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Especial Tecnogeek: Lo que importa de Apple Silicon no es el M1 sino el 2, 3 o 4

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Hay mucho ruido, y con razón, por la performance de los procesadores M1 de Apple, un diseño muy bueno que está dando mucho que hablar aunque, al estar cerrado en el mundo de Apple, no tiene mucha proyección.

Ahora bien, el M1 es un procesador muy rápido que aprovecha la tecnología RISC al máximo y le está dando pelea a los AMD Ryzen y los Intel Core con un uso energético mucho más eficiente. Pero si bien la mayoría de las publicaciones se concentran en esto ¿No nos estamos perdiendo el cuadro mayor?

M1 el primero

El Apple M1 es el primero de una serie de procesadores que todavía no hemos visto y de los cuales no conocemos nada.

Para entender qué se vendrá hay que entender qué es lo que está ofreciendo actualmente Apple.

Primero que nada hay que comprender que no es un procesador que se pueda usar independientemente de Apple y sus equipos, no se puede instalar Linux, ni nada que no sea MacOS, así que su scope es más bien limitado pero esto es intencional.

La arquitectura del procesador permitiría tranquilamente que Linux pudiera ser utilizado y, si es tan eficiente como dice, abrirle una gran puerta en el mercado de servidores y cloud, pero, por el momento, esto no le interesa a Apple.

El M1 es un SoC, System on a Chip, basado en ARM y con múltiples cambios con respecto a lo que es usualmente un SOC para celulares.

Tiene varias cosas tomadas de otros diseños, la idea de núcleos pequeños eficientes y núcleos más potentes es algo que venimos viendo en los big.LITTLE hace un buen tiempo, el tema es que los cores de alta potencia tienen varios cambios más.

Un SOC tiene mucho más que lo que podemos encontrar en un CPU de AMD o Intel, tiene todo un sistema en un chip, eso permite ser mucho más eficiente eléctricamente pero, al mismo tiempo, limita la cantidad de cosas que se pueden cambiar. Todo está en un mismo bloque, no podemos cambiar el GPU de una Mac Mini, es lo que viene en el SOC y si no te gusta, a otra cosa.

Pero, al mismo tiempo, permite incorporar todo en un costo muy menor con un bajísimo consumo eléctrico ya que no hay interfaces en el medio ni pérdidas, está todo cerca y en bloque.

El M1 tiene, además del CPU, el GPU (gráficos), ISP para procesar imagenes, DSP para funciones matemáticas (ej: descompresión), NPU para procesamiento “neural” (Machine Learning), codificadores y decodificadores de video, encripción y administración de memoria unificada (algo que cambia el paradigma que usaban).

Todo eso en un sólo empaquetado lo hace super eficiente y es lo que vemos en los ARM de casi todas las marcas, Qualcomm, Samsung, etc. Eso les permite brindar tanto poder en teléfonos.

Hacer esto mismo en una notebook o desktop es lo que viene a cambiar Apple con el M1, mucho mayor control, menos variedad, pero repito: CONTROL.

Este control no se limita al hardware sino que se extiende al software también.

Salir del molde

Una de las características interesantes es la memoria unificada, no se trata del clásico “parto la RAM en dos”, con una parte para el CPU y otra para el GPU, sino que ya no hay una división en áreas, toda la memoria es la misma y pueden acceder de la misma forma.

En vez de copiar cada porción de información de la VRAM a la RAM y viceversa todo está unificado y no hay que hacer copy, esto le da un plus enorme pero con sus limitaciones: olvídense de un GPU externo. Es decir, un M1 no puede operar así de rápido si se utiliza un GPU discreto, sólo funciona y tiene ventaja con el manejo de imagen si se está dentro del mismo esquema.

Pasar a una aproximación SOC en una computadora de escritorio o notebook es salir un poco del molde. AMD e Intel nunca han intentado ponerse en contra a los vendedores de otros componentes, por eso el motherboard de una PC sigue siendo enorme y lleno de compontentes externos.

Pero poco a poco lo fueron haciendo, primero incorporando el coprocesador matemático, el controlador de memoria, las memorias caché, el único “problema” es que lo hicieron muy lento cuando los ARM lo hicieron desde el vamos. Está en el diseño.

Para una computadora “normal” uno debe licenciar cada componente, para un “SOC” uno debe licenciar diseños, los empaqueta y manda a “imprimir” a una “foundry”, el negocio ha cambiado notablemente pero los x86 siguen bajo su propio esquema.

