Новости про ARM и M1

Эту проблему можно решить только путем создания защиты в стороннем криптографическом программном обеспечении, которое может резко снизить производительность серии M при выполнении криптографических операций, особенно в более ранних поколениях M1 и M2. Это означает, что любое преимущество в скорости, которое Apple рекламирует в своей серии M, исчезнет в одночасье.

По информации специалистов и Ars Technica риск заключается в аппаратном устройстве предварительной выборки данных, зависящем от памяти, — аппаратной настройке, прогнозирующей адреса памяти, которые, вероятно, вскоре понадобятся активному коду. Заблаговременно помещая данные в кэш ЦП, DMP (такую аббревиатуру несёт этот функционал) сокращает задержку между основной памятью и процессором, что является типичной проблемой в современных вычислениях. Эти DMP появились недавно и встречаются только в чипах серии M и новейшей микроархитектуре Intel Raptor Lake, хотя их старшие родственники, устройства предварительной выборки, существуют уже много лет.

Новое исследование выявило до сих пор игнорируемую особенность DMP в процессорах Apple: иногда они путают содержимое памяти со значением указателя, предназначенного для извлечения различных данных. Следовательно, DMP часто считывает данные и пытается использовать их в качестве адреса для доступа к памяти. Такое «разыменование» «указателей» — то есть доступ к данным и их передача через побочный канал — явно нарушает принцип постоянного времени.

В результате данная проблема открывает путь к обрабатываемым данным, то есть предельно упрощает создание бэкдоров.

Компания сосредоточилась на конкурентной борьбе с Intel, AMD и Apple за звание лучшего процессора для ноутбуков. Так, Qualcomm объявила о том, что создаёт новый чип, разработанный «для установления бенчмарков производительности для Windows PC», который сможет противостоять процессорам Apple серии M.

Разработкой процессора занимается Nuvia, которую Qualcomm приобрела в этом году за 1,4 миллиарда долларов. Команда Nuvia приняла на работу троих бывших сотрудников Apple, которые ранее создавали процессоры серии A для iPhone и iPad. Также ранее Nuvia тестировала прототип процессорного ядра Phoenix, которое было вдвое производительнее самого эффективного ядра x86 с тепловым пакетом 4,5 Вт.

Чтобы эффективно конкурировать с Apple M, Qualcomm придётся разработать и более эффективное графическое ядро. Компания отметила, что собирается масштабировать GPU Adreno, что должно обеспечить уровень игровой производительности настольных ПК для ноутбуков.

Естественно, ожидается и низкое энергопотребление, которое обеспечит время автономной работы, сравнимое с компьютерами Apple на базе чипов M1, M1 Pro и M1 Max.

Qualcomm отмечает, что планирует выпустить образцы новых чипов для PC и передать их производителям в следующем году, а первые устройства появятся уже в 2023 году.

Новый чип Apple M1X будет производиться по 5 нм технологии, он получит центральный процессор с 12 ядрами (против 8 у M1) частотой 3,2 ГГц. 8 из этих ядер, Firestorm, будут обладать высокой производительностью, а 4 ядра, Icestorm, являются энергоэффективными.

Что касается GPU, то чип Apple M1X получит 16 ядер, вдвое больше, чем в нынешней модели. Эти 16 ядер будут содержать 256 исполнительных блоков. Ожидается, что это даст удвоение производительности в графических задачах.

В плане поддержки памяти чип M1X также получил изменения. Теперь он может работать с 32 ГБ ОЗУ, что вдвое больше, чем ранее.

По слухам, Apple будет использовать процессоры M1X в 14” и 16” моделях MacBook Pro, а также в iMac 27. Очевидно, все эти компьютеры получат различные изменения в работе SoC, чтобы сбалансировать производительность и энергопотребление.

Этот процессор имеет формулу 4+4 вычислительных ядра (произвоительность+эффективность), 16 ядер Neural Engine, 8 ГБ или 16 Гб памяти и 7 или 8 ядер GPU.

Однако Bloomberg сообщает, что Apple готовит новые куда более производительные процессоры. Это, конечно, неподтверждённая информация, но стоимость акций Intel на её фоне заметно снизилась.

