Сравниваем apple m1 с intel, amd и nvidia

Новые процессоры Apple

Ожидается, что новый 5-нанометровый процессор A14 значительно улучшит скорость и производительность чипа, говорится в отчете. Он может содержать на 80 % больше транзисторов, чем 7-нм чип A13, питающий iPhone 11.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Новые процессоры Apple будут иметь 12 ядер для удовлетворения различных требований к мощности. Восемь ядер под кодовым названием Firestorm будут выполнять задачи, требующие высокой производительности, а четыре энергосберегающих ядра под кодовым названием Icestorm будут назначены для задач с более низким энергопотреблением.

Для сравнения, нынешний iPad Pro имеет четыре ядра для высокопроизводительных задач и четыре ядра для действий, требующих меньшей мощности.

Apple, как сообщается, изучает выпуск процессоров с более чем 12 ядрами.

Ожидается, что новый процессор будет использоваться первым в ноутбуке более низкого уровня. Процессоры ARM продемонстрировали улучшения в эффективности и генерируют меньше тепла, чем процессоры Intel, но они все еще не могут превзойти процессоры Intel в более мощных настольных ПК MacBook Pro, iMac и Mac Pro.

Переход на использование собственных процессоров, который будет производиться партнером Apple Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., вызван годами беспокойства по поводу неспособности Intel быстрее создавать обновления процессоров. Благодаря линейке процессоров и компонентов, совместно использующих Apple DNA, дом, построенный Стивом Джобсом, может укрепить собственную экосистему приложений и оборудования. Это также должно позволить более быстрое изменение улучшений и обновлений. Снижение затрат для потребителей тоже вполне вероятно.

Для Intel эта новость не была неожиданной, но все же вызвала беспокойство. «Эта новость имеет негативные долгосрочные последствия для Intel, что соответствует нашим опасениям относительно будущей доли Intel на рынке», — пояснил Брэд Гаствирт, главный технолог-аналитик Wedbush Securities, в отчете для инвесторов. Акции Intel снизились на 2,2 % в четверг.

В 2005 году соучредитель Apple Стив Джобс и генеральный директор Intel Пол Отеллини совместно объявили о создании первых компьютеров Mac с процессорами Intel. Это решение привело к впечатляющим достижениям, таким как первый Mac Pro в 2006 году, MacBook Air в 2010 году и McBook Pro в 2012 году.

В сообщении Bloomberg говорится, что новый процессор является одним из трех новых, которые будут представлены в ближайшем будущем. Этот проект является частью проекта Apple Kalamata по расширению системы A14 на кристалле, которая является основой для версий iPhone 12 и iPad следующего года.

Новые процессоры будут включать графические процессоры, разработанные Apple. В отчете также говорится, что новые компьютеры Mac будут продолжать работать на MacOS, а не на iOS. опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Софт

Поговорим о софтверной части. Есть 3 типа программ для нового чипа Apple M1.

Полностью адаптированный софт. Полный список предлагает сама компания Apple.
Полностью не оптимизированные программы.
Программы для iPhone и iPad, но которые можно запустить через App Store.

Разумеется, на старте большое количество программ и игр будут плохо оптимизированы под чип Apple M1, и это нормально. Я очень сильно сомневаюсь, что разработчики будут сильно заморачиваться над оптимизацией под новую архитектуру.

Стоит ли переходит с платформы Intel на ARM? Согласно тестам в сети (MacBook Air 2020 на Intel vs MacBook Air 2020 на M1), разницы в производительности или автономности почти нет. Но чип Apple M1 — это перспективное направление. Компания в будущем будет всеми силами «допиливать» и улучшать платформу. И в будущем ультрабуки Air на Intel будут сильно проседать в цене (исключение MacBook Pro на Intel).

Поэтому с точки зрения покупки MacBook Air как первого устройства, однозначно стоит выбирать вариант на процессоре M1.

