Փորձագետը բացատրում է. ահա թե ինչու Apple M1 չիպը կարող է մեծ բանի սկիզբ լինել - Դեկտեմբեր 2022

Apple M1-ը ստեղծել է ինտեգրված չիպ պրոցեսորով, GPU-ով և օպերատիվ հիշողությամբ, որոնք բոլորը փաթեթավորված են մեկում, փոքր ոտնահետքով, օգտագործելով 5 նանոմետրանոց սարքավորում: Այս ամուր ինտեգրումը ավելի փոքր չափի մեջ այն դարձնում է ամենաարդյունավետ չիպը, որը հասանելի է սպառողների համար մինչ օրս:

Apple M1 համակարգչային չիպի պատկերակը վիրտուալ արտադրանքի թողարկման ժամանակ Տիսկիլվա, Իլինոյս, ԱՄՆ, երեքշաբթի՝ նոյեմբերի 10, 2020: (Bloomberg Լուսանկարը՝ Դանիել Աքեր)

Այս ամիս գրանցվեց ևս մեկ հեղափոխություն հաշվողական ոլորտում: Այս անգամ Apple-ը դա արեց առանց իր գլխավոր հեքիաթասաց Սթիվ Ջոբսի, և գուցե հենց դա է պատճառը Apple Silicon M1 չի գրավել այնքան ուշադրություն, որքան Apple-ի որոշ նախորդ ձեռքբերումները: Ահա թե ինչու է կարևոր հասկանալ Կուպերտինոյի այս նոր պրոցեսորի նշանակությունը:





CPU կամ միկրոպրոցեսորային չիպը ցանկացած համակարգչի ուղեղն է: Intel-ը պրոցեսորների ամենահայտնի ապրանքանիշն է այսօր, թեև ժամանակակից պրոցեսորը` ապարատային և ծրագրային ապահովման համադրություն, ներկայացվել է IBM-ի կողմից 1964 թվականին որպես System/360: Ծրագրային հրահանգների ներմուծումը կոմպլեքս հրահանգների հավաքածուի համակարգչի (CISC) միջոցով, որը գտնվում էր պրոցեսորի ներսում, այն ժամանակ առաջընթաց էր: Այս վաղ օրերին պարզապես ճապոնացիներն ունեին նմանատիպ տեխնոլոգիա: 1968 թվականին ճապոնացի ինժեներ Մասատոշի Շիման Busicom-ից սկսեց նախագծել պրոցեսոր, որն այնուհետև ստանձնեց Intel-ը: Երկու ընկերությունները համատեղ թողարկեցին առաջին CISC-ի վրա հիմնված 4-բիթանոց Intel CPU-ն 1970 թվականին՝ IBM-ից գրեթե վեց տարի անց:

Սա արդյունաբերության մեջ մրցավազք առաջացրեց ուղեղի նոր հզոր պրոցեսոր ստեղծելու համար: IBM-ը, Intel-ը, Motorola-ն, NEC-ը, Zilog-ը, Toshiba-ն, Fujitsu-ն և ևս մի քանիսը մասնակցեցին այս մրցավազքին, որը հիմնականում սահմանափակվում էր ամերիկացիներով և ճապոնացիներով: Ճապոնացիները լավ էին տիրապետում էլեկտրոնիկայի ապարատին, արտադրական կարողություններին, մինչդեռ ամերիկացիները որպես առավելություն ունեին ծրագրային ապահովում և կապիտալի հեշտ հասանելիություն:





Զուգահեռ մրցավազք էր տեղի ունենում RAM տեխնոլոգիայի մեջ, որը համակարգչի երկրորդ կարևոր բաղադրիչն է: Բայց այն չուներ ծրագրային բաղադրիչ, և առավելությունը ի վերջո բաժին հասավ ճապոնացիներին և կորեացիներին:

CISC-ն ընդունվել և մշակվել է Intel-ի կողմից և դա հիմք է հանդիսացել նրանց X86 ճարտարապետության, որն օգտագործվում է նաև AMD-ի կողմից: 1984 թվականին, հիմնվելով IBM-ի աշխատանքի վրա, Սթենֆորդը ներկայացրեց նոր ավելի արդյունավետ ճարտարապետություն՝ Reduced Instruction Set Computer (RISC): 1985 թվականին ARM-ը (Acorn RISC Machine, որը հետագայում փոխվեց Advanced Risc Machine), ապագայի RISC-ի վրա հիմնված շատ նշանակալի ճարտարապետություն ներկայացվեց բրիտանական Acorn Computers Ltd-ի կողմից:



