אפל סיליקון

Apple Silicon לא מתייחס לערכת שבבים או מעבד ספציפיים אלא לסיליקון המותאם אישית של החברה בכללותו. הפיתוח שלה מאפשר לחברה להתמקד בביצועים ובאינטגרציה אנכית בין פלטפורמות במקום צורך לייעל תוכנה כדי לעבוד עם חומרה של חברה אחרת.

המעבדים המותאמים אישית שפותחו על ידי אפל נהנואייפוןואייפדבמשך שנים. המקהחל להשתמש בהם בשנת 2020.

לאחר יותר מעשור של ניסיון בארכיטקטורת שבבים שנלקה מפיתוח המעבדים מסדרת A, אפל הכינה את הדרך לאפל סיליקון ב-Mac עםmacOS Big Sur,Mac Catalyst, ועוד כמה פלטפורמות מפתחים.

אפל סיליקון אקוסיסטם

אפל ייצרה את המעבדים המותאמים אישית הראשונים שלה מתוך צורך מכיוון שאינטל לא רצתה לעצב שבבים לאייפון. בשל כך, אפל בנתה מעבדים מותאמים אישית עבור האייפון, מה שהבטיח אינטגרציה אנכית מלאה עם התוכנה.

השבבים מסדרת A המשיכו להיות ערכות השבבים הנייד החזקות והיעילות ביותר שקיימות באותה תקופה, וקוואלקום ואפילו אינטל לא הצליחו לעמוד בקצב. כעת למק יש שבבים מסדרת M שדוחפים מעבר למה שהיה אפשרי בעת הפעלת אינטל על המק.

M4: Apple Intelligence בבסיסו

אפל הציגה את מעבד M4 לצד עיצוב מחדשאייפד פרו 13 אינץ'ואייפד פרו 11 אינץ'. הוא בנוי על תהליך של 3 ננומטר עם מעבד 10 ליבות ומעבד גרפי 10 ליבות.

המנוע העצבי קיבל שדרוג עם התמקדות בApple Intelligence. הוא קופץ ל-38 טריליון פעולות בשנייה.

M3: יותר מבליטת מפרט מהדור השלישי

כאשר אפל עברה ל-Apple Silicon, היא עשתה זאת כאשר שרשרת האספקה העולמית הפכה על ידי חוסר יציבות עולמית ומגיפה. נראה שהשקות מוצרים נמתחו על דפוס ארוך יותר ממה שאפל רצתה, אבל נראה שזה עםM3המחזור השיג סדירות.

M3, M3 Pro, M3 Max

ה-M3, M3 Pro ו-M3 Max נחשפו כולם על ידי אפל בו-זמנית במהלך אירוע "Scary Fast" באוקטובר 2023. השבבים הוכרזו לצד רענוןMacBook Prosוה-M3iMac בגודל 24 אינץ'.

הMacBook Pro בגודל 14 אינץ'החליף אתMacBook Pro בגודל 13 אינץ'בקצה הנמוך עם דגם M3 בסיס. העיצובים החיצוניים לא השתנו עבור ה-14 אינץ' המשודרג וMacBook Pro בגודל 16 אינץ'.

אפל פרסמה אתM3 MacBook Airדגמים במרץ 2024. גם אפשרויות ה-13 אינץ' וגם ה-15 אינץ' עודכנו במקביל.

משפחת המעבדים M3 בנויים בתהליך של 3 ננומטר. יש להם תכונות כמו מטמון דינמי, איתור קרני מואץ בחומרה והצללת רשת, וליבות עיבוד מהירות יותר.

שמועות מצביעות על כך שלאפל אין תוכניות לשחרר M3 Ultra מאז שה-M4 נחשף במאי 2024 עבוראייפד פרולְעַדְכֵּן. לא נחשפו עדכוני Mac Studio או Mac Pro במהלך WWDC ביוני 2024.

M2: הדור השני של Apple Silicon

הM2הוא מהיר יותר בכ-18% מה-M1 שהוא מחליף, יש לו 25% יותר טרנזיסטורים, וניתן להגדיר אותו עם עד 10 ליבות GPU. זה הוכרז עבור הMacBook Air בגודל 13 אינץ'ו-13 אינץ' MacBook Pro תחילה, ולאחר מכן הובא למוצרים אחרים כמו iPad Pro וה-MacBook Air בגודל 15 אינץ'.

M2 הוא הדור השני של Apple Silicon עבור Mac

יש לו את מנוע המדיה, שלא הוצג בדור הראשון עד ל-M1 Pro. זה אומר שפיתוח וידאו ומדיה אחרת הוא הרבה יותר מהיר במכונת M2 בעת שימוש בתוכנה אופטימלית.

