Hvad er Apple M1-chippen?

For første gang i næsten 15 år leveres Apples nyeste MacBooks og Mac mini ikke med Intel-processorer. I stedet bruger de den helt nye Apple M1-chip, der blev præsenteret tirsdag som en kraftfuld erstatning for de mange generationer af Intel-CPU’er, der har drevet Apples computere siden 2006.

M1 er den første forekomst af det nye paradigme, som Apple har døbt Apple Silicon. De nye Mac-computere, der kan forudbestilles nu med M1, omfatter MacBook Air, 13-tommers MacBook Pro og Mac mini. Hvis du overvejer at købe en lige fra starten, bevæger du dig ud i ukendt farvand, da de eneste oplysninger, vi indtil videre har om, hvor godt de fungerer, kommer fra Apple selv. Vi ser frem til at få disse nye enheder ind i PC Labs hurtigst muligt for at få nogle omfattende test og hands-on-tid. Men i mellemtiden tager vi et kig på alt, hvad vi indtil videre ved om Apple Silicon i Mac’en.

M1: Et helt system på en chip

Hvad enten de kører Windows, macOS eller Chrome, kommer de fleste af nutidens pc’er med en række computerkomponenter indeni, der hver især håndterer forskellige behandlingsopgaver. Disse omfatter en processor (CPU’en) til at håndtere vigtige beregninger, herunder dem, der bruges til at surfe på internettet og åbne og lukke apps, og en anden (GPU’en) til at behandle grafikberegninger og udsende et signal til din skærm eller bærbare computerskærm.

På store, kraftige maskiner som f.eks. stationære arbejdsstationer og gaming-rigge er CPU’en og GPU’en helt separate elementer, der hver især er forbundet til bundkortet. Mindre ultrabærbare bærbare computere kombinerer typisk CPU’en og GPU’en i en enkelt komponent ved hjælp af det, der i branchen kaldes integreret grafikbehandling, mens resten af computerens komponenter, herunder cache, hukommelse og lagerplads, er placeret forskellige steder på bundkortet.

M1-chippen er en videreudvikling af Apples processorer i A-serien, som længe har drevet iPhone og iPad, men den har en anden tilgang. I stedet for en samling af separate behandlingsdele er der tale om et enkelt system på en chip (SoC). SoC’en håndterer alle beregninger, herunder grafisk output, hvilket betyder, at hver softwareinstruktion kan bruge den mest effektive del af M1’eren.

Delvis fordi den skal gøre alting på én gang, har M1 et øjenbrynsfremkaldende maksimum på 16 processorkerner. Det lyder som et ton sammenlignet med de seks kerner, der er i de mest kraftfulde bærbare CPU’er fra Intel. I virkeligheden har M1 så mange kerner ikke for at den kan udføre opgaver hurtigere, men for at den kan udføre flere opgaver. Fire af kernerne er beregningskerner, der er dedikeret til komplekse beregninger, som kræver meget processorkraft. Fire andre er dedikeret til lettere opgaver, der ikke kræver så meget strøm, for at sikre, at chippen ikke bruger mere energi, end den har brug for. Opgaverne bliver undervejs overflyttet til det relevante kernesæt.

Så mange som otte ekstra kerner er dedikeret til grafikbehandling, svarende til hvordan Intels Iris integrerede grafik fungerer. På Mac mini, MacBook Pro og MacBook Air er grafikdelen af M1 i stand til at forsyne en ekstern skærm med 60 Hz og op til en opløsning på 6K, f.eks. Apple Pro Display XDR.

Dertil kommer, at M1 har en indbygget lagercontroller til at trafikere data til og fra Mac’ens SSD-drev (Solid State Drive), samt forskellige andre processorer, controllere og sensorer, der håndterer kryptering, billedbehandling fra webkameraer og andre sekundære opgaver, der er nødvendige for, at computeren kan fungere.

M1-chippen anvender en 5-nanometer produktionsproces, der svarer til den nyeste A14-chip i iPhone 12. I mellemtiden bruger Intels seneste 11. generation af CPU’er en 10-nanometer produktionsproces, og Intel forventer tidligst i 2022 nye chips baseret på 7-nanometerprocesser eller lavere. Intel sagde i en erklæring tirsdag, at dets CPU’er “giver globale kunder den bedste oplevelse på de områder, de sætter mest pris på, samt den mest åbne platform for udviklere, både i dag og i fremtiden.” Men den store forskel i procesteknologier taler dog for sig selv. Computerchip-konkurrenten AMD’s nyeste desktop- og mobilchips er på en 7-nanometer-proces.

Kunstig intelligens og M1-chippen

Kunstig intelligens (AI) og maskinlæringsalgoritmer (ML) er afgørende for at få moderne software til at fungere gnidningsløst. Apples A-serie og Intel Core-processorer har længe haft AI-funktioner indbygget, og M1-chippen er ikke anderledes. Den har en dedikeret neural motor med 16 egne processorkerner til at håndtere AI-opgaver. Har du nogensinde rettet op på et foto ved hjælp af et automatisk filter eller scrollet gennem en liste med forudfyldte søgeresultater? Begge disse opgaver og mange andre er ofte i det mindste delvist afhængige af ML for at kunne køre hurtigere.

M1-chippens neurale motor er afhængig af instruktioner fra software for at fungere korrekt. Mange tredjepartssoftwareudviklere integrerer AI- og ML-algoritmer i deres apps, herunder mange dele af Adobe Creative Suite. Apple siger, at den nye M1-drevne MacBook Air kan håndtere ML-arbejdsbelastninger op til ni gange hurtigere end den tidligere Intel-drevne MacBook Air.

