اپل استور ماژان ارائه خدمات فروش محصولات اپل

بررسی پردازنده m1 اپل

خانواده تراشه‌های M1 اپل شامل M1 و M1 Pro وM1 Max، با ترکیب عملکرد رقابتی و بهینگی کم‌نظیر، زمینه‌ی تغییر قواعد بازی در دنیای کامپیوترهای شخصی را فراهم می‌آورند. اپل در رویداد نوامبر ۲۰۲۰ از تراشه‌ای رونمایی کرد، که نه تنها مک، بلکه تاریخچه‌ی دنیای کامپیوترهای شخصی را به دو بخش قبل و بعد از خود تقسیم می‌کندM1. نقطه‌ی شروع نقشه‌ی راه اپل در مسیر گذر از اینتل به دنیای ARM است. تراشه‌ای که به مک مینی، مک‌بوک ایر و مک‌بوک پرو ۱۳ اینچی، آی‌مک و آیپد پرو ۲۰۲۱ قدرت می‌بخشد و تجربه‌ی بی نقص یا حداقل کم‌نقصی را در عموم کاربری‌ها فراهم می‌آورد.

یکیاز فاکتورهای‌ اصلی که تراشه‌های M1 اپل دارند، عملکرد بسیار خیره‌کننده‌ای به چگونگی برنامه‌ریزی سیستم‌عامل macOS  برمی‌گردد.

بعد از عرضه‌ی کامپیوترهای مبتنی‌برM1، یکی از مواردی که عموما از جانب کاربرها مطرح می‌شد، پاسخ‌گویی بسیار سریع CPU حتی در کاربری‌های روزمره بود. حال یکی از توسعه‌دهندگان نرم‌افزارهایmacOS ، سرنخ‌هایی در مورد رمز موفقیت اپل در این زمینه دست یافته است. سرعت‌عمل M1 بیش‌از آنکه به ارتقای عملکرد CPU مربوط باشد، به تغییراتی بازمی‌گردد که مهندسان اپل در نوع واکنش macOS به پارامترهای کیفیت خدمات (QoS) و طرز برنامه‌ریزی بارهای پردازشی روی تراشه ایجاد کرده‌اند.

به نقل از وب‌سایت extremetech، دکتر هاوارد اوکلی، توسعه‌دهنده‌ی نرم‌افزارهای مک و جراح سابق نیروی دریایی سلطنتی به تازگی درمورد بررسی‌های درباره‌ی تفاوت بین مک مجهز به تراشه‌ی M1 اپل و مک‌پرو مجهز به پردازنده‌ی زنون و علت تفاوت عملکرد macOS در آن‌ها مقاله‌‌ای منتشر کرده است که نشان می‌دهد چرا M1 عملکرد بسیار خوبی دارد.

زمانی که پردازنده‌ی پنتیوم چهار معرفی شد، یکی از چالش‌های آزمایش هایپرتردینگ، دشواری اندازه‌گیری دقیق تأثیر این قابلیت روی عملکرد سیستم بود. اسکات واسون که در آن زمان در TechReport فعالیت می‌کرد، برای توضیح نحوه‌ی عملکرد پنتیوم چهار در مقایسه‌ با یک پردازنده‌ی دیگر که از قابلیت هایپرتردینگ بهره نمی‌برد، از اصطلاح «به نرمی و روانی خامه‌» استفاده کرد. حتی با اینکه پردازنده‌های Athlon XP شرکت AMD آن زمان در عملکرد تک‌هسته‌ای سرعت بیشتری داشتند، فعال شدن قابلیت هایپرتردینگ، سرعت عملکرد سیستم را بالا نگه داشت. جهت مطالعه مقاله‌های علمی و دریافت خدمات اپل در مشهد به وب سایت ماژان مراجعه کنید.

قدرت پردازش Apple M1

این پردازنده علاوه بر اینکه cpu  هشت هسته ای که دارد، به gpu  با ۱۲۸ واحد اجرایی (Execution Unit) مجهز شده است. که این ویژگی باعث می‌شود Apple M1 حدود Thread 24675 را به صورت همزمان مدیریت کند. از طرفی دیگر این GPU می‌توتند به حداکثر قدرت پردازشی خود یعنی TFLOPS 2.6 برسد و محصولات اپل با داشتن این پردازنده‌ی گرافیکی رقیب قدرتمندی برای سری پردازنده هایی مانند Xe اینتل خواد شد.