בדיוק כמו עם ה-M1, ה-M2 Pro וה-M2 Max באו בעקבותיהם ומשמשים ב-MacBook Pro בגודל 14 אינץ', ב-MacBook Pro בגודל 16 אינץ', ומק סטודיו. לבסוף, ה-M2 Ultra נחשף במהלךWWDC2023 ומשמש ב-Mac Studio ומק פרו.

אפל הציגה שנייםאייפד איירדגמים עם מעבד M2 במאי 2024.

M1: המעבד המותאם אישית הראשון של ה-Mac

בעוד שאפל כבר השקיעה יותר מעשור בייצור ערכות שבבים חזקות עבור האייפון והאייפד, החברה לא משתמשת באלו שבמחשבי ה-Mac החדשים. במקום זאת, קיימת ארכיטקטורת מערכת-על-שבב ספציפית המשמשת עבור מחשבי Mac ו-MacBook הנקראתM1. מחשבי המק הראשונים שהשתמשו ב- Apple Silicon הם הדגמים המאוחרים של 2020 שלMacBook Air, MacBook Pro בגודל 13 אינץ' ומק מיני.

M1 הוא מעבד חזק שמתעלה בקלות על השבבים של אינטל שהוא החליף

בתחילת 2021, אפל הציגה את ה-iMac בגודל 24 אינץ' ואייפד פרועם מעבד M1.

ה-M1 משתמש בארכיטקטורה של 5 ננומטר עם 16 מיליארד טרנזיסטורים, ארבע ליבות בעלות ביצועים גבוהים, ארבע ליבות בעלות יעילות גבוהה ושמונה ליבות GPU. אפילו בMacBook Air, אשר חסרה קירור חיצוני ואחת מליבות ה-GPU מושבתת, המכונה עדיין פועלת מהר יותר מ-98% מהמחשבים הניידים לצרכנים בשוק.

אפל התהדרה ב-M1 כמעבד המהיר בעולם בסיליקון בעל הספק נמוך, בביצועי המעבד הטובים בעולם לוואט, בגרפיקה המהירה בעולם במחשב אישי ולמידת מכונה פורצת דרך (ML) הודות ל-מנוע עצבי. זה מסתכם בכך של-M1 יש מעבד מהיר פי 3.5, GPU מהיר פי 6 ו-ML מהיר פי 15 ממחשבי Mac קודמים המשתמשים באינטל.

ה-GPU מסוגל להריץ כמעט 25,000 שרשורים בו זמנית עם תפוקה של 2.6 טרה-פלופים. אפל אומרת שזה הופך אותו ל-GPU המשולב המהיר ביותר במחשב לצרכן.

מצלמת האינטרנט בשימוש ב-MacBooks החדשים נשארת 720p, אך שדרוגי ה-ML ו-ISP של ה-M1 משפרים את התמונה הכוללת.

M1 Pro ו-M1 Max

אפל הציגה את ה-M1 Pro ו-M1 Max במהלך אירוע "Unleashed" שלה באוקטובר 2021. הן ערכות השבבים הפר-tier המשמשות ב-MacBook Pro בגודל 14 אינץ'וMacBook Pro בגודל 16 אינץ'.

ה-M1 Pro ו-M1 Max מתבססים על ה-M1 עם יותר רוחב פס וכוח עיבוד

מעבדים אלה מציעים עד 3.7x ביצועי CPU, 13x GPU וביצועי למידת מכונה פי 11 בהשוואה לדגמי אינטל מקבילים. היעילות שהושגו על ידי M1 Pro ו-M1 Max מאפשרת גם רווחי חיי סוללה עם עד 21 שעות של שימוש בתצורות מסוימות.

ל-M1 Pro יש עד 10 ליבות מעבד, עד 16 ליבות GPU, וניתן להגדיר אותו עם 32GB של זיכרון RAM. ל-M1 Max יש עד 10 ליבות CPU, עד 32 ליבות GPU, וניתן להגדיר אותו עם 64GB של זיכרון RAM.

M1 Ultra

ל-M1 Ultra יש מעבד 20 ליבות וניתן להגדיר אותו עם עד 64 ליבות GPU ו-128GB של זיכרון RAM. זהו מעבד Apple Silicon לשולחן העבודה הראשון בלבד, והוא נבנה על ידי שילוב של שני מעבדי M1 Max עם מחבר UltraFusion.

