Chip Apple M1 vs. Prosesor Intel x86: Apa Perbedaannya?

22 Juni^ndTahun 2020 menandai tonggak sejarah yang sangat signifikan bagi Apple dengan pengumuman lini baru desktop kustom dan CPU seluler yang diberi merek sebagai "Apple Silicon". Hingga saat itu dan bahkan pada saat penulisan, Apple telah bermitra dengan Intel untuk penyediaan CPU untuk laptop dan produk desktopnya seperti MacBook Pro dan Mac Pro. Dengan pengumuman jajaran baru silikon khusus ini, Apple berencana untuk beralih dari CPU yang disediakan oleh Intel demi prosesor yang bertujuan untuk mengembangkan dan memproduksi secara mandiri.

Apple telah mengembangkan dan memproduksi mikroprosesor kustomnya sendiri untuk iPhone-nya dengan kesuksesan yang luar biasa, dan tidak mengherankan jika sekarang Apple ingin memperkuat pengakuan itu dengan menargetkan pasar CPU seluler dan desktop. Langkah ini selanjutnya dibenarkan oleh kurangnya inovasi dan kemajuan Intel akhir-akhir ini tidak hanya dalam jajaran CPU desktop, tetapi juga di pasar CPU laptop di mana parameter seperti efisiensi berkuasa. Intel memiliki masalah yang terdokumentasi dengan baik dengan targetnya untuk pindah ke proses manufaktur 10nm, jadi mereka masih terjebak pada 14nm untuk sebagian besar produk mereka untuk saat ini. Hal ini membuat transisi dari Intel ke Silicon milik Apple menjadi semakin penting bagi perusahaan dengan reputasi seperti Apple.

Apple Silicon

Kami telah membahas dasar-dasar Apple Silicon dan apa artinya bagi Intel di artikel ini, tetapi di bagian konten hari ini, kami memiliki sejumlah informasi baru tentang Apple Silicon termasuk produk pertama yang diproduksi Apple secara resmi di bawah merek Apple Silicon. Apple Silicon pada dasarnya dimaksudkan untuk menjadi jajaran prosesor yang dikontrol penuh oleh Apple, baik itu dalam desain, manufaktur, produksi, kinerja, pengoptimalan, atau apa pun yang Anda miliki. Apple bertujuan untuk secara eksponensial meningkatkan pengalaman pengguna dan kinerja produk laptop dan desktopnya dengan jajaran CPU ini karena produk tersebut agak mandek karena kurangnya perolehan kinerja yang signifikan dari sisi Intel.

Apple Silicon juga mengambil pendekatan yang sama sekali berbeda untuk pembuatan prosesor itu sendiri dibandingkan dengan Intel. Tidak seperti prosesor Intel yang didasarkan pada arsitektur x86, Apple mendasarkan CPU kustomnya pada arsitektur ARM, yang dilengkapi dengan sejumlah keuntungan dan kerugiannya sendiri seperti yang akan dibahas nanti dalam artikel ini. Menggabungkan arsitektur ARM dengan proses manufaktur 5nm Apple, Apple bertujuan untuk menghasilkan mikroprosesor khusus yang mengungguli penawaran Intel tidak hanya dalam kinerja tetapi juga dalam efisiensi yang menjadi perhatian utama produk laptop seperti seri MacBook.

Chip Apple M1

Produk pertama Apple dengan merek Apple Silicon datang pada 10 November^th, 2020 bernama Apple M1. Ini adalah chip khusus yang telah dikembangkan oleh Apple berdasarkan arsitektur ARM dan diproduksi pada node proses 5nm. Apple M1 menjanjikan kinerja terdepan di industri, fitur canggih, dan efisiensi luar biasa bagi pengguna laptop dan desktop yang memanfaatkan kekuatan chip ini. Sebagai system on a chip (SoC), M1 menggabungkan sejumlah teknologi yang kuat menjadi satu chip dalam desain yang sangat menarik dan inovatif yang belum pernah ada sebelumnya baik dari Intel maupun AMD. Belum lagi, M1 adalah chip komputer pribadi pertama yang dibuat menggunakan node proses 5 nm.

Apple telah membuat sejumlah klaim berani mengenai proyeksi kinerja dan efisiensi chip Apple M1. Menurut Apple, M1 menampilkan inti CPU tercepat di dunia dalam silikon berdaya rendah, kinerja per watt terbaik di dunia, grafik terintegrasi tercepat di dunia dalam komputer pribadi, kinerja pembelajaran mesin terobosan dengan Apple Neural Engine. Apple mengklaim bahwa M1 memberikan lompatan terbesar yang pernah ada untuk Mac.