اکنون به سال‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۰۹ و معرفی نسل نخست پردازنده‌های سری اتم اینتل نگاهی می‌اندازیم. درحالی‌که هیچ‌کدام از سیستم‌های Atom مجهز به  Bonnell از پردازنده‌ی قدرتمند مرکزی فایده‌ای نمی‌بردند، این‌گونه احساس می‌شد که نِت‌بوک‌های مبتنی بر چیپست‌های Ion انویدیا (تراشه‌هایی برای دستگاه‌های کوچک که پردازنده‌های اتم، واحد گرافیکی و رم را دربرمی‌گرفتند) در کلاس به‌طورکامل متفاوتی از دستگاه‌ها قرار داشتند. اگرچه پردازنده‌ی گرافیکی یک‌پارچه انویدیا فقط رابط کاربری ویندوز ۷ را اجرا می‌کرد، با این حال باعث شد در مقایسه با تراشه‌ی ۹۴۵ اینتل، برتری جامعی داشته باشد.

ما پیشینه‌ای تاریخی از ویندوز را در دست داریم تا تأثیر بارگذاری درست وظایف و تأثیر آن روی پاسخ‌گویی وظایف را نشان دهیم. در دوران مدرن امروزی، macOS به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا سطوح مختلف QoS را تعریف کنند. آزمایش دکتر اوکلی روی پردازنده‌ی x86 نشان می‌دهد تا زمانی‌که برنامه‌ای با QoS بالاتر درحال اجرا نباشد، تِرِدها در هر تنظیمات QoS با بیشترین سرعت ممکن اجرا خواهند شد. در آزمایش‌های او، زمان فشرده‌سازی برای یک فایل ۱۰ گیگابایتی همواره بین ۵٫۶ تا ۶٫۶ ثانیه بود. آزمایش هم‌زمان چند نمونه از برنامه نشان داد نسخه‌ای که QoS بالاتری دارد در همان بازه‌ی زمانی ۵٫۶ تا ۶٫۶ ثانیه اجرا می‌شد، درحالی‌که اجرای برنامه با QoS پایین‌تر از ۲۴ ثانیه طول کشید. همه‌ی این کم‌وبیش‌ها، معادل انتظارات ما از ویندوز است.

تراشه‌ی M1 رفتار متفاوتی دارد. دکتر اوکلی در این رابطه این‌گونه توضیح داده است:

همه‌ی عملیات‌ها با QoS معادل ۹ (پس‌زمینه) منحصرا روی چهار هسته‌ی کم‌مصرف Icestorm اجرا می‌شدند، حتی زمانی‌که این هسته‌ها به‌صورت کامل زیر بار پردازشی قرار داشتند، هسته‌های دیگر همچنان آزاد بودند. عملیاتی با QoS بالاتر بین ۱۷ تا ۳۳، روی هر هشت هسته اجرا شد.

به‌عبارت دیگر، اپل نحوه‌ی تعامل macOS با M1 را برای اولویت‌‌دادن به پاسخ‌گویی بهتر، تغییر داده است. هسته‌های پرقدرت Firestorm به‌جای اجرای وظایف پس‌زمینه یا به‌روزرسانی‌های سیستم‌عامل، برای اجرای برنامه‌هایی با اولویت بالا رزرو شده‌اند. اگر برنامه به حداکثر کارایی نیاز داشته باشد، همچنان می‌تواند روی هر هشت هسته‌ی این پردازنده اجرا شود، حتی اگر این امر باعث بروز لگ‌هایی در سیستم شود. بدین‌ترتیب وظایف سیستم‌عامل ترجیحا در پس‌زمینه اجرا می‌شود، حتی زمانی‌که استراتژی یادشده به‌منظور کاهش مصرف انرژی، باعث کندتر شدن سرعت اجرای وظایف شود.

دلیل خاصی برای اینکه چرا یک پردازنده‌ی x86 نمی‌تواند چنین عملکردی ارائه دهد، وجود ندارد درحالی‌که تراشه‌های x86 تقریبا همگن هستند، سیستم‌عامل می‌تواند مجموعه‌ای از هسته‌ها را برای پردازش وظایف پس‌زمینه‌ی موردنظر خود مورداستفاده قرار دهد، درحالی‌که سایر هسته‌ها برای ارائه‌ی حداکثر قدرت عملکرد رزرو شده‌اند.

کلام آخر

روش اپل، یک راهکار هوشمندانه برای بهبود تجربه‌ی کاربر نهایی به‌حساب می‌آید. اکنون اینتل درحال حرکت به سمت معماری هیبریدی خود موسوم به آلدرلیک است و امکان دارد مدتی بعد شاهد استفاده از پردازنده‌های هیبریدی x86 در ویندوز ۱۰ و ۱۱ باشیم تا بدین ترتیب مصرف انرژی به حداقل میزان ممکن رسیده و در عین‌حال، عملکرد سیستم به حداکثر برسد. اگر در حال حاضر قصد خرید محصولات اپل دارید به اپل استور در مشهد (فروشگاه ماژان) مراجعه کنید.