Сообщается, что уже в следующем году Apple предложит для MacBook Pro и iMac процессоры с формулой ядер 16+4. При этом компания может изготавливать версии с меньшим числом ядер, которые будут отключены, что позволит повысить выход годной продукции на заводах TSMC. Более того, компания даже готовит 32+X версию процессора, который будет устанавливаться в Mac Pro.

Что касается графики, то в следующем году Apple предложит GPU с 16 и 32 ядрами. В 2022 году, как отмечается, GPU компании будут иметь 64 и 128 ядер, и это будут в «несколько раз более быстрые решения», чем то, что предлагает сейчас NVIDIA и AMD.

Эта информация появилась на сайте Mauri QHD. Согласно опубликованным слухам, компания AMD работает над двумя версиями чипов, один с интегрированной памятью, и один без неё. Прототипы уже почти готовы.

Ещё в 2014 году AMD изучала возможность выпуска процессоров ARM. Она даже разработала собственное 64-битное ядро ARMv8 для процессоров K12. Эти процессоры были предназначены для серверов, однако так и не нашли себе реализации.

На выставке CES в январе исполнительный директор AMD Лиза Су проведёт презентацию, на которой будут представлены мобильные процессоры Ryzen 5000, серверные процессоры Epyc Milan и, возможно, мобильные видеокарты RDNA 2. Есть шанс, что мы услышим и о намерениях в сфере архитектуры ARM.

Конечно, всё это слухи, и их не стоит воспринимать слишком серьёзно. Но учитывая опыт AMD и успех Apple M1, почему нет?

Этим вопросом задался старший инженер Amazon Web Services Александр Граф. Он протестировал Windows 10 на процессорах M1 используя виртуализацию QEMU и пришёл к выводу, что она работает «весьма стремительно».

Запуск системы сопровождался трудностями. К примеру, не удалось наладить вывод звука, процессор был всегда загружен на 100% и были проблемы с реестром, тем не менее, тестирование производительности провести удалось. Так, в Geekbench 5 производительность на процессоре Apple составила 1288 баллов в одноядерном тесте и 5685 баллов в многоядерном. На планшете Surface Pro X этот счёт составляет 799 и 3089 баллов соответственно.

Ранее исполнительный директор Apple Крэиг Федериги отмечал, что технических ограничений запуска Windows 10 на процессорах M1 нет, и всё дело исключительно в Microsoft.

В интервью Ars Technika исполнительный директор Apple Крэиг Федериги заявил, что обеспеченные «базовые технологии» позволяют Windows 10 работать на Mac на основе ARM, но «дело полностью за Microsoft».

Он заявил: «У нас есть базовые технологии, чтобы сделать это, чтобы запустить их ARM-версию Windows, которая, несомненно, поддерживает пользовательский режим приложения x86. Но это решение должно быть принято Microsoft, выдавать лицензию на эту технологию для пользователей, чтобы работать на этих Mac. Сами же Mac, определённо, способны на это».

Использовать Windows на Mac не сильно просто. Сейчас Microsoft выпускает лишь Boot Camp, загрузчик для запуска Windows на Intel Mac. Что касается ARM-версий, то там такого загрузчика нет. Более того, Microsoft разрешает использовать Windows 10 лишь на продуктах, где она ставится на заводе, чего конечно же нет на M1-версиях Mac.

Процессор M1 изготавливается TSMC по 5 нм нормам. Он имеет 8 ядер архитектуры big.LITTLE, а базовая тактовая частота составляет 3,2 ГГц. Этот чип протестировали в Geekbench 5, где он продемонстрировал потрясающие 1719 баллов в однопоточном режиме и 6967 баллов — в многопоточном. Для сравнения, столько же выдаёт современный процессор Ryzen 9 5950X в однопоточном тесте и Ryzen 5 3600X в многопоточном.

При этом многопоточная производительность Apple M1 немного уступает Ryzen 9 4900HS (7074) и Core i9-10875H (7024). С другой стороны, одноядерная производительность оказалась быстрее на 21% самого быстрого мобильного чипа Intel, Core i7-1165G7, который выдаёт 1423 очков, и на 57% выше, чем лучшее мобильное решение AMD, Ryzen 9 4800H, которое демонстрирует 1094 балла.

Стоит отметить, что архитектура ARM действительно может показывать высокие результаты на ПК, а стратегия Apple выглядит удачной.