ה-M1 Ultra הוא בעצם שני מעבדי M1 Max משולבים

המעבד בעל 20 הליבות יכול לגבור על Mac Pro בעל 28 ליבות קסנון ב-60% במהלך פעולות רגילות. אפילו עם כל הביצועים האלה, ה-M1 Ultra צורך 1000KWh פחות חשמל בשנה מאשר מחשבים מתקדמים מתחרים.

ה-Mac Studio עם M1 Ultra חסר את ה-I/O של מגדל ה-Mac Pro שהוא החליף.

מעבדים מסדרת A

במהלך ה-WWDC של 2020, אפל התפארה בכך שהביאה בהצלחה 10 מיליארד שבבים למכשירים לאורך השנים וברצונה להביא את המומחיות הזו למק. החברה האמינה שהיא יכולה להגיע לנקודה המתוקה בין צריכת חשמל לביצועים על ידי הצעת שבבים חזקים מאוד תוך שהם נשארים יעילים מאוד.

לאפל יש ביצועי GPU מתקדמים פי 1000 ב-iPad Apple Silicon

במשך עשור של בניית שבבים מותאמים אישית עד 2020, אפל הצליחה להגדיל את ביצועי המעבד פי 100 ואת ביצועי ה-GPU בפי 1000.

אפל גם עיצבה ארכיטקטורות וטכנולוגיות חדשות של מערכת כדי לנצל במיוחד את העיצוב שלה, כמו המנוע העצבי ללמידת מכונה או המובלעת המאובטחת להצפנה. שלבו את הטכנולוגיות הללו עם מימושי התוכנה הקיימים כמו Metal ו- Swift, ואפל יכולה לנצל את ערכות השבבים המותאמות אישית שלה הרבה יותר מאשר עם אינטל.

Apple Silicon Benchmarked

שבבים מסדרת A של אפל הניעו את האייפון והאייפד מאז האייפון 4, והדורות האחרונים הוכחו כחזקים כמו מחשבים ניידים לצרכן המריצים אינטל. למרות שאלו מתוכננים להיות ראשונים לנייד עם חיי סוללה כדאגה העיקרית, הם עדיין נותנים אגרוף.

אמות מידה על פני ארכיטקטורות מערכת שונות אינן מייצגות ביצועים עבור כל אחת מהן, אך נותנות תמונת מצב טובה של מידת הביצועים של מכשיר נייד ב-ARM בהשוואה לשבבי אינטל המזדקנים.

M2

מעבד M2 הוא שיפור ביחס ל-M1 בכל מדד. כמובן, הוא אינו מתעלה על ה-M1 Pro המתקדם יותר או מעבר לכך, כי הוא לא נועד לכך - זה שבב הכניסה.

ציון הליבה הבודדת של 1869 עבור ה-M2 הוא בליטה קלה ביחס ל-1707 של ה-M1. הגרפיקה, לעומת זאת, מראה קפיצה משמעותית מ-7395 ל-8900. ציונים אלו עולים בקנה אחד עם טענות הביצועים של אפל.

מכשירים אלה מריצים את ה-M2:

MacBook Pro בגודל 13 אינץ'
M2 MacBook Air

M1

AppleInsiderהמדדים של הראו שה-M1 מהיר יותר כמעט מכל שבב Mac של אינטל. בביצועי ליבה בודדת, ה-MacBook Pro עם Apple Silicon התעלה על כל מחשבי המק בבדיקה, עם ציון Geekbench טוב ב-54% מהמתחרה הקרובה ביותר שלו, מבוסס אינטלMacBook Pro בגודל 16 אינץ'. זה הופך אותו למהיר יותר מה-Intel Core i9 וה-Xeon של ה-Mac Pro, משפחת שבבים הנחשבת לסוס עבודה לעיבוד.

זה סיפור קצת דומה כשפונים למבחן ריבוי הליבות, שכן ה-7,395 שהשיג ה-M1 מרשים מאוד ומנצח את הרוב המכריע של התחום. בעוד שהוא מנצח במעט את ה-7,067 שקיבל ה-Core i9 ב-MacBook Pro בגודל 16 אינץ', ה-Xeon-W של ה-Mac Pro ניצח אותו עם ציון של 8,632.

עבור משימות מרובות ליבות, ה-M1 עלה על מחשבי Mac רבים הזמינים כיום, ויכול לעמוד בקצב של המעבדים בעלי הביצועים הגבוהים המשמשים בקצה היותר פרימיום של השוק. רק ה-Xeon של ה-Mac Pro ניצח אותו במדד ריבוי הליבות.