Փորձագետը

Նիխիլ Բասկարանը «Sunya OS» ստարտափի հիմնադիրն է, որը ներկառուցված AI օպերացիոն համակարգ է հաջորդ սերնդի սարքերի համար, որոնք կգործարկվեն 2021 թվականին: Նա ճանաչվել է 40 համաշխարհային նորարարների շարքում ARM-ի կողմից:

ARM-ը նշանակալի է երկու պատճառով. Նախ, այն ինքնին պրոցեսորներ չի պատրաստել, այլ միայն գրել է ծրագրակազմը պրոցեսորի համար և լիցենզավորել այն: Այսպիսով, ցանկացած ընկերություն կարող է արտադրել պրոցեսորներ՝ օգտագործելով իր ծրագրաշարը: Երկրորդ, այն շատ քիչ էներգիա էր սպառում Intel-ի և CISC-ի վրա հիմնված համակարգերի համեմատ:



Կարդացեք նաև | Թե ինչու է Apple-ն արտադրում իր համակարգչային չիպերը, մեծ խնդիր է

Apple M1 չիպը ներկայացվել է նոյեմբերի 10-ին վիրտուալ արտադրանքի թողարկման ժամանակ:

Բայց սրանք Սիլիկոնային հովտի ծաղկման ժամանակներն էին, երբ ԱՄՆ փողը և ծրագրային ապահովման հզորությունը առաջ մղեցին համակարգչային արդյունաբերությունը: Քանի որ Microsoft-ը և Intel-ը առաջնորդում էին համակարգչի հեղափոխությունը, նրանք իրականում հոգ չէին տանում ածխածնի հետքերի կամ էներգաարդյունավետության մասին, այնուհետև ամեն ինչ կապված էր պրոցեսորի մեջ ավելի շատ տրանզիստորներ հավաքելու և դրա չափը փոքրացնելու համար՝ ավելի փոքր չափերի դեպքում ավելի մեծ արագություն ստանալու համար: Microsoft-ը և Intel-ը հաղթել են համակարգիչների մրցավազքում: Նույնիսկ Apple-ը հակիրճ փորձեր արեց ARM-ի հետ, բայց ձախողվեց, և ARM-ն ու RISC ճարտարապետությունը ի վերջո հայտնվեցին հետին պլանում:



Բայց ժամանակները փոխվում են, իրավիճակները փոխվում են: Սթիվ Ջոբսը մտավ պատմության տարեգրություն, երբ ներկայացրեց փոքրիկ ձեռքի համակարգիչ-հեռախոս՝ iPhone-ը, որն ամեն ինչ շուռ էր տալիս: Հանկարծ սարքերի էներգաարդյունավետությունն ու մարտկոցի կյանքը դարձան առանցքային, և դա ստիպեց Apple-ին ընտրել ARM-ը: Սմարթֆոններն ունեն համակարգչի նույն ճարտարապետությունը՝ շատ կարևոր պրոցեսոր՝ օպերացիոն համակարգով պահվող օպերացիոն համակարգով օպերատիվ հիշողությամբ, GPU-ով և պահեստով:

Սմարթֆոնների դարաշրջանը առաջ բերեց պրոցեսորների նոր մրցավազք բոլորի հետ՝ Apple-ից մինչև Qualcomm, Samsung, Huawei և Hitachi, որոնք արտոնագրում էին ARM կորիզը՝ սմարթֆոնների համար սեփական պրոցեսորներ ստեղծելու համար: Քանի որ սմարթֆոնների սեգմենտը աճեց, ARM-ը ներկայացրեց ավելի շատ գործառույթներ՝ դարձնելով այն շատ հզոր, բայց էներգախնայող ճարտարապետություն: Միևնույն ժամանակ տեղի էին ունենում զուգահեռ մրցավազք՝ ստեղծելու օպերացիոն համակարգեր և հավելվածներ, որոնք համաժամանակացվում են այս սարքերի հետ:



Apple M1 չիպ, Apple M1 սիլիկոն, ARM Mac, Ինչ է Apple M1 չիպը, Apple M1 համակարգիչներ, Apple սիլիկոնային ընտանիքM1-ն ունի չորս բարձր արդյունավետության միջուկ և երկու բարձր արդյունավետության միջուկ: (Պատկերը՝ Apple)