Макбук на Apple M110Макбук на Intel1

Перспективы ARM

Так на какую архитектуру ставить в итоге, на ARM или х86? Наиболее правильно будет ставить на обе. Сегодня мы живем в условиях переформатирования компьютерного рынка. В 2008 году нетбукам предрекали безоблачное будущее. Дешевые компактные ноутбуки должны были стать основным компьютером для большинства пользователей, особенно на фоне мирового кризиса. Но затем началось восстановление экономики и появился iPad. Теперь королями рынка объявлены планшеты. Однако планшет хорош в качестве развлекательной консоли, но не очень удобен для работы в первую очередь из-за сенсорного ввода – эту статью писать на iPad было бы очень непросто, да и долго. Выдержат ли планшеты проверку временем. Возможно, через пару лет мы придумаем себе новую игрушку.

Но все-таки в мобильном сегменте, там, где не требуется высокой производительности, а активность пользователя в основном ограничена развлечениями, и не связана с работой, ARM выглядят предпочтительнее х86. Они обеспечивают приемлемый уровень производительности, а также большое время автономной работы. Попытки Intel довести до ума Atom пока неудачны. ARM задает новую планку производительности на ватт потребляемой энергии. Скорее всего, в компактных мобильных гаджетах ARM будут пользоваться успехом. На рынке нетбуков они также могут стать лидерами, но здесь все зависит не столько от разработчиков процессоров, сколько от Microsoft и Google. Если первая реализует нормальную поддержку ARM в Windows 8, а вторая доведет до ума Chrome OS. Пока же смартбуки, предложенные Qualcomm, не сделали рынка. Нетбуки на базе х86 устояли.

Прорыв в этом направлении, по задумке ARM должна совершить архитектура Cortex-A15. Компания рекомендует двух- и четырехъядерные процессоры на ее базе с частотой 1.0-2.0 ГГц для домашних развлекательных систем, которые будут объединять воедино медиаплеер, 3D-телевизор и интернет-терминал. Четырехъядерные чипы с частотой 1.5-2.5 ГГц могут стать основой домашних и веб-серверов. Наконец самый амбициозный вариант применения Cortex-A15 — инфраструктура беспроводных сетей. Здесь могут использоваться чипы с четырьмя и более ядрами, частотой 1.5-2.5 ГГц.

Но пока это только планы. Cortex-A15 была представлена ARM в сентябре прошлого года. Cortex-A9 была показана компанией в октябре 2007 года, через два года компания презентовала вариант А9 с возможностью увеличения частоты чипы до 2.0 ГГц. Для сравнения NVIDIA Tegra 2 — одно из самых раскрученных решений на базе Cortex-A9 – увидело свет только в январе прошлого года. Ну а первые гаджеты на его основе пользователи смогли пощупать еще через шесть месяцев.

Возможные последствия для отрасли

Релиз новых процессоров Apple, считают в Bloomberg, может повлиять не только на Intel, акции которой уже подешевели от одного только факта ведущейся разработки этих чипов, хотя она получает менее 10% своей выручки от партнерства с Apple. Эксперты издания полагают, что пострадает весь ПК-рынок, если компьютеры Apple на базе ее собственных чипов начнут в значительной степени обгонять по производительности Windows-решения, стоящие столько же или дороже. В настоящее время сфера Windows-систем целиком зависит от AMD и Intel – двух крупнейших поставщиков х86-процессоров. Переходя на собственные ARM-решения Apple в первую очередь стремилась избавиться от этой зависимости.

Стоит отметить, что даже процессор М1, первый в истории собственный процессор Apple для ноутбуков и настольных, обгоняет по производительности целый ряд решений Intel. В бенчмарке Geekbench для x86-систем, запущенном через эмулятор Rosetta 2 на ноутбуке MacBook Air, M1 набрал 1313 балов в одноядерном и 5888 баллов в многоядерном режимах, хотя Rosetta 2 снижает производительность чипа в среднем на 21%.

Производительность М1 зашкаливает, даже через эмулятор

Но даже в таком режиме MacBook Air на базе М1 обошел все ПК Apple с процессорами Intel. Например, 27-дюймовый iMac 2020 модельного года с процессором Intel Core i9-10910 в одноядерном режиме набрал 1251 балл.

