¿Qué es el chip M1 de Apple?

Por primera vez en casi 15 años, los nuevos MacBooks y Mac mini de Apple no vienen con procesadores Intel. En su lugar, utilizan el flamante chip Apple M1, presentado el martes como un potente sustituto de las numerosas generaciones de CPU de Intel que han alimentado los ordenadores de Apple desde 2006.

El M1 es la primera aparición del nuevo paradigma que Apple ha bautizado como Apple Silicon. Entre los nuevos Macs que ya se pueden reservar con el M1 se encuentran el MacBook Air, el MacBook Pro de 13 pulgadas y el Mac mini. Si estás pensando en comprar uno desde el principio, estás entrando en aguas desconocidas, ya que la única información que tenemos hasta ahora sobre su rendimiento proviene de la propia Apple. Estamos deseando que estos nuevos dispositivos lleguen a PC Labs lo antes posible para realizar pruebas exhaustivas y probarlos. Pero mientras tanto, echemos un vistazo a todo lo que sabemos hasta ahora sobre el Silicio de Apple en el Mac.

El M1: Todo un sistema en un chip

Independientemente de que ejecuten Windows, macOS o Chrome, la mayoría de los PC actuales vienen con una serie de componentes informáticos en su interior que se encargan de diferentes tareas de procesamiento. Estos incluyen un procesador (la CPU) para manejar los cálculos esenciales, incluidos los utilizados para navegar por Internet y abrir y cerrar aplicaciones, y otro (la GPU) para procesar los cálculos gráficos y la salida de una señal a su monitor o pantalla de ordenador portátil.

En las máquinas grandes y potentes, como los ordenadores de sobremesa de las estaciones de trabajo y los equipos de juegos, la CPU y la GPU son elementos completamente separados que están conectados a la placa base. Los portátiles ultraportátiles más pequeños suelen combinar la CPU y la GPU en un único componente mediante lo que se conoce en el sector como procesamiento gráfico integrado, y el resto de los componentes del ordenador, como la caché, la memoria y el almacenamiento, se ubican en distintos puntos de la placa base.

El chip M1 es una evolución de los procesadores de la serie A de Apple que llevan mucho tiempo alimentando el iPhone y el iPad, y adopta un enfoque diferente. En lugar de una colección de piezas de procesamiento separadas, es un único sistema en un chip (SoC). El SoC se encarga de todos los cálculos, incluida la salida de gráficos, lo que significa que cada instrucción de software puede utilizar la parte más eficiente del M1.

En parte porque tiene que hacer todo a la vez, el M1 tiene un sorprendente máximo de 16 núcleos de procesamiento. Eso parece una tonelada comparado con los seis núcleos que hay en las CPUs más potentes de los portátiles de Intel. En realidad, el M1 tiene tantos núcleos no para poder realizar tareas más rápidamente, sino para poder realizar más tareas. Cuatro de los núcleos son núcleos de computación dedicados a cálculos complejos que requieren mucha potencia de procesamiento. Otros cuatro se dedican a tareas más ligeras que no requieren tanta potencia, para garantizar que el chip no consuma más energía de la necesaria. Las tareas se remiten al conjunto de núcleos apropiado sobre la marcha.

Hay hasta ocho núcleos adicionales dedicados al procesamiento de gráficos, de forma similar a como funcionan los gráficos integrados Iris de Intel. En el Mac mini, el MacBook Pro y el MacBook Air, la parte gráfica del M1 es capaz de alimentar un monitor externo a 60 Hz y hasta una resolución de 6K, como el Apple Pro Display XDR.

Además, el M1 cuenta con un controlador de almacenamiento integrado para el tráfico de datos hacia y desde la unidad de estado sólido (SSD) del Mac, así como con otros procesadores, controladores y sensores que se encargan de la encriptación, el procesamiento de imágenes de las cámaras web y otras tareas secundarias necesarias para el funcionamiento del ordenador.

El chip M1 utiliza un proceso de producción de 5 nanómetros, similar al último chip A14 del iPhone 12. Mientras tanto, las últimas CPU de 11ª generación de Intel utilizan un proceso de producción de 10 nanómetros, e Intel no espera nuevos chips basados en procesos de 7 nanómetros o inferiores hasta 2022 como muy pronto. Intel afirmó el martes en un comunicado que sus CPU «ofrecen a los clientes globales la mejor experiencia en las áreas que más valoran, así como la plataforma más abierta para los desarrolladores, tanto hoy como en el futuro». Pero la gran disparidad de tecnologías de proceso habla por sí sola. Los últimos chips para ordenadores de sobremesa y móviles de su rival AMD se basan en un proceso de 7 nanómetros.

La inteligencia artificial y el chip M1

La inteligencia artificial (IA) y los algoritmos de aprendizaje automático (ML) son esenciales para que el software moderno funcione sin problemas. La serie A de Apple y los procesadores Intel Core llevan mucho tiempo incorporando capacidades de IA, y el M1 no es diferente. Tiene un motor neuronal dedicado con 16 núcleos de procesamiento propios para manejar las tareas de IA. ¿Alguna vez has retocado una foto con un filtro automático o te has desplazado por una lista de resultados de búsqueda precargados? Ambas tareas y muchas otras suelen depender, al menos en parte, del ML para ejecutarse más rápido.

El motor neural del chip M1 depende de las instrucciones del software para funcionar correctamente. Muchos desarrolladores de software de terceros integran algoritmos de IA y ML en sus aplicaciones, incluyendo muchas partes de Adobe Creative Suite. Apple dice que el nuevo MacBook Air con M1 puede manejar cargas de trabajo de ML hasta nueve veces más rápido que el anterior MacBook Air con tecnología Intel.

