V červnu roku 2020 společnost Apple zveřejnila své plány na opuštění procesorů Intel u řady svých počítačů Mac. Čip M1 představuje první krok – jde o vlastní systém na čipu (SoC) s architekturou ARM, který byl od základu navržen v dílnách Apple. V následujícím textu se dozvíte vše podstatné o tomto revolučním kroku.
Co přesně je čip M1?
M1 je prvním zástupcem vlastní řady čipů SoC od Apple určených pro použití v počítačích Mac. Od roku 2006 byly všechny Macy osazovány čipy od Intelu, které využívaly architekturu x86 (později x86_64), kterou známe i z počítačů s Windows.
Nicméně, M1 přichází s novinkou. Používá architekturu ARM, která se běžně využívá v mobilních a přenosných zařízeních, jako jsou iPhony a iPady. ARM se od x86 liší zjednodušenou sadou instrukcí, což se projevuje v nižší energetické náročnosti.
Tento krok představuje významný posun pro Apple i celou platformu Mac. Je to poprvé, co si společnost navrhla vlastní čipy pro své počítače. Ačkoli Apple má letité zkušenosti s navrhováním čipů pro mobilní zařízení, až do této chvíle se v oblasti desktopů spoléhal na Intel.
M1 nabízí oproti čipům od Intelu několik klíčových výhod, ale také jistá omezení. Nicméně Apple uvádí, že pro většinu uživatelů nebude přechod z Intelu na vlastní čip ARM nijak dramatický.
Jaké výhody přináší M1?
Díky tomu, že M1 je navržen na míru, společnost Apple mohla do něj implementovat přesně to, co si přála. Díky tomu byla do M1 integrována řada dříve oddělených komponent Macu, jako je grafický procesor GPU nebo bezpečnostní čip T2.
Tento proces miniaturizace má za následek vyšší efektivitu a výrazně nižší spotřebu energie. Navíc umožňuje Applu zužitkovat jeho silnou stránku – souběžný vývoj hardwaru a softwaru, díky kterému vše „prostě funguje“.
Nejviditelnější výhodou je zřejmě právě spotřeba energie. Nové čipy M1 mají spotřebu přibližně poloviční oproti předchozím čipům od Intelu, což se projevuje v dvojnásobné výdrži baterie. Například 13palcový MacBook Pro s M1 by měl zvládnout až 20 hodin přehrávání videa na jedno nabití.
Tato vylepšená energetická efektivita vedla Apple k tvrzení, že dosáhl „nejlepšího výkonu CPU na watt na světě“.
Další klíčovou komponentou je GPU: integrovaný osmijádrový grafický čip s hrubým výpočetním výkonem okolo 2,6 teraflopsu. To představuje výkon srovnatelný s přibližně dva roky starou grafickou kartou střední třídy, jako je například NVIDIA GTX 1050 Ti (která dosahovala rychlosti 2,1 teraflopsu).
Toto srovnání výkonu GPU ovšem nemusí plně odrážet realitu v praxi. Nicméně, podle Applu si M1 zaslouží ocenění za „nejrychlejší integrovanou grafiku na světě v osobním počítači“.
Apple také do M1 zakomponoval Neural Engine, což má přinést výrazné zlepšení v operacích strojového učení. V praxi to znamená rychlejší chod aplikací, které tuto technologii využívají. Například aplikace Fotky může díky tomu rychleji skenovat a rozpoznávat objekty a obličeje.
M1 přináší i další výhody, včetně vylepšeného procesoru obrazového signálu pro kvalitnější videohovory. Čip také integruje zabezpečenou enklávu Apple Secure Enclave, která poskytuje bezpečné úložiště pro operační systém i biometrická data, jako jsou otisky prstů.
M1 obsahuje specializovaný hardware pro šifrování a dešifrování dat, stejně jako hardwarové kodéry a dekodéry pro populární formáty médií. Řadič Thunderbolt je nyní navíc kompatibilní s USB-4, což umožňuje přenosové rychlosti až 40 Gb/s.
Tato změna ovlivní i širší ekosystém Apple. Vzhledem k tomu, že Mac nyní využívá stejnou architekturu ARM jako iPhone a iPad, se usnadní přenos aplikací mezi platformami. Aplikace pro iOS tak brzy dorazí i na Macy.
Díky tomu můžeme očekávat, že na Macech uvidíme nejen více aplikací pro iOS, ale také některé verze vašich oblíbených mobilních aplikací optimalizované pro desktopové prostředí.
Má M1 nějaké nevýhody?
Vzhledem k tomu, že M1 používá odlišnou architekturu než Macy s procesory Intel, vyvstává otázka kompatibility se stávajícím softwarem pro macOS. Apple naštěstí přichází s řešením v podobě Rosetta 2 (název odkazuje na vrstvu kompatibility, kterou Apple použil již při přechodu na Intel).
Rosetta 2 v podstatě překládá aplikace vytvořené pro Intel do formátu ARM při instalaci. V teorii by to mělo znamenat bezproblémový přechod z Intelu na Apple Silicon.