Produk

Pada saat penulisan, Apple telah merilis chip M1 pada 3 produk konsumen utamanya. Apple Mac Mini, MacBook Air, dan MacBook Pro 13 ”sekarang menawarkan konfigurasi dengan chip Apple M1 alih-alih penawaran CPU Intel x86 yang lazim di produk ini sebelumnya. Faktanya, Apple tidak menghapus produk MacBook dan Mac berbasis Intel secara tiba-tiba, melainkan produk ini dimaksudkan untuk hidup berdampingan dalam jajaran yang sama satu sama lain selama setidaknya dua tahun. Apple telah merencanakan masa transisi untuk lini produknya yang diperkirakan akan berlangsung sekitar 2 tahun. Di akhir masa transisi tersebut, semua perangkat Apple seharusnya didukung oleh prosesor Apple Silicon, bukan prosesor Intel x86.

Mac Mini yang dilengkapi Apple M1 mulai dari $ 699, MacBook Air mulai dari $ 999, dan MacBook Pro mulai dari $ 1299.

Arsitektur dan Desain Inti

Hingga saat ini, produk Mac atau MacBook membutuhkan banyak chip untuk menghadirkan semua fiturnya. Berbagai komponen seperti CPU, memori, GPU, I / O, dan komponen keamanan perlu dipasang di dalam produk dan dihubungkan satu sama lain untuk memberikan kinerja maksimum yang diklaim oleh produk. Chip Apple M1 adalah single system-on-a-chip (SoC) yang menggabungkan sejumlah komponen utama menjadi satu paket kecil dan memberikan integrasi tingkat tinggi yang penting untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja. Chip M1 memiliki 16 Miliar transistor yang merupakan jumlah transistor tertinggi yang pernah dimasukkan Apple ke dalam satu chip.

M1 adalah intinya, CPU 8-inti yang telah dirancang untuk memaksimalkan kinerja dan efisiensi. Untuk alasan ini, ia menampilkan empat inti berkinerja tinggi dan empat inti berefisiensi tinggi yang memungkinkan chip M1 menukar kinerja dengan efisiensi saat dibutuhkan. Apple mengklaim bahwa inti berkinerja tinggi adalah inti CPU tercepat di dunia dalam hal silikon berdaya rendah sehingga beban kerja multithread menjadi mudah untuk inti ini. Core efisiensi tinggi menggunakan sepersepuluh dari kekuatan core yang lebih cepat sambil tetap mempertahankan performa dasar. Core ini menjalankan tugas ringan dan aplikasi latar belakang sementara core berdaya tinggi menangani beban kerja yang paling menuntut.

Dalam langkah yang tidak mengejutkan, Apple telah mengintegrasikan GPU di dalam chip M1 juga yang selanjutnya memberi bobot pada klaim Apple tentang M1 sebagai "Sistem di Chip" yang lengkap. GPU terintegrasi M1 bertujuan untuk mencapai keseimbangan antara kinerja dan efisiensi yang sangat penting dalam produk seluler seperti MacBook. GPU juga terdiri dari 8 inti dan mampu menjalankan hampir 25.000 utas sekaligus menurut Apple. Apple juga mengklaim bahwa ini adalah prosesor grafis paling canggih yang pernah mereka buat.

M1 juga dilengkapi dengan 16-Core Neural Engine yang dibangun ke dalam desain inti pada prosesor. Neural Engine tampaknya mampu menjalankan 11 triliun operasi per detik yang dapat sangat membantu dalam aplikasi pembelajaran mesin dan AI. Neural Engine ini, dikombinasikan dengan GPU terintegrasi yang sangat baik dari M1 menjadikannya kandidat pengeditan dan rendering yang sangat baik di aplikasi seperti Final Cut Pro. Neural Engine baru menawarkan performa machine learning hingga 15X lebih cepat daripada produk Mac sebelumnya.

Apple juga telah menyatukan memori sistem dengan komponen chip lainnya di M1. RAM Mac Mini atau MacBook sekarang akan terintegrasi langsung ke dalam chip itu sendiri, sehingga memiliki tautan langsung ke CPU dan komponen lain di dalam SoC. UMA mengklaim menyatukan memori bandwidth tinggi dan latensi rendah ke dalam satu kumpulan dalam paket kustom sehingga semua komponen SoC dapat mengakses data yang sama tanpa menyalinnya di antara beberapa kumpulan memori. RAM terintegrasi memiliki kelemahan utama karena RAM sekarang tidak dapat ditingkatkan atau ditukar oleh pengguna.

