Vijf jaar geleden veranderde Apple de computerwereld.

Apples beslissing om de samenwerking met Intel te beëindigen en zijn eigen M-serie chips voor de Mac-lijn te ontwikkelen, heeft ervoor gezorgd dat het bedrijf zijn concurrenten overtreft op het gebied van prestaties en batterijduur.

In 2017 integreerde Apple een neurale verwerkingseenheid (NPU) in zijn mobiele chips ter ondersteuning van AI-taken. Drie jaar later, eind 2020, verving Apple de Intel-CPU's in Macs door zijn eigen M-serie chips.

Vijf jaar nadat Tim Cook zijn vertrek bij Intel aankondigde om over te stappen op speciaal ontworpen silicium voor Macs, blijven de chipgeneraties M1 tot en met M5 nieuwe normen stellen op het gebied van prestaties en energie-efficiëntie.

Een historische deal

De beslissing om een ​​einde te maken aan de 14-jarige samenwerking (2006-2020) met Intel was niet gemakkelijk. Apple heeft echter al lange tijd ervaring en succes in het ontwerpen van halfgeleiders, aangezien het bedrijf in 2010 voor het eerst eigen chips gebruikte voor iPhones en iPads.

Het belangrijkste punt is dat Apple niet alleen een krachtige chip wil, maar ook een die extreem energiezuinig is. Tim Millet, vicepresident van Platform Architecture, vertelde dat het geheim schuilt in de directe samenwerking tussen de chiparchitecten en het softwareteam.

In plaats van te gissen, weet het ontwerpteam precies hoe de chip gebruikt zal worden om te optimaliseren wat het belangrijkst is.

De M-serie processor zorgt ervoor dat Macs betere prestaties en een lager energieverbruik leveren dan hun concurrenten. Foto: Tom's Guide.

Toen de eerste prototypes werden uitgebracht, was zelfs het managementteam van Apple verbluft. "Het voelde alsof ik voor het eerst een Mac leerde kennen. Ik zette hem aan en zag dat de batterijduur onveranderd was gebleven, en ik vroeg me af of de software wel goed werkte."

"Ik zal nooit vergeten hoe het voelde om die machine voor het eerst in mijn handen te houden. Ik was zo enthousiast dat de hele wereld de Mac weer kon ervaren," herinnerde Millet zich.

De vicepresident van Platform Architecture gebruikte een treffende analogie: "Het is alsof je een hele oceaan aan energie (de grote laptopbatterij bedoeld voor de Intel-chip) hebt om iets aan te drijven dat ontworpen is om alleen in een kleine vijver te werken (de energiezuinige M1-chip)."

Tijdens hun onderzoek ontdekte het team van Apple ook dat de prestaties per watt van Intel waren gestagneerd.

Met de M1-chip wist Apple ondertussen hogere prestaties te behalen met aanzienlijk lagere kloksnelheden. Dit was een cruciale stap in de verwezenlijking van de droom van het bedrijf: een dunne, lichte MacBook Air die geen koelventilator nodig had, maar toch krachtige prestaties leverde.

De mogelijkheid om gelijktijdig beeld naar meerdere beeldschermen met hoge resolutie uit te voeren op een MacBook Pro met de M4-chip. Foto: Apple.

Dit is precies wat Steve Jobs voor ogen had toen hij de eerste MacBook Air uit de verpakking haalde.

Bovendien kunnen softwareteams zich, doordat zowel de MacBook Air als de iPhone gebruikmaken van door Apple ontwikkelde siliciumchips, gemakkelijker richten op een uniform platform.

Hierdoor kunnen teams veel apps integreren die gebruikers al kennen van hun iPhones. Alles wordt daardoor vertrouwder voor iPhone-gebruikers die ook Macs gebruiken.

Uniforme architectuur

Tom's Guide merkt op dat de kracht van M-serie chips wordt bepaald door hun uniforme geheugenarchitectuur. In traditionele computers hebben de CPU en GPU afzonderlijk geheugen en moeten gegevens heen en weer worden gekopieerd via PCI Express-poorten, wat vertraging veroorzaakt.

Bij Apple Silicon bevinden de CPU, GPU en neurale engine zich allemaal op dezelfde chip en delen ze hetzelfde geheugen. Millet legt uit dat deze fundamentele verandering ervoor zorgt dat ontwikkelaars zich geen zorgen meer hoeven te maken over "het creëren van afbeeldingen op de ene plek en deze vervolgens via een ander netwerk te versturen".

Tom Boger, Apple's vicepresident productmarketing voor iPads en Macs, benadrukte dat dit voordeel cruciaal is in het tijdperk van AI.

"Met grote taalmodellen kunnen we de volledige geheugenruimte benutten. Je kunt taalmodellen met tientallen, zelfs honderden miljarden parameters rechtstreeks op een MacBook Air uitvoeren – iets wat alleen mogelijk is dankzij de magie van een uniforme architectuur," aldus Boger.

Ondanks de recente hype rond AI met ChatGPT, integreert Apple de Neural Engine al sinds 2017 in iPhones.

Voor de M1-chip heeft het team van Tim Millet de processor echter volledig opnieuw ontworpen. Daardoor zijn de M-serie chips klaar voor de huidige golf van AI. De M5 – de nieuwste chipversie in Macs, die Apple de "snelste CPU-kern ter wereld" noemt – biedt tot 20% hogere prestaties (vergeleken met de M4-chip) bij multithreaded taken zoals codecompilatie en multitasking.

De afbeelding illustreert de structuur van de M5-chip. Foto: Apple.

De overstap van Apple van Intel-chips naar M-serie chips in Macs had niet alleen een impact op de computerindustrie, maar kan ook worden beschouwd als een doorbraak voor het bedrijf zelf.

Volgens analist Avi Greengart zal deze verschuiving niet alleen de industrie veranderen, maar Apple ook "bevrijden".

"Het geeft Apple de controle die ze altijd al wilden, samen met de flexibiliteit om resources toe te wijzen aan specifieke onderdelen van de chip. Het ene jaar richten ze zich op de CPU, het volgende jaar op de GPU. De architectuur zelf biedt het voordeel van geïntegreerd geheugen, waardoor geheugen gedeeld kan worden tussen de CPU en de GPU in plaats van dat de GPU afhankelijk is van apart geheugen," aldus Greengart.

Deze flexibiliteit heeft Apple een dubbel voordeel opgeleverd: technische prestaties en strategische onafhankelijkheid. Niet langer gebonden aan het trage tempo van Intel, heeft de Mac-fabrikant zich op een manier kunnen onderscheiden die sinds Motorola niet meer mogelijk was.

Bovendien heeft Apple concurrenten zoals Intel, AMD en Qualcomm gedwongen hun strategieën aan te passen, waardoor de focus is verschoven van een race om pure rekenkracht naar een strijd om energie-efficiëntie.

Bovendien heeft Apple dankzij schaalvoordelen en verticale integratie de kosten op een manier kunnen beheersen die andere bedrijven niet kunnen.

"We zien high-end computers die voor minder dan $1.000 worden verkocht. Mensen beschouwen Apple vaak als een premiummerk, omdat het zich voornamelijk op dat marktsegment richt. Maar de M-serie chips, vooral oudere versies zoals de M1, stellen Apple in staat om een ​​krachtige processor in een laptop te stoppen die aan middelbare scholieren wordt verkocht," aldus Greengart.

Bron: https://znews.vn/5-nam-truoc-apple-thay-doi-the-gioi-may-tinh-post1614291.html