Entre Intel y AMD es la última la que mejor ha entendido el cambio, no sólo incorporó el concepto de chiplets de forma habitual sino que sus procesadores poco a poco se fueron volviendo más “SoC” que nunca, pero las limitaciones de x86 son su cuello de botella.

Los Zen son excelentes núcleos, no hay que equivocarse, y entre las dos es, a mi entender, la que mejor posicionada está para dar batalla a los Apple Silicon, pero no dudaría en que Intel, con la fuerza de billetes, pudiera dar un vuelco.

Otro tema que no sale del molde pero es la base de la performance de Apple es la predicción para el Out of Order, las instrucciones RISC son todas de la misma longitud, las CISC no. Esto le impide a un x86 predecir rápidamente qué hacer en paralelo, algo que es muy fácil si todas las instrucciones miden lo mismo. (Aquí debería entrar en detalles técnicos pero créanme, es así).

Esta “ventaja” se conoce hace mucho, recordemos que RISC era, en su momento, el santo grial abandonado por CISC (inclusive Apple abandonó RISC cuando dejó los PowerPC), pero ARM demostró que era el camino para la eficiencia.

Apple lo que hace con el M1 es amplificar la capacidad de elegir qué procesar en paralelo (no me refiero a múltiples núcleos sino por ciclos) y esto hace que el CPU sea más rápido.

AMD e Intel tuvieron que optar por más núcleos, algo que en algunos escenarios es mucho más eficiente que el recurso de Apple, pero esta última se enfoca en el usuario final y ahí logra la ventaja.

Existen procesadores con cientos de núcleos, eso ya no es una dificultad, pero en un CPU de uso general las aplicaciones no estan desarroladas para sacarle provecho, se necesita más potencia en un único núcleo en vez de 32, 64 cores.

Y ahora?

Considerando que la performance por núcleo del M1 es muy buena cabe destacar que no tiene una gran cuenta de núcleos, no tiene el clock al máximo y está pensado para ser usado en una Macbook pobre, limitada.

¿Qué sigue?

Es aquí donde entra en juego la capacidad que tenga Apple de jugar en esa otra liga y, no tengo ninguna duda, es en lo que está trabajando. En lo interesante.

Las Macbook Air o Pro o la Mini con M1 son la prueba, el test, lo importante viene después. Hoy poseen cuatro núcleos de performance y cada uno es más potente que la mayoría de los que hay en mercado. Sólo son vencidos por mayores clocks, lo que es razonable, pero en performance por watt no.

Si Apple acelera los clocks y agrega más núcleos pueden arrasar ¿Qué los limita? Nada, sólo su propio timeline interno para lanzar productos.

La transición a sus propios procesadores se sellará para 2022, para ese entonces habrá una cantidad de productos con los Apple Silicon pero, principalmente, veremos los equipos para profesionales transicionando. Es ahí donde, creo yo, hay que mirar seriamente.

El M1 por algo lleva el número uno, es el primero, el más pequeño. Para mediados del 2021 tendremos las Mac Pro medianas, ahí estaremos hablando de muchos más que cuatro núcleos y, sin dudarlo, clocks más respetables.

Esto implica un consumo eléctrico mayor pero eso no es relevante en un escritorio donde las Macs Pro actuales consumen más de 200Watts, no hay batería que hacer durar, sólo hace falta más fuerza bruta. Considerando los números de consumo del M1 ni siquiera overclockeándolo llegarían a 100Watts.

El GPU integrado ¿También cambiará? No lo dudo, también los núcleos para Machine Learning, tienen aquí una gran posibilidad para extender en cualquiera de estos sentidos el SoC.

Los dos rivales tienen que resolver, de alguna forma, su dependencia CISC que les limita el Out-of-Order y el hecho de que sus CPUs dependen demasiado de entidades externas para sacar provecho de lo que ofrecen. Dependen de Microsoft, de controladores de terceros, son como motores geniales sin un chasis acorde.

Apple tiene la ventaja que estuvo construyendo durante décadas: poseer todo. El monopolio absoluto sobre su plataforma. Eso nos hace odiar (a gente como yo) a la marca pero desde el punto de vista del negocio es genial. Cobran caro lo barato, no tienen competencia, no tienen terceras partes, son dueños de todo, hasta del software.

La jugada ahora está en manos de Intel y AMD ¿Se animarán a cambiar de rumbo o mejorarán el propio?

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