Сергей Пимков, Selectel: Какие IaaS-решения нужны бизнесу в 2022 году
Облачные сервисы

Даже до анонса Apple M1, изначально известный как А14Х, обгонял многих х86-конкурентов. В частности, оказался существенно быстрее в сравнении с Intel Core i9-9880H, установленном в топовой комплектации MacBook Pro 16 (ноутбук вышел в октябре 2019 г.).

Программное обеспечение

Проводить сравнение по этому параметру довольно трудно, поскольку оба бренда очень популярны в своих кругах. Устройства, которые основываются на процессорах arm-архитектуры, прекрасно работают с мобильными операционными системами (Android и прочее).

Машины под управлением процессоров от Intel способны работать с платформами наподобие Windows и Linux. К тому же оба семейства микропроцессоров дружат с приложениями, написанными на языке Java.

Разбирая различия архитектур, можно однозначно сказать одно – процессоры ARM главным образом управляют энергопотреблением мобильных устройств. Задача же настольных решений большего всего заключается в обеспечении высокой производительности.

Какой процесор лучше для игр AMD или Intel

Ниже приведены две серии результатов тестов, которые показывают производительность как в Windows 10, так и в Windows 11, поскольку Intel Alder Lake обеспечивает более высокую производительность в Windows 10, чем 11. Несмотря на это, команда Blue занимает лидирующие позиции в обеих операционных системах. Вы можете увидеть гораздо более целостное представление в нашей иерархии тестов процессора.

Наши первые четыре слайда демонстрируют игровую производительность Windows 11 с новыми процессорами Alder Lake и Ryzen 5000, в то время как слайды Windows 10 демонстрируют больший выбор процессоров.

Все изображения взяты с сайта tomshardware.com

Как вы можете видеть, чипы Intel Alder Lake работают быстрее, чем процессоры AMD Zen 3 на базе Ryzen 5000. Core i9-12900K является самым быстрым игровым чипом на планете

AMD Zen 3

Для обычных геймеров Core i5-12600K предлагает лучшее сочетание цены и производительности, которое вы можете найти на рынке, за исключением ни одного.

Ryzen 9 5900X является самым быстрым игровым чипом AMD, но не намного. Ryzen 5 5600X предлагает почти такой же уровень производительности по более выгодной цене в 300 долларов.

Тем не менее, хотя Intel Core i9-12900K быстрее, чем хваленый Ryzen 9 5900X, особенно после разгона, большинству пользователей будет трудно заметить разницу между ними в реальных игровых сессиях, если они не выполняют несколько других задач одновременно, например, в играх.

Однако имейте в виду, что разница в производительности между чипами Intel и AMD по сопоставимым ценам часто не стоит того, чтобы платить огромную премию, по крайней мере, для подавляющего большинства энтузиастов. Вам было бы трудно заметить небольшие различия в производительности игр в верхней части стека AMD и Intel, но в среднем диапазоне все сложнее.

Вам понадобится огнедышащий графический процессор высокого класса и один из лучших игровых мониторов с высокой частотой обновления, чтобы получить максимальную отдачу от небольшого преимущества в производительности, и вам также нужно будет играть в обычном разрешении 1080p. Увеличение разрешения до 1440p и выше обычно приводит к тому, что узкое место возвращается к графическому процессору, поэтому вы не получите столько же от игрового мастерства вашего процессора. Тем не менее, небольшая дополнительная производительность процессора может окупиться, если вы планируете обновить свою видеокарту новым поколением, сохранив при этом остальную часть вашей системы в целости. Мы ожидаем, что большинство сборок среднего класса будут поставляться с меньшими графическими процессорами, которые обычно служат в качестве эквалайзера с точки зрения производительности процессора.

С точки зрения производительности встроенной графики, AMD не превзойдет. ВСУ Cezanne текущего поколения компании обеспечивают наилучшую производительность, доступную благодаря интегрированной графике с Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G. Просмотрите эти обзоры для специальной разбивки или перейдите к нашей иерархии тестов процессора для получения еще более подробной информации.

Ryzen 7 5700G

Итого: Какой самый мощный процессор для игр

Чипы Intel Alder Lake отняли у AMD игровую корону, и это относится ко всем критическим ценовым диапазонам. Тем не менее, в целом, обе компании имеют чрезвычайно конкурентоспособные чипы в соответствующих ценовых диапазонах — вам часто будет трудно заметить разницу между ними в реальных играх.