Peningkatan pada Prosesor Intel x86

Keputusan Apple untuk beralih dari Intel dan menuju jajaran CPU berbasis ARM miliknya sendiri sebagian besar ditentukan oleh 3 faktor utama.

Efisiensi

Berdasarkan proses 14nm yang menua, CPU Intel di MacBook dan produk Mac saat ini sangat tidak efisien yang menyebabkan penarikan daya tinggi dan masalah pelambatan termal, terutama di laptop. Masalah ini telah menghambat potensi kinerja produk MacBook dan Mac dan Apple jelas tidak senang dengan kurangnya inovasi Intel di sini.

Dengan diperkenalkannya Chip M1, Apple mengklaim kinerja per watt 3x lebih tinggi dibandingkan dengan CPU generasi terakhir. Hal ini memungkinkan SoC di dalam MacBook untuk bekerja lebih dingin dan menggunakan daya yang jauh lebih sedikit dibandingkan dengan CPU berbasis Intel x86. Penghapusan batasan termal memungkinkan chip M1 mencapai potensi kinerja maksimumnya bahkan tanpa pendinginan aktif seperti yang terlihat pada Mac Mini dan MacBook Air.

Yang lebih mengesankan dari itu adalah masa pakai baterai yang sekarang secara masif ditingkatkan dari MacBook berbasis M1 baru. Apple mengklaim hingga 17 jam penjelajahan web nirkabel dan 20 jam pemutaran film di MacBook Pro 13 ”. Ini adalah angka konyol yang tampaknya akurat sejauh pengujian awal berjalan. Masa pakai baterai yang luar biasa ini adalah hasil langsung dari peningkatan efisiensi Chip M1 Apple.

Kecepatan

Chip M1 bukan hanya juara dalam hal efisiensi, tetapi juga dalam performa mentah. Struktur SoC yang sangat erat dikombinasikan dengan desain core berkinerja tinggi dan efisiensi tinggi memberikan kinerja CPU hingga 2x lebih cepat jika dibandingkan dengan generasi sebelumnya yang setara dengan Intel. Yang lebih mengesankan adalah kenyataan bahwa ia melakukannya hanya dengan menggunakan 25% daya yang digunakan chip PC dalam skenario yang sama. Ini berbicara banyak tentang kinerja dan efisiensi chip M1 tidak hanya saat ini tetapi juga di masa depan.

Apple juga mengklaim bahwa GPU terintegrasi di dalam M1 memberikan kinerja grafis yang jauh lebih tinggi daripada chip laptop PC terbaru hingga 2x kecepatan grafis. Tidak hanya mengalahkan atau menyamai mitra PC tersebut, tetapi juga melakukannya dengan hanya menggunakan 33% daya yang digunakan chip PC dalam skenario yang sama. Dengan throughput 2,6 teraflop, Apple mengklaim bahwa M1 memiliki grafik terintegrasi tercepat di dunia dalam komputer pribadi. Efisiensi dan kinerja seperti ini, dikombinasikan dengan pekerjaan pengoptimalan ekstensif yang dikenal Apple, dapat membuat M1 dan produk Apple Silicon masa depan sangat sulit bersaing dengan pesaing PC.

Menurut Apple, sebagai hasil dari semua peningkatan ini, M1 menghadirkan kinerja CPU hingga 3,5x lebih cepat, kinerja GPU hingga 6x lebih cepat, dan pembelajaran mesin hingga 15x lebih cepat, sambil memungkinkan masa pakai baterai hingga 2x lebih lama dari generasi sebelumnya. Mac.

Optimasi

Apple adalah perusahaan yang suka mengendalikan setiap aspek proses produksi terkait produk mereka sendiri. Karena Apple sudah memiliki sistem operasinya sendiri, memproduksi CPU khusus dan komponen lain yang dibuat khusus untuk sistem operasi tersebut akan memungkinkan Apple untuk sangat mengoptimalkan pengalaman pengguna akhir. Apple dapat menyempurnakan kinerja chip M1 agar sesuai dengan permintaan dan harapan sistem operasi dan aplikasinya, sementara sistem operasi akan lebih mudah berbicara dengan chip M1 dan berbagai komponennya. Ini akan memungkinkan tingkat perincian dan kontrol yang jauh lebih tinggi yang dapat menghasilkan pengalaman yang jauh lebih baik daripada sebelumnya dengan CPU Intel.

