Како „Уједињена меморија“ убрзава Апплеове М1 АРМ Мац рачунаре

Аппле преиспитује како компоненте треба да постоје и раде унутар лаптопа. Са М1 чиповима у новим Мац рачунарима, Аппле има нову „Унифиед Мемори Арцхитецтуре“ (УМА) која драматично убрзава перформансе меморије. Ево како меморија ради на Аппле Силикону.

Како Аппле Силицон рукује РАМ-ом

У случају да већ нисте чули вести, Аппле је најавио нову листу Мац рачунара у новембру 2020. Нови модели МацБоок Аир, МацБоок Про и Мац Мини користе процесор заснован на АРМ-у који је Аппле посебно дизајнирао под називом М1. Ова промена је била дуго очекивана и представља кулминацију Аппле-ове деценије коју је провео у дизајнирању АРМ-базираних процесора за иПхоне и иПад.

М1 је систем на чипу (СоЦ), што значи да не постоји само ЦПУ унутар процесора, већ и друге кључне компоненте, укључујући ГПУ, И/О контролере, Апплеов Неурал Енгине за АИ задатке, и, што је најважније за наше потребе, физички РАМ је део тог истог пакета. Да буде јасно, РАМ није на истом силикону као основни делови СоЦ-а. Уместо тога, лежи са стране као што је приказано изнад.

Додавање РАМ-а у СоЦ није ништа ново. СоЦ-ови за паметне телефоне могу да укључују РАМ, а Аппле-ова одлука да РАМ модуле склони са стране је нешто што видимо од компаније најмање од 2018. Ако погледате ово иФикит растављање за иПад Про 11, можете видети РАМ меморију са стране са А12Кс процесором.

Оно што је сада другачије је то што овај приступ долази и на Мац, пуноправни рачунар дизајниран за већа оптерећења.

Основе: Шта су РАМ и меморија?

РАМ је скраћеница од Рандом Аццесс Мемори. То је примарна компонента системске меморије, која је привремени простор за складиштење података које ваш рачунар тренутно користи. То може бити било шта, од неопходних датотека за покретање оперативног система до табеле коју тренутно уређујете до садржаја отворених картица прегледача.

Када одлучите да отворите текстуалну датотеку, ваш ЦПУ добија та упутства као и који програм да користи. ЦПУ затим узима све податке који су му потребни за ове операције и учитава потребне информације у меморију. Затим, ЦПУ управља изменама направљеним у датотеци приступајући и манипулишући оним што је у меморији.

  Топ 9 најбољих ГПС трацкера

Типично, РАМ постоји у облику ових дугих, танких штапића који се уклапају у специјализоване уторе на матичној плочи вашег лаптопа или десктопа, као што је приказано изнад. РАМ може бити и једноставан квадрат или правоугаони модул који је залемљен на матичну плочу. У сваком случају, РАМ за ПЦ и Мац је традиционално била дискретна компонента са сопственим простором на матичној плочи.

М1 РАМ: Дискретни цимер

Дакле, физички РАМ модули су и даље одвојени ентитети, али се налазе на истој зеленој подлози као и процесор. Чујем те како говориш. „У чему је велика ствар?“ Па, пре свега, то значи бржи приступ меморији, што неизбежно побољшава перформансе. Поред тога, Аппле подешава начин на који се меморија користи у систему.

Аппле свој приступ назива „Унифиед Мемори Арцхитецтуре“ (УМА). Основна идеја је да је РАМ М1 јединствена група меморије којој сви делови процесора могу приступити. Прво, то значи да ако ГПУ-у треба више системске меморије, може повећати употребу док се други делови СоЦ-а смањују. Још боље, нема потребе за издвајањем делова меморије за сваки део СоЦ-а, а затим пребацивањем података између два простора за различите делове процесора. Уместо тога, ГПУ, ЦПУ и други делови процесора могу приступити истим подацима на истој меморијској адреси.

Да бисте видели зашто је ово важно, замислите широке потезе како видео игра ради. ЦПУ прво прима сва упутства за игру, а затим преноси податке који су потребни ГПУ-у на графичку картицу. Графичка картица тада преузима све те податке и ради на њима у оквиру сопственог процесора (ГПУ) и уграђене РАМ меморије.

Чак и ако имате процесор са интегрисаном графиком, ГПУ обично одржава сопствени део меморије, као и процесор. Обоје раде на истим подацима независно, а затим преносе резултате напред-назад између својих меморијских феуда. Ако одбаците захтев за премештањем података напред-назад, лако је видети како би држање свега у истом виртуелном ормарићу за архивирање могло побољшати перформансе.

На пример, ево како Аппле описује своју јединствену меморијску архитектуру на званичном сајту М1:

„М1 такође има нашу унифицирану меморијску архитектуру или УМА. М1 обједињује своју меморију великог пропусног опсега и ниске латенције у један скуп унутар прилагођеног пакета. Као резултат, све технологије у СоЦ-у могу приступити истим подацима без копирања између више група меморије. Ово драматично побољшава перформансе и енергетску ефикасност. Видео апликације су брже. Игре су богатије и детаљније. Обрада слике је муњевита. И цео ваш систем је осетљивији.“

  Како пронаћи некога на ПОФ-у путем е-поште

И не ради се само о томе да свака компонента може да приступи истој меморији на истом месту. Као што Цхрис Меллор истиче на Тхе Регистер, Аппле овде користи меморију великог пропусног опсега. Меморија је ближа ЦПУ-у (и другим компонентама) и само јој је бржи приступ него што би био приступ традиционалном РАМ чипу повезаном на матичну плочу преко интерфејса утичнице.

