노트북 제품에서 타의 추종을 불허합니다. 이것은 Apple이 할 수있는 광범위한 최적화와 결합되어 M1이 글을 쓰는 시점에 잠재적 인 구매자에게 강력한 선택이되도록합니다.
그러나이 전체 Apple Silicon 생태계는 아직 초기 단계에 있으며 전환기를 거치고 있습니다. 잠재적 인 구매자는 결정을 내리기 전에 한 발 물러서서 상황을 분석하고 싶을 수 있습니다. 자체 맞춤형 실리콘에 대한 Apple의 첫 번째 시도는 최신 Intel 제품에 비해 성능, 효율성 및 배터리 수명이 기하 급수적으로 향상되었습니다. 따라서 M1 또는 기타 Apple Silicon 제품의 향후 반복은 더 큰 점프, 그리고 더 적은 비용으로도 가능합니다. 말할 것도없이, 사용자가 다양한 전문가 및 소비자 애플리케이션에서 몇 가지 초기 버그를보고 했으므로 전체 전환 시스템을 완벽하게 다듬어야합니다. 전문가로서 전체 전환이 완료 될 때까지 적어도 향후 2 년 동안이 새로운 기술을 선택하지 않아야합니다.
M1은 매우 훌륭하지만 전문가들은 전환하기 전에 Mac Pro 및 iMac 버전의 Apple Silicon을 기다려야합니다. – Image : Apple
애플은 이미 16 인치 맥북 프로 용 애플 M1의 개선 된 코어 카운트 버전 인 M1X 칩을 발표 할 계획이다. 코어 수가 더 많은 CPU는 나중에 발표 될 예정입니다. 데스크탑 iMac 및 Mac Pro의 경우 라인업에서 꽤 빨리 혼잡해질 것입니다. 따라서 Apple Silicon 제품의 초기 물결을 기다렸다가 나중에 귀하의 요구에 완벽하게 맞을 수있는 더 성숙한 CPU 릴리스를 기다리는 것이 좋습니다.
마지막 단어
애플은 확실히 매우 강력한 방식으로 데스크탑 CPU 시장에 진입하여 iPhone에서 얻은 방대한 엔지니어링 경험을 ARM 기반 Apple Silicon 제품으로 가져 왔습니다. 이러한 CPU는 성능뿐만 아니라 배터리 수명과 같은 기능을 최대화하기위한 효율성 측면에서도 지난 세대의 Mac 제품에 비해 엄청난 개선을 약속합니다. 완전히 맞춤형 디자인을 사용하여 Apple은 Apple Silicon 브랜드로 출시 된 최초의 소비자 용 칩인 M1을 사용하여 정확하게 수행 한 것으로 보입니다.
M1은 CPU, GPU, 메모리 및 신경 엔진을 하나의 작은 패키지로 결합하여 Apple에서 개발 및 제조 한 맞춤형 SoC로 통신을 단순화하고 서로 다른 구성 요소 간의 지연 시간을 줄입니다. 5nm 공정을 기반으로 한 SoC 설계는 Intel 대응 제품에 비해 몇 가지 기여 요인으로 인해 효율성과 성능이 크게 향상되었습니다.
Apple은 모든 Mac 제품이 Intel CPU에서 자체 Apple Silicon CPU로 완전히 이동하는 데 2 년의 전환 기간을 계획했습니다. 이 기간 내에 Apple은 Mac과 MacBook의 Intel 버전과 Apple 버전을 동시에 지원하는 것을 목표로하고 있지만 Apple Silicon 기반 Mac에 대한 지원 및 최적화 기간이 길어질 것으로 예상됩니다. Apple은 또한 개발자뿐만 아니라 Rosetta 2와 같은 프로그램을 사용하는 일반 소비자를위한 앱 최적화로 놀라운 작업을 수행했습니다.
그래도 전체 전환이 아직 초기 단계에 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이 전체 과정에서 해결해야 할 문제가 여전히 많이 있으며, 처음 몇 개의 Apple Silicon 기반 CPU에 뛰어 드는 것은 단순히 '구매자의 후회'에 대비하는 것과 비슷합니다. 따라서 적어도 업무용으로 Apple 컴퓨터를 사용하는 전문가의 경우 이동하기 전에 코어 수가 더 많고 생산 프로세스가 개선 된 더 성숙한 Apple CPU를 기다리는 것이 좋습니다. Apple Silicon 프로그램은 여기에 있으며 현재로서는 모든 Apple 제품에 적용되는 방법 인 것 같습니다.