Selain itu, macOS Big Sur direkayasa untuk memanfaatkan sepenuhnya semua kemampuan dan kekuatan chip M1 karena Apple mengklaim bahwa itu adalah perangkat lunak mereka yang paling kuat yang pernah berjalan pada perangkat keras mereka yang paling canggih. M1 dan Big Sur tidak hanya menjanjikan performa dan fitur secepat kilat seperti Instant Wake, tetapi juga menghadirkan keamanan tingkat tinggi ke perangkat dengan mengunci semuanya ke dalam ekosistem Apple.

Mengambil kendali atas seluruh produksi dan proses pengembangan telah memungkinkan Apple untuk memperkenalkan sejumlah teknologi khusus dalam chip M1 Apple, termasuk:

• Prosesor sinyal gambar (ISP) terbaru Apple untuk video berkualitas lebih tinggi dengan pengurangan noise yang lebih baik, rentang dinamis yang lebih besar, dan white balance otomatis yang ditingkatkan.
• Secure Enclave terbaru untuk keamanan terbaik di kelasnya.
• Pengontrol penyimpanan berkinerja tinggi dengan perangkat keras enkripsi AES untuk kinerja SSD yang lebih cepat dan lebih aman.
• Mesin encode dan decode media berdaya rendah dan sangat efisien untuk performa hebat dan masa pakai baterai yang lama.
• Pengontrol Thunderbolt rancangan Apple dengan dukungan untuk USB 4, kecepatan transfer hingga 40 Gbps dan kompatibilitas dengan lebih banyak periferal dari sebelumnya.

Teknologi khusus ini menambah daftar fitur khusus yang menjanjikan yang sedang dibangun Apple ke dalam prosesor Apple Silicon-nya.

Transisi

Rencana langsung Apple setelah pengumuman ini adalah membuat transisi ini berjalan mulus dan tanpa kerumitan mungkin bagi pengembang dan pengguna akhir. Dengan mengingat hal ini, Apple telah memilih opsi untuk mempertahankan Mac berbasis CPU Intel tetap di pasar, sementara juga memperkenalkan Mac baru berbasis Apple Silicon. Koeksistensi ini akan terbukti menjadi kekuatan pendorong di balik transisi mulus yang telah direncanakan Apple. Pada akhir tahun ini, kita dapat mengharapkan Mac berbasis Apple Silicon memasuki pasar, sementara Mac berbasis Intel juga akan berbagi ruang pasar untuk saat ini. Transisi penuh akan memakan waktu kurang lebih dua tahun jika semuanya berjalan sesuai rencana.

Apple telah mengambil langkah-langkah yang tepat dalam proses memindahkan aplikasi yang ada ke ekosistem baru yang didukung oleh silikon baru. Dengan macOS Big Sur, Apple telah memberi pengembang XCode 12, yang memiliki alat bawaan seperti kompiler asli, editor, dan alat debugging. Apple mengklaim bahwa dengan menggunakan suite ini, sebagian besar pengembang akan dapat mem-port aplikasi mereka ke Mac berbasis Apple Silicon dalam hitungan hari. Apple juga telah meluncurkan binari aplikasi Universal 2 yang memungkinkan pengembang membuat aplikasi tunggal yang akan kompatibel dengan Mac berbasis Apple Silicon yang lebih baru serta Mac berbasis Intel yang lebih lama. Dengan teknologi transisi Rosetta 2, pengguna akan dapat menggunakan aplikasi yang ada yang belum diperbarui. Program ini akan memungkinkan transisi dari Intel ke CPU Apple sendiri semulus mungkin.

Masa depan

Meskipun tidak ada yang bisa mengatakan dengan pasti apa yang akan terjadi di masa depan untuk produk Apple Silicon, hal-hal tampaknya menuju ke arah yang benar jika permulaan adalah sesuatu yang harus dilalui. Apple telah membangun pijakan yang sangat kuat di ruang CPU dengan M1 dan meskipun ini mungkin bukan saingan langsung dari CPU desktop yang paling kuat, kinerja dan efisiensi yang ditawarkannya saat ini tidak tertandingi dalam produk laptop saat ini. Ini, dikombinasikan dengan pengoptimalan ekstensif yang mampu dilakukan Apple, menjadikan M1 pilihan yang kuat bagi pembeli potensial pada saat penulisan.