מכשירים אלה מריצים את ה-M1:

MacBook Pro בגודל 13 אינץ'
MacBook Air
מק מיני
iMac בגודל 24 אינץ'
דור חמישיאייפד פרו בגודל 12.9 אינץ'
דור שלישיאייפד פרו 11 אינץ'
אייפד אייר 5

מכשירים אלה מריצים את ה-M1 Pro ו-M1 Max:

MacBook Pro בגודל 16 אינץ'
MacBook Pro בגודל 14 אינץ'

המק סטודיומריץ את ה-M1 Max והוא ה-Mac היחיד עם מעבד M1 Ultra.

A15 Bionic

ל-A15 מעבד 6 ליבות עם שתי ליבות ביצועים וארבע ליבות יעילות. ל-GPU יש 4 ליבות או 5 ליבות תלוי באיזה מכשיר הוא משמש.

המנוע העצבי מהיר יותר, עם 15.8 טריליון פעולות בשנייה. השבב כולל מעבד אותות תמונה חדש לתמונות משופרות ותכונות חדשות.

הציון הממוצע לליבה יחידה A15 הוא 1730, עלייה של בערך 10% מהציון A14 של 1575. ציוני ריבוי ליבות עומדים בממוצע על 4621, או כמעט 21% גבוה יותר מהדגם הקודם.

מכשירים אלה מריצים את A15 Bionic:

אייפון 13
אייפון 13 מיני
אייפון 13 פרו
אייפון 13 פרו מקס
אייפד מיני 6
דור שלישיאייפון SE

A14 Bionic

ה-A14 מכיל 11.8 מיליארד טרנזיסטורים על השבב, לעומת 8.5 מיליארד ה-A13, כשהשינויים מאפשרים לאפל לדייק יותר כיצד היא משתמשת בשבב כדי לעצב את חווית המשתמש. ספירת הטרנזיסטורים הגבוהה יותר מתורגמת ישירות להספק מחשוב שניתן להשתמש בו במשחקים או באפליקציות.

המנוע העצבי הוא 16 ליבות לעומת 8 ליבות בדור הקודם. זה מאפשר דברים כמו צילום חישובי טוב יותר או אלגוריתמי למידה משופרים ביישומים.

ה-A14 מתהדר במעבד 6 ליבות ו-GPU 4 ליבות בתהליך של 5 ננומטר. אמות מידה עבור A14 Bionic באייפון 12 פרו מהירים בכ-20% מה-A13 באייפון 11 פרו.

מכשירים אלה מריצים את A14 Bionic:

A13 Bionic

מעבד 2.66GHz, 6 ליבות, מקבל ציונים של 1325 ליבות בודדות ו-3382 מרובות ליבות ב-Geekbench 5.MacBook Pro בגודל 13 אינץ'עם מעבד Intel Core i5 דור 8 משיג ציונים דומים.

מכשירים אלה מריצים את A13 Bionic:

A12X Bionic ו-A12Z Bionic

המעבדים הספציפיים לאייפד בסדרת A12 ייחודיים בכך שהם אותה ערכת שבבים. ה-A12Z הוא A12X משולב מחדש עם ליבת ה-GPU הנוספת פעילה. בגלל זה הם ציונים מאוד דומים.

ציון הליבה הבודדת הוא 1115 ורב ליבות הוא 4626 ב-Geekbench 5. טווח הבינייםMacBook Pro בגודל 16 אינץ'עם מעבד Intel Core i7 ציונים דומים.

כשהיא ממוקמת בתוך ערכת המעבר למפתחים של אפל, היא מקבלת ציונים של 1005 ליבה אחת ו-4555 מרובת ליבות.

מכשירים אלה מריצים את A12Z Bionic:

דור שני לאייפד פרו בגודל 11 אינץ'
דור רביעי ל-iPad Pro בגודל 12.9 אינץ'
ערכת מעבר למפתחים של אפל

A12 Bionic

מעבד 2.5GHz זוכה לציון של 1106 ליבות בודדות ו-2687 מרובות ליבות ב-Geekbench 5.iMac 4Kעם ציוני Intel Core i5 דומים.

מכשירים אלה מריצים את A12 Bionic:

אייפון XR
אייפון XS
אייפון XS Max
אייפד אייר 3
דור חמישי לאייפד מיני

A11 Bionic

הסיליקון הראשון של אפל עם מנוע עצבי ייעודי, שכונה כך "Bionic", קיבל ציון של 917 ליבות בודדות ו-2350 רב ליבות ב-Geekbench 5.MacBook Air 2020עם ציוני Intel Core i3 דומים.

מכשירים אלה מריצים את A11 Bionic:

אייפון 8
אייפון 8 פלוס
אייפון X

המפרט והעליות משנה לשנה בערכות השבבים הניידות של אפל עשויים לרמוז על המידה שבה ישתפרו ה-M1 והעתיד Apple Silicon עבור Mac.