Er alle M1-chips lige gode?

Og uanset om en computer anvender en SoC eller en samling af separate computerkomponenter, er den stadig underlagt visse ubrydelige egenskaber inden for databehandling og fysik. Jo flere kerner en processor dedikerer til en bestemt opgave, og jo hurtigere hver af disse kerner kører, jo hurtigere vil opgaven blive udført. Denne proces genererer også en masse varme, hvilket er grunden til, at de fleste computere har blæsere, køleplader og andet udstyr.

Selv om Apple ikke har frigivet mange detaljer endnu, ved vi dog, at der vil være lidt forskellige versioner af M1 til hver af de forskellige Mac-computere, som den driver. Det skyldes primært, at hver enhed håndterer varme forskelligt. Den nye MacBook Air har ingen køleblæser, og vi ved, at M1-chippen i basiskonfigurationen af Air’en vil have en lidt mindre kraftig grafikprocessor med syv kerner i stedet for otte.

Derimod vil den større MacBook Pro og Mac mini begge være udstyret med køleblæsere, hvilket gør det muligt for deres M1-chips at have fuld kraftfulde GPU’er. Det er muligt, at Mac mini og MacBook Pro M1-versionerne også vil have højere clockhastigheder end MacBook Air-chippen, men Apple har ikke delt disse oplysninger.

Hvor hurtig er M1-chippen?

Ifølge Apple er M1-chippen hurtigere end Intel-processorerne i de Mac-computere, som den erstatter. I nogle tilfælde, hævder virksomheden, er den meget hurtigere. Den generelle ydeevne i M1 MacBook Air er 3,5 gange hurtigere end tidligere, mens grafikydelsen er fem gange hurtigere, siger Apple. På M1 MacBook Pro er AI-beregninger 11 gange hurtigere end tidligere, og Apple siger, at den kan bygge kode i Xcode-appen op til 2,8 gange hurtigere.

Apple hævder også, at M1-drevne Mac-computere er hurtigere end deres Windows-modstykker. Virksomheden anslår, at den nye M1 i MacBook Air vil yde mere end 98 procent af de pc-bærbare computere, der er solgt det seneste år. Disse påstande er baseret på ydelsestests, som Apple har udført internt, selv om virksomheden ikke giver flere detaljer om dem ud over at sige, at der er tale om benchmarks af “branchestandard”.

Benchmarks er dog let manipulerede, så det er for tidligt at sige definitivt, om M1 er så dygtig, som Apple siger, at den er. Vi er spændte på at afprøve M1 ved hjælp af vores egen objektive benchmarking-proces. Hvis Apples påstande er sande, er M1 faktisk klar til at overgå de nuværende Intel-drevne Mac-computere.

Apple hævder også, at M1 vil give fremragende batterilevetid i MacBook Air og MacBook Pro. I praksis tilbyder tidligere modeller af Air og Pro med Intel-chips allerede en fremragende batterilevetid, typisk mellem 10 og 20 timer ved lette opgaver som at se videoer.

Kan mine apps køre på en M1 Mac?

En chip er kun så god som den software, der kører på den, og mange macOS-apps er designet til at køre på Intel-processorer, ikke på M1’eren. Udviklerne har haft lidt af et forspring, da Apple i sommer tilbød dem et udviklingskit til at hjælpe dem med at oversætte deres kode til M1. Men faktum er stadig, at selv om selve macOS-styresystemet vil køre naturligt på M1, vil mange apps fra tredjeparter ikke køre på M1, i hvert fald ikke i første omgang.

Den manglende native understøttelse af M1 betyder dog ikke, at apps fra tredjeparter slet ikke vil kunne køre. For de apps, der endnu ikke er overgået til M1, siger Apple, at programmerne stadig vil kunne køre på de nye Mac-computere via virksomhedens Rosetta 2-software, der kan fungere som en emulator. Men du skal ikke blive overrasket, hvis programmerne trækker. “Oversættelsesprocessen tager tid, så brugerne kan opleve, at oversatte programmer starter eller kører langsommere til tider”, skrev Apple i udviklerdokumentationen til Rosetta 2.

I mellemtiden bekræftede Apple tirsdag, at fra og med macOS Big Sur kører al dets Mac-software nativt på både Intel- og M1-systemer. Som en ekstra fordel kan iPhone- og iPad-apps nu køre direkte på de M1-drevne Mac-computere. Big Sur vil være standard på alle nye M1-systemer, og det vil være tilgængeligt som en opdatering til ældre Mac-computere senere på ugen.

Hvad nu, hvis jeg i stedet vil have en Intel Mac?

Selv om Apple-silicium helt klart er fremtiden for Mac-økosystemet, vil Intel-drevne Macs ikke forsvinde fra den ene dag til den anden. Den nye MacBook Air og Mac mini bruger udelukkende M1, men Apple tilbyder fortsat 13-tommers MacBook Pro med Intel Core i5- eller Core i7-CPU’er som valgmuligheder. Og de andre Mac-computere i Apples sortiment – herunder iMac, Mac Pro, iMac Pro og 16″ MacBook Pro – blev ikke opdateret tirsdag og er stadig udelukkende udstyret med Intel CPU’er og (i nogle tilfælde) valgfrie AMD GPU’er.