Marraskuussa Apple esitteli ensimmäisen itse suunnittelemansa tietokoneprosessorin, Arm-arkkitehtuuriin perustuvan M1-järjestelmäpiirin. Ranskalainen Yole Developpement kertoo, että piirin suunnittelussa Apple on lainannut paljon iPhonen ja iPadin suorittimista.
Applen ja useiden testienkin mukaan M1 on maailman nopein CPU ja taatusti energiatehokkain. Verkossa näkyy useita testejä, joissa rinnakkain on laitettu spekseiltään vastaavan M1- ja Intel Core -prosessorilla varustettu Macbook. Tulosten mukaan M1 on ylivertainen.
Yolen tutkimusosasto System Plus Consulting on pilkkonut M1-piirin osiin ja analyysi kertoo, että piiri nojaa moniin kännykkäpiireistä tuttuihin ratkaisuihin. Kahdeksan ydintä on jaettu neljään Firestorm-tehoytimeen ja neljään taloudelliseen Icestorm-ytimeen. Rakenne on tuttu Arm-pohjaisista big.LITTLE-konfiguraatioista.
M1:ssä on kännykkäpiirien tavoin panostettu grafiikkaa, sillä integroitu GPU-osa on 8-ytiminen. Piiri rakentuu 6 miljardista transistorista, jotka on valmistettu TSMC:n 5 nanometrin prosessissa. Jo tämä tietenkin nostaa transistorien kytkentänopeutta ja kutistaa niiden tehonkulutuksen.
Toisin kuin Intelin x86-prosessoreilla, M1-piirillä on hyvin pieni välimuisti. Prosessoitavan datan haussa nojataan UMA-väylätekniikkaan ja ulkoiseen LPDDR4-keskusmuistiin. Iso osa piirin piialasta on varattu standardisolujen käyttöön, mikä vastaa täysin kännykkäpiirien suunnittelun periaatteita.
Piirin koteloissa Apple nojaa A12X- ja A12Z-piireistä tuttuun rakenteeseen, jossa DRAM-muisti integroidaan SoC-piirin päälle.
Apple työstää M1-prosessorille seuraajaa M1X-nimellä. Sen on tarkoitus tulla ensimmäiseen Arm-pohjaiseen 16-tuumaiseen Macbook Pro -kannettavaan. Prosessorilla on 12 ydintä, joista kahdeksan on optimoitu raskaaseen laskentaan ja neljä kevyempään.
Tehokkaimpiin Intelin prosessoreihin verrattuna jo ensimmäinen M1 toi saman suorituskyvyn neljäsosan tehonkulutuksella. 10 watin tehonkulutuksella M1:n grafiikkaprosessorin suorituskyky on kaksinkertainen x86-prosessoriin verrattuna. Jos oletetaan, että M1X tekee ison hyppäyksen suorituskyvyssä myös m1:een verrattuna, on x86-suorittimilla vaikea vastata Applen piirien lukemiin.
Teollisuusrobotiikan nopea kasvu ja siirtymä kohti teollisuus 4.0 -ympäristöä nostavat ajoituksen kriittiseksi suorituskykytekijäksi. Älykkäät robotit, IoT-verkot ja tekoälypohjainen laadunvalvonta edellyttävät alle mikrosekunnin synkronointia, johon perinteiset kvartsiratkaisut eivät aina pysty vastaamaan vaativissa tehdasolosuhteissa. Piipohjaiset MEMS-ajoituspiirit tarjoavat tarvittavan vakauden, iskunkestävyyden ja lämpötilansietokyvyn.