Если вы фанатик игр, который ценит каждый последний кадр, который вы можете выжать, особенно если вы занимаетесь разгоном, Intel Core i9-12900K-это решение высокого класса, и эта передовая производительность также окупится, если вы планируете в ближайшее время обновить свой графический процессор. Если вы ищете чип по более низкой цене, который предлагает ту же лидирующую на рынке игровую производительность, которая меняет некоторые преимущества приложений для повышения производительности на более низкую цену, Core i7-12700K-это ваш чип. Для подавляющего большинства Core i5-12600K предлагает наилучшее сочетание цены и производительности, что делает его бесспорным лучший процессор для игр.

Потребляемая мощность

Существенным преимуществом процессоров на базе ARM перед Intel и другими процессорами x86 является энергопотребление. Оказывается, подход RISC вместе с особыми нововведениями в дизайне ARM делает процессоры невероятно экономными. Вот почему ARM доминирует на рынках смартфонов и планшетов.

Вот почему вы можете работать со своим телефоном 24 часа или больше, в то время как ваш ноутбук Intel с большей батареей может работать всего несколько часов, если вам повезет. Конечно, если вы выберете Mac M1, вы можете получить около 20 часов воспроизведения фильмов, что очень впечатляет для ноутбука.

Не такая уж секретная стратегия Apple в отношении гетерогенных вычислений

Вместо того, чтобы добавлять все больше ядер общего назначения, Apple последовала другой стратегии: они начали добавлять все больше специализированных чипов, выполняющих специализированные задачи. Преимущество этого состоит в том, что специализированные чипы, как правило, могут выполнять свои задачи значительно быстрее, используя гораздо меньший энергии, чем ядро процессора общего назначения.

Это не совсем новое знание. Уже много лет специализированные чипы, такие как графические процессоры (GPU), используются в видеокартах Nvidia и AMD, выполняя операции, связанные с графикой, гораздо быстрее, чем процессоры общего назначения.

Apple просто сделала более радикальный сдвиг в этом направлении. M1 содержит не только ядра и память общего назначения, но и множество специализированных сопроцессоров:

Центральный процессор (CPU) — «мозг» SoC. Выполняет большую часть кода операционной системы и ваших приложений.
Графический процессор (GPU) — обрабатывает задачи, связанные с графикой, такие как визуализация пользовательского интерфейса в приложениях и в 2D/3D играх.
Блок обработки изображений (ISP) — может использоваться для ускорения общих задач, выполняемых при обработке изображений.
Цифровой сигнальный процессор (DSP) — выполняет более сложные математические функции, чем ЦП. Включая декомпрессию музыкальных файлов.
Блок нейронной обработки (NPU) — используется в смартфонах для ускорения задач машинного обучения (ИИ). К ним относятся распознавание голоса и компьютерное зрение.
Видео кодер/декодер — обеспечивает энергоэффективное преобразование видеофайлов и форматов.
Безопасный анклав — шифрование, аутентификация и безопасность.
Унифицированная память — позволяет процессору, графическому процессору и другим ядрам быстро обмениваться информацией.

Это одна из причин, по которой многие люди, работающие над изображениями и редактированием видео с Mac M1, видят такое увеличение скорости. Многие из выполняемых ими задач могут выполняться непосредственно на специализированных процессорах. Это то, что позволяет дешевому M1 Mac Mini быстро кодировать большой видеофайл, в то время как на дорогом iMac все кулеры работают на полную мощность, но все равно компьютер не успевает за своим собратом.

Синим цветом выделено несколько CPU ядер, обращающихся к памяти, а зеленым — большое количество ядер графического процессора, обращающихся к памяти.

Имя им легион

Acorn изначально не собиралась становиться игроком процессорного рынка. Задачей проекта ARM должно было стать создание чипа собственного производства для выпуска компьютеров – именно создание ПК в Acorn считали своим основным бизнесом.