מעבר הסיליקון של אפל

לאחר ההכרזה הראשונית של Apple Silicon, אפל סיפקה ערכת מעבר למפתחים שמפתחים יכלו להזמין באמצעות "תוכנית ההתחלה המהירה של האפליקציה האוניברסלית". ה-DTK הוא אמק מיניפועל על A12Z עם 16GB של זיכרון RAM ו-512GB של אחסון. מפתחים נאלצו לשלם 500 דולר כדי לשכור את המכונה, שאותה נאלצו להחזיר מאוחר יותר.

ערכת המעבר למפתחים תהיה מק מיני עם A12Z

עם ערכה זו, מפתחים יכולים להתחיל לגרום לאפליקציות לפעול באופן מקוריmacOSואפל סיליקון. עם זאת, החומרה היא לא כל מה שאפל כללה כדי לעזור בתהליך.

במהלך WWDC 2020, מפתחים יכלו להשתתף במפגשים וירטואליים או לדון בבעיות עם מהנדסים בפורומים ובאפליקציית Apple Developer. אפל גם סיפקה תיעוד מהיום הראשון על פיתוח ובדיקת אפליקציות יוניברסל.

כל אפליקציה שנבנתה עבור iOS או iPadOS פועלת באופן מקורי גם על Apple Silicon Mac.

תוכנות Universal 2, Rosetta 2 ותוכנות וירטואליזציה יהפכו את המעבר לחלק

ב-macOS Big Sur, ישנם יישומים מרובים שנבנו רק עבור המעבר. אפל קראה שלושה ספציפיים: Universal 2,רוזטה 2וירטואליזציה.

אפל השלימה מבחינה טכנית את המעבר הרחק מאינטל עם שחרורו של Mac Studio בשנת 2022. החברה רמזה על Mac Pro המריץ מעבד מסדרת M, אך הוא לא הגיע ב-2022.

ה-Tower Mac Pro עם אינטל עדיין למכירה, ועתידו של המוצר עדיין לא ידוע. אפל עדיין יכולה להציג גרסת M2 של המוצר ב-2023.

יוניברסל 2

Universal 2 הוא בינארי אוניברסלי שעובד על מחשבי Mac מבוססי אינטל ואפל סיליקון. עם אותו מפתח בינארי יכולים ליצור אפליקציות שעובדות על שתי הפלטפורמות.

מפתחי צד שלישי כמו Microsoft ו-Adobe כבר החלו לבנות אפליקציות שיעבדו על ערכת השבבים החדשה. ההדגמה של WWDC הראתה את האפליקציות החדשות פועלות בקלות גם בזמן עריכת וידאו 4K בשידור חי.

רוזטה 2

מכיוון ש-Rosetta אפשרה לאפליקציות PowerPC לפעול על מחשבי מקינטוש של אינטל, Rosetta 2 ממלאת את אותו תפקיד כדי לאפשר לאפליקציות אינטל לפעול על הארכיטקטורה החדשה.

במקום תהליך "Just in Time" (JIT) שבו השתמשה ה-Rosetta המקורית, Rosetta 2 עושה את המשימות הכבדות בהתקנה עם תרגום הקוד, תוך טעינה קדמית של עומס העיבוד. קוד בדפדפנים של צד שלישי המפעילים Java וטכנולוגיות דומות אחרות עדיין משתמשים בטכנולוגיות JIT לביצוע.

כפי שהוכח ב-WWDC, Rosetta 2 חזק מספיק כדי להריץ כמה משחקים שנבנו עבור אינטל ללא בעיות משמעותיות.

וירטואליזציה

תוכנת וירטואליזציה פועלת גם על מחשבי Apple Silicon Mac, אך ההיקף של מה ואיך עדיין לא ידוע במלואו. אפל הדגימה שימוש בלינוקס באמצעות אפליקציות וירטואליזציה כמו שולחן העבודה של Parallels, ו-Parallels מציעה גרסה ידידותית ל-M1 של התוכנה שלה שיכולה להריץ Windows מבוסס ARM.

מחשבי M1 Mac אינם תומכים ב-BootCamp להפעלת Windows. של אפלקרייג פדריגיאמר שזה תלוי בך מיקרוסופט אם לתמוך במחשבי M1 Mac עם מערכת ההפעלה השולחנית שלה.

אפל ציינה כי פלטפורמות אחרות כמו Docker יעבדו גם על Apple Silicon וכי מפתחים יוכלו לנצל את מלוא התוכנה.