Craig Federighi, viceprezident pro softwarové inženýrství společnosti Apple, dokonce odvážně prohlásil, že „některé z graficky nejnáročnějších aplikací skutečně pod Rosettou fungují lépe, než nativně běžely na předchozích Macích s integrovanou grafikou.“
Zdá se, že Rosetta 2 je prozatím nezbytným řešením, které Apple potřebuje k překonání přechodného období. Vývojáři, kteří vytvářejí aplikace pomocí Xcode, budou moci kompilovat dvě verze softwaru:
- Starší verzi pro nativní spouštění na procesorech Intel.
- Verzi založenou na ARM pro stroje s čipem M1 a novějším.
Tato změna se však netýká jen softwaru pro Mac. Odklon od Intelu znamená, že na Macu již není možné spouštět Windows duálně – alespoň ne ve verzi x86_64. Společnost Microsoft sice usilovně pracuje na Windows pro ARM, ale emulace softwaru x86_64 projekt zdržuje.
To se pochopitelně dotkne i uživatelů Linuxu. Mnoho hlavních distribucí Linuxu (včetně Ubuntu, Arch a Fedora) již sice má verze pro ARM, ale není jisté, zda vám Apple umožní spouštět jiné operační systémy na svých ARM Macech.
Přechod na čip M1 přináší ještě dvě nevýhody z hlediska hardwaru. Za prvé nebudete moci využívat externí grafické karty (eGPU) přes Thunderbolt a za druhé jsou stávající modely vybavené M1 omezeny na 16 GB RAM.
První počítače Mac s čipem M1
Apple oznámil tři stroje, které využívají M1:
- MacBook Air (od 999 $)
- MacBook Pro 13palcový (od 1 299 USD)
- Mac mini (od 699 $)
MacBook Air je nejoblíbenější variantou a v mnoha případech také cenově nejvýhodnější. Zachovává si vylepšení, která Apple představil již dříve, jako je Retina displej s vysokým rozlišením, klávesnice Magic Keyboard a Touch ID. M1 navíc přináší oproti předchozímu modelu osmijádrový procesor CPU (namísto čtyřjádrového) a výdrž baterie až 18 hodin (oproti předchozím 12 hodinám).
Také 13palcový MacBook Pro přináší dlouho očekávané vylepšení nejen díky M1, ale také díky přepracované klávesnici Magic Keyboard od Apple. Velkou výhodou MacBook Pro s M1 je neuvěřitelná výdrž baterie až 20 hodin – doslova dvojnásobek toho, co bylo možné s Macy s procesory Intel.
Nakonec je tu Mac mini – vhodná volba vzhledem k tomu, že Apple zapůjčoval vývojářům varianty založené na ARM v rámci přípravy na uvedení M1. Mac mini nebyl aktualizován od roku 2018, a nyní získal dvě další procesorová jádra a zbavil se integrovaného grafického čipu Intel UHD.
Možná jste si všimli určitého vzoru v uvedení Apple Silicon. Jedná se o poměrně levné modely navržené s ohledem na mobilitu nebo nenáročné desktopové využití. Pokud hledáte výkonnější stroje, jako je 15palcový MacBook Pro nebo Mac Pro, budete prozatím muset setrvat u modelů s procesory Intel.
Výkonnější Apple Silicon je na cestě
Stávající řada Maců s čipem M1 nabízí spolehlivý výkon a čip plně dostačuje pro jejich typické pracovní nasazení. Pokud ovšem potřebujete Mac pro náročné úlohy jako střih videa, kompilaci softwaru nebo 3D rendering, nemáte aktuálně jinou možnost než modely s čipy Intel.
To však naznačuje, že v následujících měsících můžeme očekávat další oznámení od společnosti Apple, která připravuje uvedení svých výkonnějších modelů na trh. Apple potvrdil, že do dvou let chce převést celou svou flotilu Maců na architekturu ARM.
To se podobá časovému rámci, který společnost ohlásila v roce 2005 při přechodu z PowerPC na Intel. Nicméně Applu trvalo necelý rok, než implementoval čipy Intel do všech svých nových počítačů Mac.
Neočekávejte však, že stejný čip M1 uvidíme i ve výkonnějších strojích. Macy vyšší třídy totiž obvykle mívají více jader, vyšší taktovací frekvence a více RAM. Navíc jsou vybaveny dedikovanými grafickými kartami od AMD. S větší pravděpodobností tak uvidíme čip M1X nebo dokonce M2, který bude klást větší důraz na výkon než na energetickou efektivitu.
M1 je jen začátek
Podobně jako u čipů řady A v iPhonech a iPadech je M1 pravděpodobně pouze prvním z mnoha. Apple obvykle představuje novou číslovanou verzi čipu každý druhý rok, přičemž v mezidobí se objevují i varianty jako A12Z a A14X. Je dost možné, že Apple zaujme podobný postup i u řady Maců.
Zvažujete upgrade na Apple Silicon? Pokud ano, doporučujeme si zjistit více informací, než se rozhodnete pro přechod z Macu s procesorem Intel.