¿Son todos los chips M1 iguales?

No importa si un ordenador utiliza un SoC o una colección de componentes informáticos separados, sigue estando sujeto a ciertas propiedades inquebrantables de la informática y la física. Cuantos más núcleos dedique un procesador a una determinada tarea, y cuanto más rápido funcione cada uno de esos núcleos, más rápido se completará la tarea. Este proceso también genera mucho calor, razón por la cual la mayoría de los ordenadores tienen ventiladores, disipadores de calor y otros equipos.

Aunque Apple aún no ha dado muchos detalles, sí sabemos que habrá versiones ligeramente diferentes del M1 para cada uno de los diferentes Macs que alimenta. Esto se debe principalmente al hecho de que cada dispositivo maneja el calor de manera diferente. El nuevo MacBook Air no tiene ventilador de refrigeración, y sabemos que el chip M1 de la configuración básica del Air contará con un procesador gráfico ligeramente menos potente, con siete núcleos en lugar de ocho.

Por su parte, tanto el MacBook Pro como el Mac mini vendrán con ventiladores de refrigeración, lo que permitirá que sus chips M1 tengan GPUs de plena potencia. Es posible que las versiones M1 del Mac mini y del MacBook Pro también tengan velocidades de reloj más altas que el chip del MacBook Air, pero Apple no ha compartido esta información.

¿Qué velocidad tiene el chip M1?

Según Apple, el chip M1 es más rápido que los procesadores Intel de los Mac a los que sustituye. En algunos casos, afirma la compañía, es mucho más rápido. El rendimiento general del MacBook Air M1 es 3,5 veces más rápido que antes, mientras que el rendimiento gráfico es cinco veces más rápido, afirma Apple. En el MacBook Pro M1, el cálculo de IA es 11 veces más rápido que antes, y Apple dice que puede construir código en la aplicación Xcode hasta 2,8 veces más rápido.

Apple también afirma que los Macs con M1 son más rápidos que sus homólogos de Windows. La compañía estima que el nuevo M1 en el MacBook Air superará al 98 por ciento de los portátiles PC vendidos en el último año. Estas afirmaciones se basan en las pruebas de rendimiento que Apple ha realizado internamente, aunque la compañía no ofrece más detalles sobre ellas, salvo decir que se trata de pruebas de referencia «estándar del sector».

Sin embargo, las pruebas de referencia son fácilmente manipulables, por lo que es demasiado pronto para decir definitivamente si el M1 es tan capaz como dice Apple. Estamos deseando probar el M1 utilizando nuestro propio proceso objetivo de evaluación comparativa. Si las afirmaciones de Apple son ciertas, el M1 está preparado para superar a la actual cosecha de Macs con tecnología Intel.

Apple también afirma que el M1 ofrecerá una excelente duración de la batería en el MacBook Air y el MacBook Pro. En la práctica, los modelos anteriores del Air y el Pro con chips Intel ya ofrecen una excelente duración de la batería, normalmente entre 10 y 20 horas en tareas ligeras como ver vídeos.

¿Se ejecutarán mis aplicaciones en un Mac M1?

Un chip es tan bueno como el software que se ejecuta en él, y muchas aplicaciones de macOS están diseñadas para funcionar en procesadores Intel, no en el M1. Los desarrolladores han tenido un poco de ventaja, ya que Apple les ofreció este verano un kit de desarrollo para ayudarles a trasladar su código al M1. Pero el hecho es que, aunque el propio sistema operativo macOS funcionará de forma nativa en el M1, muchas aplicaciones de terceros no lo harán, al menos inicialmente.

La falta de compatibilidad nativa con el M1 no significa que las aplicaciones de terceros no vayan a funcionar en absoluto. En el caso de las aplicaciones que aún no han hecho la transición, Apple dice que los programas podrán seguir funcionando en los nuevos Mac a través del software Rosetta 2 de la compañía, que puede actuar como emulador. Pero no se sorprenda si los programas se arrastran. «El proceso de traducción lleva tiempo, por lo que los usuarios podrían percibir que las aplicaciones traducidas se lanzan o se ejecutan más lentamente a veces», escribió Apple en la documentación para desarrolladores de Rosetta 2.

Mientras tanto, Apple confirmó el martes que a partir de macOS Big Sur, todo su software para Mac se ejecuta de forma nativa tanto en sistemas Intel como M1. Como ventaja añadida, las aplicaciones para el iPhone y el iPad ahora pueden ejecutarse directamente en los Macs con tecnología M1. Big Sur vendrá de serie en todos los nuevos sistemas M1, y estará disponible como actualización para los Mac más antiguos a finales de esta semana.

¿Qué pasa si quiero un Mac Intel?

Aunque el silicio de Apple es claramente el futuro del ecosistema Mac, los Mac con tecnología Intel no van a desaparecer de la noche a la mañana. Los nuevos MacBook Air y Mac mini utilizan exclusivamente el M1, pero Apple sigue ofreciendo el MacBook Pro de 13 pulgadas con CPU Intel Core i5 o Core i7 como opciones. Y los demás Mac de la gama de Apple -incluidos el iMac, el Mac Pro, el iMac Pro y el MacBook Pro de 16 pulgadas- no se actualizaron el martes y siguen funcionando exclusivamente con CPU de Intel y (en algunos casos) con GPU de AMD opcionales.