Аппле није прва компанија која је испробала обједињену меморију

НВИДИА дијаграм из раних дана компаније Унифиед Мемори.

Аппле није прва компанија која је приступила овом проблему. На пример, НВИДИА је почела да нуди програмерима хардверско и софтверско решење тзв Унифиед Мемори пре око шест година.

За НВИДИА, Унифиед Мемори обезбеђује једну меморијску локацију која је „доступна са било ког процесора у систему“. У свету НВИДИА-е, што се ЦПУ-а и ГПУ-а тиче, они иду на исту локацију за исте податке. Међутим, иза кулиса, систем пребацује потребне податке између одвојене ЦПУ и ГПУ меморије.

Колико знамо, Аппле не користи приступ користећи технике иза сцене. Уместо тога, сваки део СоЦ-а може да приступи истој локацији за податке у меморији.

Суштина са Аппле-овим УМА-ом је боље перформансе од бржег приступа РАМ-у и заједничког меморијског фонда који уклања казне за перформансе за премештање података на различите адресе.

Колико РАМ-а вам треба?

Аппле-ово решење није само сунце и срећа. Пошто М1 има РАМ модуле тако дубоко интегрисане, не можете га надоградити након куповине. Ако одаберете МацБоок Аир од 8 ГБ, касније се неће повећати РАМ меморија тог уређаја. Да будемо поштени, надоградња РАМ-а већ неко време није нешто што бисте могли да урадите на МацБоок-у. Било је то нешто што су претходни Мац Мини могли да ураде, али не и нове М1 верзије.

Први М1 Мацови имају највише 16 ГБ—можете добити М1 Мац са 8 ГБ или 16 ГБ меморије, али не можете добити више од тога. Више није само питање убацивања РАМ модула у слот.

Дакле, колико РАМ-а вам треба? Када говоримо о Виндовс рачунарима, општи савет је да је 8 ГБ више него довољно за основне рачунарске задатке. Играчима се добро саветује да повећају тај капацитет на 16 ГБ, а активност „просумера“ ће вероватно морати поново да се удвостручи за задатке попут уређивања великих видео датотека високе резолуције.

Слично, са М1 Мац рачунарима, основни модел са 8 ГБ би требао бити довољан за већину људи. У ствари, може да покрије чак и најтврђе свакодневне употребе. Међутим, тешко је рећи, јер већина тестова које смо видели постављају М1 на задатак у синтетичким бенцхмарковима који гурају ЦПУ или ГПУ.

  5 Цхроме Нев Таб Веллнесс екстензија за јачање менталног здравља и ублажавање стреса

Оно што је заиста важно је колико добро М1 Мац подноси истовремено отварање више програма и низа картица претраживача. Ово не тестира само хардвер, имајте на уму, јер оптимизација софтвера може увелико допринети побољшању ове врсте перформанси, због чега је толики фокус на мерилима која заиста могу да подстакну хардвер. Међутим, на крају бисмо претпоставили да већина људи само жели да види како се нови Мацови носе са употребом у „стварном свету“.

Степхен Халл преко у 9то5 Мац видео импресивне резултате са М1 МацБоок Аир-ом са 8 ГБ РАМ-а. Да би лаптоп почео да квари, морао је да отвори један прозор Сафари-ја са 24 картице веб-сајта, још шест Сафари прозора који су репродуковали 2160п видео и Спотифи који ради у позадини. Такође је направио снимак екрана. „Тек тада се рачунар коначно зауставио“, рекао је Хол.

У ТецхЦрунцх-у, Маттхев Паназарино је отишао још даље са М1 МацБоок Про са 16 ГБ РАМ-а. Отворио је 400 картица у Сафарију (плус имао је отворених неколико других програма), и радио је сасвим добро, без икаквих проблема. Занимљиво је да је покушао исти експеримент са Цхроме-ом, али је Цхроме пропао. Али, рекао је, остатак система је наставио да ради добро упркос проблемима са Гоогле претраживачем. У ствари, током својих тестова, чак је приметио да лаптоп користи простор за замену у једном тренутку, без приметног пада у перформансама.

Када вашем рачунару понестане РАМ-а, он издваја расположиви ССД или чврсти диск као привремени скуп меморије. Ово може да одаје приметно успоравање перформанси, иако не код М1 Мац рачунара, чини се.

Ово су само случајна свакодневна искуства, а не формални тестови. Ипак, они су вероватно репрезентативни за оно што се може очекивати за интензивну свакодневну употребу, а с обзиром на измењен приступ меморији, 8 ГБ РАМ-а би требало да буде сасвим у реду за већину људи који не отварају картице претраживача у стотинама.

Међутим, ако нађете да уређујете велике слике или видео датотеке од више гигабајта док истовремено претражујете неколико десетина картица и стримујете филм у позадини све на спољном монитору, онда је можда избор модела од 16 ГБ бољи избор.

Ово није први пут да је Аппле преиспитао своје Мац системе и прешао на нову архитектуру.