Այսպիսով, ինչպես է Apple M1-ը հեղափոխական: M1-ը հակադարձ խափանման արդյունք է այն ամենի հետ, ինչ աշխատել է սմարթֆոնների մեջ, որոնք տեղափոխվել են համակարգիչների արդյունաբերություն: M1-ն օգտագործում է ARM-ը և վերջապես բերում է էներգաարդյունավետություն PC տիրույթ, որը վաղուց ուշացած էր: Բայց ինչ վերաբերում է կատարմանը: ԱՀ-ները պետք է շատ ավելին անեն միաժամանակ՝ համեմատած սմարթֆոնների հետ: ԱՀ-ի համակարգի արդյունավետությունը կախված չէ միայն պրոցեսորից, և համակարգում տվյալները պետք է փոխանակվեն պրոցեսորի, GPU-ի և RAM-ի միջև: Այս բոլորը պետք է օպտիմիզացվեն համակարգի ընդհանուր օպտիմալ աշխատանքի համար: M1-ը ստեղծել է ինտեգրված չիպ պրոցեսորով, GPU-ով և օպերատիվ հիշողությամբ, որոնք բոլորն էլ փաթեթավորված են մեկում, փոքրիկ ոտնահետքով՝ օգտագործելով 5 նանոմետրանոց սարքավորում: Այս ամուր ինտեգրումը ավելի փոքր չափի մեջ այն դարձնում է ամենաարդյունավետ չիպը, որը հասանելի է սպառողների համար մինչ օրս: Ընդհակառակը, Intel-ը դեռևս ունի ավելի մեծ 14 նմ չափս նույնի համար: Express Explained-ն այժմ Telegram-ում է

Կա՞ ավելին M1-ում:



Այս համակարգերը կունենան նաև ներկառուցված արհեստական ​​ինտելեկտ (AI): AI-ն նմանակում և ստեղծում է մարդու ուղեղի նեյրոնային ցանցեր այս չիպերում: Սա այն է, ինչ Apple-ն անվանում է Bionic պրոցեսորներ կամ Նյարդային մշակման միավորներ (NPU) ավելի տեխնիկական տերմիններով: M1-ի NPU-ն այն լիովին պատրաստ է ապագայի համար՝ միաժամանակ օպտիմալ կերպով փաթեթավորելով ամբողջ համակարգը մեկ չիպի մեջ: Համակարգիչների պատմության մեջ առաջին անգամն է, որ հիմնական պրոցեսորն ունի ամբողջական համակարգ մեկ չիպի վրա, գումարած AI-ի համար NPU:

Սա՞ է ապագայի միտումը: Արդյո՞ք ավելի ու ավելի շատ չիպեր կստանան ինտեգրված և էներգաարդյունավետ: Արդյո՞ք AI-ի միջոցով թվային փոխակերպումը պայմանավորված կլինի նաև խոշոր ընկերությունների արագության շուկայավարմամբ: Արդյո՞ք էներգաարդյունավետությունը և ածխածնի հետքը ևս մեկ անգամ կհայտնվեն երկրորդ պլանում: Պատասխանների համար պետք է սպասել և տեսնել։

Apple-ն առաջին անգամ օգտագործում է ARM-ով աշխատող պրոցեսոր՝ իր ամենահայտնի Mac-երը՝ MacBook Air, 13-դյույմանոց MacBook Pro և Mac Mini-ն սնուցելու համար:

Չնայած այս անգամ մրցավազքը Ամերիկայի և Չինաստանի միջև է: Չինական ընկերությունները, ինչպիսիք են Huawei-ը, Bitmain-ը և Phytium-ն, ունեն իրենց ինտեգրված չիպերը՝ հիմնված ARM-ի վրա: Չինացիները խաղադրույքներ են կատարում ավելի ցածր գնով արդյունավետության վրա, մինչդեռ ամերիկյան ընկերությունները օգտագործում են իրենց մարքեթինգային ուժը՝ մեզ հիացնելու վերջին հնարավորություններով:

Որտե՞ղ է կանգնած Հնդկաստանը այս ամենում:

Հնդկաստանն ունի Շակտի: Նախագծված IIT Madras-ի կողմից, այն միայն պրոցեսորային չիպ է, որն օգտագործում է RISC V, որը նույն RISC-ն չէ, որն օգտագործում է ARM-ը: Մինչ Apple M1-ը 5 նմ է, Intel-ը՝ 14 նմ, Shakti-ն՝ 22 նմ: Այսպիսով, Հնդկաստանը դեռ երկար ճանապարհ ունի անցնելու, և կարող է ավելի լավ լինել, որ երկիրը կենտրոնանա ծրագրային ապահովման վրա և առաջնորդի մրցավազքը, որը նույնպես վազում է ապարատային ոլորտում:

Բաց մի թողեք Explained | Թագավորական ընկերությունը ցուցադրել է աստղաֆիզիկոս Ջոսլին Բերնելի դիմանկարը։ Ահա թե ինչու էր նրա պուլսարների հայտնաբերումը նշանակալից