Apple Newton и Apple iPhone

Из группы разработчиков ARM превратилась в компанию, благодаря Apple. В 1990 году Apple совместно с VLSI и Acorn начала разработку экономичного процессора для первого карманного компьютера Newton. Для этих целей и была создана отдельная компания, получившая имя внутреннего проекта Acorn – ARM.

При участии Apple была создан процессор ARM6, наиболее близкий к современным чипам английского разработчика. В то же время компания DEC смогла запатентовать архитектуру ARM6 и начала выпуск чипов под маркой StrongARM. Спустя пару лет, технологии перешли к Intel в рамках очередного патентной спора. Микропроцессорный гигант создал на основе ARM свой аналог – процессор XScale. Но в середине предыдущего десятилетия Intel избавилась от этого «непрофильного актива», сосредоточившись исключительно на х86. XScale перекочевал в руки Marvell, которая уже лицензировала ARM.

Новоявленная миру ARM на первых порах была не в состоянии заниматься производством процессорам. Ее руководство выбрало другой способ зарабатывания денег. Архитектура ARM отличалась простотой и гибкостью. Ядро на первых порах было лишено даже кэша, поэтому впоследствии дополнительные модули, включая FPU, контроллеры не тесно интегрировались в процессор, а как бы навешивались на основу.

Соответственно, ARM получил в руки интеллектуальный конструктор, который позволял технологически развитым компаниям создавать процессоры или микроконтроллеры под свои нужды. Делается это при помощи так называемых сопроцессоров, которые могут расширять стандартную функциональность. Всего архитектура поддерживает до 16 сопроцессоров (номера от 0 до 15), но номер 15 зарезервирован под сопроцессор, выполняющий функции управления кэшем и памятью.

Периферийные устройства подключаются к чипу ARM, отображая свои регистры в пространстве памяти процессора или сопроцессора. К примеру, чип для обработки изображений может состоять из сравнительно простого ядра на базе ARM7TDMI и из сопроцессора, обеспечивающего декодирование HDTV-сигнала.

ARM начала лицензировать свою архитектуру. Воплощением ее в кремнии занимались уже другие компании, среди них Texas Instruments, Marvell, Qualcomm, Freescale, но и также совсем непрофильные вроде Samsung, Nokia, Nintendo или Canon.

Отсутствие собственных фабрик, а также внушительные лицензионные отчисления позволили ARM быть более гибкой в разработке новых версий архитектуры. Компания пекла их как горячие пирожки, выходя в новые ниши. Помимо смартфонов и планшетов, архитектура задействована в специализированных процессорах, например, в GPS-навигаторах, цифровых фотоаппаратах и видеокамерах. На ее базе создаются промышленные контроллеры и другие чипы для встраиваемых систем.

Система лицензирования ARM представляет собой настоящий гипермаркет микроэлектроники. Компания лицензирует не только новые, но и устаревшие архитектуры. Последние могут быть использованы для создания микроконтроллеров или чипов для недорогих устройств. Естественно, уровень лицензионных отчислений зависит от степени новизны и сложности интересующего производителя варианта архитектуры. Традиционно техпроцессы, под которые ARM разрабатывает процессоры, отстают на 1-2 шага от тех, что считаются актуальными для х86. Высокая энергоэффективность архитектуры делает ее менее зависимой от перехода на новые технормы. Intel и AMD стремятся делать более «тонкие» чипы, чтобы наращивать частоты и количество ядер при сохранении физических размеров и энергопотребления. ARM изначально обладает меньшими требованиями к питанию, а также выдает больший уровень производительности на один ватт.

Производительность мобильных процессов Apple в сравнении с процессорами AMD и Intel

Данные о производительности А14 действительно поражают. Если бы не было понятно, о каком именно решении идет речь, то могло показаться, что речь идет о каком-то новом процессоре от AMD или Intel. И тот факт, что A14 в настоящее время конкурирует с лучшими высокопроизводительными решениями на рынке архитектуры x86 – это просто поразительное достижение. Даже в знаменитом тесте SPECfp, где преобладают нагрузки, рассчитанные на работу с большим объемом памяти, A14 (серый цвет на графике) не только не отстает, но и в большинстве случаев превосходит процессоры Intel (голубой цвет на графике). AMD (оранжевый цвет на графике) смогла сохранить лицо только благодаря недавно выпущенной архитектуре Zen3.