Эта SoC построена на 5 нм техпроцессе. Всего чип содержит 16 миллиардов транзисторов. В основе SoC расположен 8-ядерный CPU, который содержит 4 высокопроизводительных ядра, и 4 энергоэффективных. Первые спарены со 192 кБ кэша инструкций, 128 кБ кэша данных и 12 МБ общего кэша второго уровня, а вторые — со 128 кБ кэша инструкций, 64 кБ кэша данных и 4 МБ кэша L2. Для доступа к памяти используется унифицированная архитектура с большой пропускной способностью и низкими задержками.

Кроме CPU чип содержит GPU с 8 ядрами и 128 исполнительными блоками. Он довольно большой и занимает четверть всей площади SoC. Его производительность составляет 2,6 терафлопс.

Уже с сегодняшнего для новая SoC будет доступна в трёх моделях компьютеров. Это MacBook Air, 13” MacBook Pro и Mac mini. Первые два — ноутбуки. Отличаются они мало. Главным отличием является отсутствие вентилятора в MacBook Air. Этот компьютер может работать автономно 18 часов, а MacBook Pro — 20 часов. Также заявлено о росте производительности всех трёх машин, по сравнению с прошлым Intel-поколением. Однако никаких подтверждающих данных Apple, традиционно, не предоставила.

Все новые компьютеры на базе M1 оснащены 16 ГБ ОЗУ и SSD вплоть до 2 ТБ. Компьютеры имеют шину Thunderbolt (не указано какой версии) и порты USB 4.

Работать компьютеры будут под управлением новой операционной системы MacOS Big Sur. При этом она имеет крайне ограниченную поддержку со стороны разработчиков ПО, а потому большая часть софта будет работать в режиме эмуляции.

Им стал 12” MacBook, который появится в продаже уже в этом году. Система имеет массу менее 1 кг и использует процессор Apple A14X, который обеспечивает 15—20 часов автономной работы.

Эта машина стоимостью в 800 долларов. В качестве интерфейсного порта и порта зарядки она располагает USB-C. Также она будет содержать 8 ГБ или 16 ГБ оперативной памяти и накопитель объёмом 256 ГБ или 512 ГБ. В системе будет использована камера FaceTime HD разрешением 720p.

Главным достижением перехода на ARM-процессоры является снижение энергопотребления. Это позволит компании занять лидирующие позиции в данном сегменте. Если же она сможет правильно осуществить масштабирование процессоров, то она добьётся той же производительности, что и сейчас, но с куда меньшим энергопотреблением. И у Apple есть все шансы для этого, ведь ей доступны как надёжное проектирование, так и суперсовременная технология производства, чего Intel предоставить не могла.

Начинать переход с младших моделей — довольно грамотное решение. В этом сегменте Apple может легче конкурировать с Intel, подготовив для себе почву при переходе на более производительные машины.

Однако технологический гигант на этом не останавливается. Компания сообщила, что она планирует отказаться и от графики Radeon. Компания AMD является поставщиком графики для Apple много лет, и теперь этому сотрудничеству приходит конец.

Согласно слайду компании, представленному на WWDC 2020, будущие Mac будут поддерживать только семейство графических процессоров Apple Metal, которые пока не анонсированы.

Вполне возможно, что продукты Apple, построенные на SoC, такие как MacBooks и iMac, получат интегрированную графику, в то время как профессиональные решения MacBook Pros, Mac Pros и iMac Pros будут иметь дискретную графику собственной разработки.

Однако в будущем, с переходом на процессоры ARM, на компьютерах Mac нельзя будет использовать Windows 10. И виноваты в этом как раз Microsoft.

Дело в том, что лицензия софтверного гиганта на ARM-версию Windows предполагает её установку исключительно на новый ПК. Наши коллеги из The Verge поинтересовались, не планирует ли компания изменить правила лицензирования, чтобы пользователи новых Mac могли использовать Windows. Не удивительно, но Microsoft повторила свои правила: «Windows 10 on ARM только для OEM», без внесения изменений в эту политику в обозримом будущем.

При этом Apple работает с Microsoft над обеспечением стабильной работы Office на будущих ARM-машинах. Если же у пользователей будет необходимость использования Windows, то можно будет запустить её в виртуальных машинах VMWare или Parallels.