Apple M1 칩: Apple의 비전을 위한 성배

사과. 회사 이름이 동사가 되거나(Google과 같이) 회사 이름이 이름을 따온 것보다 더 유명해지면 회사가 '해냈다'는 것을 알 수 있습니다. 전자. 바로 애플입니다.

2조 달러에 달하는 시가 총액에서 소수 국가의 GDP가 회사의 시가 총액보다 큽니다. 애플이 국가라면 시가총액을 GDP로 하면 상위 10위 안에 들 것이다. 엄청난 숫자를 시각화하는 것은 어려운 일이며 Apple의 평가가 그 전형입니다.

숫자, 가치, 금전적 가치는 결코 단독 속성이 아닙니다. 종종 돈을 버는 사람이 세상에 제공하는 강력한 일련의 것들에 의해 뒷받침되어 더 나은 삶을 영위하기 위한 경주로 인류를 조금씩 움직입니다. 그리고 얼마나 오랫동안 정상회담을 했는지를 생각하면 애플도 예외는 아니다.

애플의 비전

말보다 행동이 더 중요하다는 것은 당연합니다. 컴퓨팅 세계에 혁명을 일으킨 주요 Apple 제품을 한 번에 하나씩 살펴보겠습니다.

1. iMac(1998): 신선한 계란 모양으로 개인용 컴퓨터를 '개인용'으로 만들었습니다.
2. iPod(2001): 카세트와 CD가 음악을 들을 수 있는 유일한 방법이었던 세상에서(당시의 작은 MP3 플레이어는 제외) iPod은 '주머니에 1000곡을 넣을 수 있다'는 약속과 함께 왔습니다.
3. iPhone(2007): 기술 역사상 가장 혁명적인 제품인 iPhone은 '전화, 통신 장치 및 인터넷 브라우저'를 주머니에 넣고 다닐 수 있는 단일 장치로 결합했습니다. 스마트폰과 포켓 컴퓨팅의 새로운 기술 물결을 주도하고 있습니다.
4. MacBook Air(2008): 이것은 Steve Jobs가 완전한 노트북을 꺼냈을 때 노란색 봉투를 상징화했습니다.

Apple이 기술을 설계하는 동안 비전을 유지하는 진정한 북극성을 식별하기 위해 여기에서 패턴을 아는 데 많은 시간이 필요하지 않습니다.

'컴퓨터'의 설치 공간을 줄이고 더 개인적이고 더 쉽게 접근할 수 있도록 하는 것입니다. 컴퓨터는 무엇이든 될 수 있습니다. 책상 위의 기계부터 주머니나 손목 위의 기계까지 방 전체를 덮는 기계.

이것이 그들이 양적 거대 기업이 된 방법입니다. 그들은 질적 기량을 완성했습니다. 해마다, 제품마다.

CISC 설계 및 x86 명령어 세트

컴퓨터는 CPU가 주기적으로 실행하는 명령어 세트(저수준 코드로 생각)에서 작동합니다. Complex Instruction Set Computer의 약자인 CISC는 산술 연산, 메모리에서 로드 및 메모리에 저장과 같은 여러 저수준 연산을 결합하는 것을 목표로 하는 CPU 설계 방법론입니다. CPU가 단일 사이클에서 실행할 수 있는 단일 명령어의 모든 것. x86은 이러한 CPU 설계를 따르는 Intel 프로세서와 호환되는 CPU 명령어 세트입니다.

이것은 수십 년 동안 랩톱 및 데스크탑 세계에서 매우 인기 있는 디자인이며 현재도 여전히 강세를 보이고 있어 인텔이 랩톱 및 데스크탑 산업에 대해 강력한 독점권을 갖고 거의 모든 제조업체에 칩을 공급했습니다.

그러나 역사가 그러하듯이 변화는 유일한 불변이며 이 설정은 기술적 관점과 비즈니스 관점 모두에서 바뀌어야 했습니다.

RISC 설계와 ARM 칩의 등장

CISC는 매우 혁신적인 설계였지만 프로그램당 명령의 효율성을 강조합니다. 반면 RISC(Reduced Instruction Set Computer의 약자)는 명령어당 사이클의 효율성을 강조했습니다. 평신도의 관점에서 CISC는 CPU 하드웨어(실행에 더 높은 에너지가 필요함)에 더 많은 트랜지스터를 추가하여 더 빠른 계산을 달성했으며 RISC는 효율적인 소프트웨어를 기반으로 이를 달성했습니다. (컴파일러나 코드와 같은) 이것은 확실히 하드웨어에서 더 적은 수의 트랜지스터를 필요로 하여 더 적은 에너지를 소모했습니다.