Namun, seluruh ekosistem Apple Silicon ini masih dalam tahap pertumbuhan dan mengalami masa transisi. Calon pembeli mungkin ingin mengambil langkah mundur dan sedikit menganalisis situasinya sebelum mengambil keputusan. Upaya pertama Apple pada silikon khusus mereka sendiri telah membawa kami peningkatan eksponensial dalam kinerja, efisiensi, dan masa pakai baterai dibandingkan dengan rekan-rekan Intel generasi terakhir, jadi aman untuk mengasumsikan bahwa iterasi M1 di masa depan atau produk Apple Silicon lainnya mungkin membawa hasil yang sama. lompatan yang lebih besar, dan bahkan mungkin dengan biaya yang lebih rendah. Belum lagi, seluruh sistem transisi masih perlu diperbaiki dengan sempurna karena pengguna telah melaporkan beberapa bug awal dengan berbagai aplikasi profesional dan konsumen. Sebagai seorang profesional, Anda harus menghindari memilih teknologi baru ini setidaknya untuk dua tahun ke depan sampai seluruh transisi selesai.

Apple rupanya sudah berencana untuk mengumumkan M1X Chip yang merupakan peningkatan, versi high-core dari Apple M1 untuk MacBook Pro 16 inci. Lebih banyak CPU dengan jumlah inti yang lebih tinggi diharapkan akan diumumkan nanti untuk Desktop iMacs dan Mac Pro, jadi ini akan menjadi cukup ramai di barisan dengan cukup cepat. Oleh karena itu, adalah ide yang baik untuk menunggu gelombang awal produk Apple Silicon dan menunggu rilis CPU yang lebih matang di kemudian hari yang mungkin sesuai dengan kebutuhan Anda.

Kata-Kata Terakhir

Apple tentunya telah memasuki pasar CPU desktop dengan cara yang sangat kuat, membawa pengalaman tekniknya yang luas dari iPhone ke produk Apple Silicon berbasis ARM. CPU ini menjanjikan peningkatan besar-besaran selama generasi terakhir produk Mac tidak hanya dalam kinerja tetapi juga dalam efisiensi untuk memaksimalkan fitur-fitur seperti masa pakai baterai. Menggunakan desain yang sepenuhnya disesuaikan, Apple tampaknya telah melakukan hal itu dengan M1, chip konsumen pertama yang dirilis di bawah merek Apple Silicon.

M1 adalah SoC khusus yang dikembangkan dan diproduksi oleh Apple yang menggabungkan CPU, GPU, memori, dan mesin saraf menjadi satu paket kecil untuk menyederhanakan komunikasi dan mengurangi latensi antara berbagai komponen. Desain SoC berdasarkan proses 5nm memberikan peningkatan besar dalam efisiensi dan kinerja karena beberapa faktor yang berkontribusi dibandingkan dengan rekan-rekan Intel-nya.

Apple telah memetakan periode transisi dua tahun untuk semua produk Mac-nya untuk berpindah sepenuhnya dari CPU Intel ke CPU Apple Silicon mereka sendiri. Sementara dalam periode itu Apple bertujuan untuk mendukung versi Intel dan versi Apple dari Mac dan MacBook secara bersamaan, dukungan yang diperpanjang dan periode pengoptimalan untuk Mac berbasis Apple Silicon seharusnya lebih lama. Apple juga telah melakukan pekerjaan luar biasa dengan pengoptimalan aplikasi tidak hanya untuk pengembang tetapi juga untuk konsumen umum dengan program seperti Rosetta 2.

Namun, penting untuk dicatat bahwa seluruh transisi masih dalam tahap awal. Masih banyak masalah yang harus diselesaikan dalam keseluruhan proses ini, dan melompat pada beberapa CPU berbasis Apple Silicon adalah sama dengan menyiapkan diri Anda untuk "penyesalan pembeli". Oleh karena itu, setidaknya bagi para profesional yang menggunakan mesin Apple mereka untuk bekerja, disarankan untuk menunggu CPU Apple yang lebih matang dengan jumlah inti yang lebih tinggi dan proses produksi yang lebih baik sebelum melakukan peralihan. Program Apple Silicon akan tetap ada dan tampaknya menjadi cara terbaik untuk semua produk Apple pada saat ini.