На общих графиках SPEC2006 A14 показывает совершенно фантастические результаты, лидируя по абсолютной производительности и уступая лишь недавней серии AMD Ryzen 5000.

Тот факт, что Apple может достичь подобного при общем энергопотреблении в 5 Вт устройства с встроенными контроллерами, относительно показателей мощности конкурентов в 21 Вт (1185G7) и 49 Вт (5950X) без контроллеров, обеспечивает доминирование решений компании из Купертино.

И хотя некоторые критиковали оценки теста GeekBench, как средства сравнения производительности мобильных устройств и ПК, в этом мало смысла. Единственное фактическое отличие между рабочими нагрузками в SPEC и GB5 заключается в том, что в последнем есть меньше тестов, нагружающих память. Другими словами, GeekBench больше подходит для проверки непосредственно процессора, тогда как SPEC лучше оценивает связку процессора и памяти.

И тот факт, что Apple хорошо справляется с обеими вариантами рабочих нагрузок, свидетельствует об очень хорошо сбалансированной микроархитектуре. Очевидно, что Apple Silicon сможет без особых проблем принять рабочие нагрузки настольных компьютеров и обеспечить требуемую производительность. Можно верить заявлениям Apple о преимуществе над решениями Intel даже безотносительно выхода специального процессора M1 для Mac.

Конкуренция на рынке и перспективы на будущее

Стоит признать, на данный момент у ARM нет серьезных конкурентов. И по большому счету это связано с тем, что компания ARM Limited в определенное время сделала правильный выбор. А ведь в самом начале своего пути компания выпускала процессоры для ПК и даже пыталась конкурировать с Intel. После того, как ARM Limited поменяла направление своей деятельности, ей также было непросто. Тогда программный монополист в лице Microsoft, заключив партнерское соглашение с Intel, не оставил никаких шансов другим производителям, в том числе и ARM Limited – ОС Windows просто не работала на системах с процессорами ARM. Как бы парадоксально это не звучало, но сейчас ситуация может кардинально измениться, и уже ОС Windows готова поддерживать процессоры на этой архитектуре.

На волне успехов чипов ARM компания Intel предприняла попытку создать конкурентоспособный процессор и вышла на рынок с чипом Intel Atom. Для этого ей потребовалось гораздо больше времени, нежели ARM Limited. В производство чипсет поступил в 2011 году, но, как говорится, поезд уже ушел. Intel Atom является CISC-процессором с архитектурой x86. Инженеры компании добились более низкого энергопотребления, нежели в ARM, однако на текущий момент разнообразный мобильный софт имеет плохую адаптацию к архитектуре x86.

В прошлом году Intel отказалась от нескольких ключевых решений в дальнейшем развитии мобильных систем. Фактически ]признала провал и отказалась от разработки процессоров для мобильных устройств, поскольку они стали нерентабельными. Единственным крупным производителем, который комплектовал свои смартфоны чипсетами Intel Atom, был ASUS. Однако массовое использование Intel Atom все же получил в нетбуках, неттопах и других портативных устройствах.

Положение ARM Limited на рынке уникальное. На данный момент практически все производители пользуются ее разработками. При этом у компании нет собственных заводов. Это не мешает ей стоять в одном ряду с Intel и AMD. История ARM включает еще один любопытный факт. Не исключено, что сейчас технология ARM могла бы принадлежать компании Apple, которая стояла в основе формирования ARM Limited. По иронии судьбы в 1998 году купертиновцы, переживая кризисные времена, продали свою долю. Теперь Apple вынуждена наряду с другими компаниями покупать лицензию на процессоры ARM, используемые в iPhone и iPad.

Сейчас процессоры ARM способны выполнять серьезные задачи. В ближайшей перспективе – использование их в серверах, в частности такие решения уже имеют дата-центры Facebook и PayPal. В эпоху развития интернета вещей (IoT) и «умных» бытовых устройств чипы ARM получили еще большую востребовательность. Так что самое интересное у ARM еще впереди.