이것이 ARM 칩의 설계가 그림으로 등장한 곳입니다. ARM(Acorn RISC Machine의 약자 또는 나중에 Advanced RISC Machines로 명명됨)은 RISC 설계에 따라 칩을 설계했습니다. CISC 디자인과 Intel x86 칩이 표준으로 받아들여지고 있을 때였습니다. 그러나 그들은 그들을 대신할 수 없었습니다. ARM 칩은 x86 칩에 대항할 기회가 없었지만 유망했습니다. ARM 설계 작업을 하는 프로젝트 엔지니어 중 한 명이 어느 날 칩이 전원 공급 장치가 연결되지 않은 상태에서 실행되고 있음을 알아차렸습니다. 실제로 I/O 칩으로 이어지는 전원 레일에서 누출로 인해 전원이 공급되고 있었습니다. 이는 이러한 칩이 실행되는 데 필요한 전력이 얼마나 적은지를 보여줍니다.

ARM이 이러한 이점을 제공하면서 랩톱 및 데스크톱 칩 분야에서 가장 큰 단일 플레이어인 Intel이 이러한 추세에 뛰어들어 ARM 설계를 활용하여 자체 칩을 만드는 것은 당연합니다. 하지만 인텔은 그렇게 하지 않았습니다. 만약 그렇게 한다면 그들은 ARM에 상당한 로열티를 제공해야 했고 포기할 준비가 되지 않았습니다. 따라서 그들은 자체 저전력 마이크로아키텍처에 투자했습니다. 아톰 칩. 그러나 그들의 Core 라인업이 잘 하고 있다는 사실을 고려할 때, 그들은 Atom 라인업을 Core 라인업보다 우선시하고 싶지 않았습니다. 따라서 Atom 칩은 Intel이 코어 라인업을 두 배로 늘리면서 서서히 과거의 일이 되었습니다(미래를 위한 길을 닦을 수 있음). (즉, 현재에 효과가 있는 것에 집중)

애플의 ARM

ARM 칩의 낮은 전력 사용량을 고려할 때 이것은 Apple의 북극성과 완벽하게 잘 맞습니다. 컴퓨팅 공간을 줄이는 것입니다. 칩이 더 적은 전력을 사용하는 경우 소모되는 배터리가 덜 필요하고 더 '포켓블'할 수 있습니다. Apple은 PA Semi를 인수하고 ARM 디자인에 대해 해마다 더 빠른 CPU를 생산하는 추가 연구에 막대한 투자를 했습니다. Apple은 iPhone, iPod, iPad 및 Apple Watch와 같은 모든 저전력 저전력 컴퓨팅 장치에 실리콘을 사용하는 것으로 시작했습니다. 그들은 System on Chip을 의미하는 SoC 설계를 구현하여 이를 수행했습니다. SoC(ARM 아키텍처 기반)는 RAM, I/O, 무선과 같은 컴퓨터의 모든 주요 다른 구성 요소를 단일 칩에 결합하여 단일 칩에 있지 않은 경우 이러한 구성 요소 간의 연결을 통해 병목 현상과 값비싼 정보 교환을 줄입니다. . 그러나 여전히 성능 면에서 데스크탑급 x86 칩 대안이 아니었으며 이것이 가장 큰 도전이었습니다.

그러나 시간이 흐르면서 Apple은 계속해서 자체 ARM 기반 실리콘을 완성했으며 아래 그래프에서 볼 수 있듯이 iPhone 11 라인업에 사용된 A13 Bionic Chip이 사실상 전환점이 되어 가장 강력한 Intel보다 더 강력해졌습니다. 데스크탑급 CPU.

여기서 인텔 칩의 병목 현상이 단순한 예측이 아니라 밝혀졌습니다.

M1 칩과 강력한 ARM 컴퓨터의 등장

ARM 아키텍처를 기반으로 하고 작은 배터리로 실행되는 Apple Silicon은 실제로 전용 고와트 전원 공급 장치 및 팬 또는 냉각을 위한 수냉식과 같은 기타 시스템이 필요한 칩보다 더 강력한 계산을 제공하기 시작했습니다.

이 전례 없는 발전은 Apple이 x86 기반 칩 시장에서 자체 Apple ARM 기반 칩으로 랩톱을 만들 수 있는 길을 열어주었습니다. 그리고 2020년 11월, Apple은 자체 ARM 기반 칩이 포함된 랩톱 라인업을 출시했는데, 이를 Apple M1 칩이라고 합니다.

그러나 ARM은 x86의 아키텍처와 완전히 다른 아키텍처이므로 x86 시스템용으로 코딩된 소프트웨어는 ARM 기반 장치에서 실행되지 않습니다. 그렇다면 이것은 Apple이 시장에 존재하는 어떤 것도 실행할 수 없는 노트북을 고안했다는 것을 의미합니까? 좀 빠지는. 여기에서 Apple의 Rosetta, 번역 환경이 작동합니다. x86 코딩 소프트웨어와 ARM 기반 M1 칩 사이의 중개자 역할을 합니다.

이것의 실제 의미는 말할 것도 없이 놀랍습니다. M1 칩은 기본적으로 SoC이기 때문에 GPU, Neural Engine, 심지어 RAM까지 대부분의 핵심 부품이 칩에 내장되어 전력 소모를 줄이고 성능을 향상시킵니다. 태곳적부터 기업은 다른 하나를 방해함으로써 하나만 개선할 수 있었습니다. 성능 향상은 전력 소비 증가와 배터리 수명 단축을 의미했습니다. 반면 배터리 수명이 증가하면 성능이 저하됩니다. M1은 경쟁에서 훨씬 앞서서 이러한 루프를 깨뜨렸습니다.

캐나다의 유명한 YouTube 기술 채널인 Unbox Therapy의 Lewis Hilsenteger는 완전한 사양의 Intel 기반 MacBook Pro에 소요되는 시간의 거의 절반에 M1 칩으로 구동되는 새로운 MacBook Air에서 편집된 비디오를 내보낼 수 있는 방법을 시연했습니다. Air에는 칩을 식힐 팬도 없습니다! 이 테스트가 ARM 기반 M1이 아닌 x86 머신용으로 만들어진 소프트웨어에서 실행되었다는 점을 고려하면(로제타 감사합니다), M1 칩과 번역 엔진으로서의 로제타의 성능 면에서 절대적으로 골치 아픈 일입니다. ARM 기반 M1 칩용으로 코딩된 소프트웨어를 볼 때 성능과 배터리 이득이 얼마나 될지 상상할 수 있을 뿐입니다.

이제 이것은 또한 Apple이 앞으로 M1 칩을 채택하는 동안 직면하게 될 사소한 도전을 가져옵니다. 즉, 개발자가 ARM 기반 M1 전용 소프트웨어 버전을 맞춤 개발하도록 하는 것입니다. 거대 Apple이 Apple 데스크탑 및 랩탑의 사용자 수와 M1 칩의 경이적인 성능을 고려할 때, 특히 선두주자로 유명한 회사에서 나왔다는 사실을 고려할 때 개발자가 대세를 타기까지는 그리 오래 걸리지 않을 것입니다. 기술 혁명을 지속적으로. Apple은 전환 기간이 2년이라고 주장합니다. 그때까지 Rosetta는 x86 소프트웨어와 ARM 기반 M1 사이의 중개자가 될 것이며 성능을 보면 아무도 불평하지 않을 것이라고 확신합니다.

M1 칩이 모든 랩톱 제조업체와 Intel 회사에 큰 타격이 될 것이라고 말하는 것은 피할 수 없는 일입니다. 대부분의 사람들이 현재 가지고 다니는 두 가지 핵심 기술 장치(예: 랩톱/데스크톱 및 스마트폰)가 동일한 CPU 아키텍처(ARM)에서 실행되므로 앱의 교차 호환성이 현실이 될 것이며 앱이 실행되는 MacOS Big Sur와 하나입니다. iPad 및 iPhone에서는 MacBook에서도 실행할 수 있습니다. M1은 노트북과 데스크탑 컴퓨팅의 방향에 있어 iPhone보다 더 큰 변화의 도래입니다. 그리고 Apple의 이러한 혁신의 일관성은 혁신보다 판매에 집중함으로써 단기적인 금전적 이익을 위해 일하는 것보다 원대한 비전을 갖고 이를 충실하게 유지하는 것이 얼마나 중요한지를 보여줍니다. Intel은 저전력 마이크로아키텍처인 Atom 대신 Core 라인업에 초점을 맞춘 후자의 모범입니다. 양적 높이는 항상 질적 기량을 따르고 Apple은 이러한 이념의 선봉에 있습니다.