👩🏾‍🍳 ✳️ 🧡 Warum ist Apples M1-Chip so schnell? ⛎ 🔩 💘

Die Erfahrung, neue Mohnblumen mit M1 zu verwenden, beginnt das i zu punktieren. Diese Chips sind schnell. Sehr schnell. Aber warum? Was ist die Magie?

Ich habe mir auf Youtube ein Video angesehen, in dem der Autor den iMac letztes Jahr mit maximaler Konfiguration gekauft hat. Eine Maschine mit mehr als 40 GB RAM kostete ihn ungefähr 4000 Dollar. Er sah ungläubig zu, wie sein überaus teurer iMac von einem brandneuen Mac mini mit einem M1 an Bord in Stücke gerissen wurde, der etwa 700 US-Dollar kostete.

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, “What Does RISC and CISC Mean in 2020?“. , CPU, :

ISA
(Pipelining)
(load/store)
vs -

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CPU?

, Intel AMD, CPU. “RISC vs CISC”, , .

Sehr einfacher RISC-Chip, nicht M1. Anweisungen werden entlang der blauen Linien aus dem Speicher in die Register verschoben. Der Decoder erkennt, was jeder Befehl ist, und aktiviert verschiedene Teile der CPU über die roten Linien. ALU addiert und subtrahiert Zahlen von Registern. — RISC , 1. . , , CPU . ALU .

CPU - , , , - ALU. ALU , . , CPU. , , . , RISC , 1 :

load r1, 150
load r2, 200
add  r1, r2
store r1, 310

r1

r2

- , . RISC , . , CPU. . 150 r1

, 200 r2

. add

.

Ein alter mechanischer Rechner mit zwei Registern: einem Register zum Speichern des Ergebnisses (dem Akkumulator) und einem Register zum Eingeben von Informationen. Moderne CPUs haben mehr als ein Dutzend Register und sind digital, nicht mechanisch. — : (the accumulator) . CPU , .

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M1 -

, : 1 - CPU. , . CPU - . , 1 - . CPU, GPU, , / , . (system on the chip, SoC).

M1 ist ein System auf einem Chip. Dies bedeutet, dass sich alles, was Sie für Ihren Computer benötigen, bereits auf dem Chip befindet. — 1- . , - .

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Ein Beispiel für ein Motherboard. Speicher, CPU, Grafikkarte, E / A-Controller, Netzwerkkarte und viele andere Komponenten sind an das Motherboard angeschlossen, um miteinander zu kommunizieren. — . , CPU, , /, .

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Apple

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CPU - “” .
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(Neural processing unit, NPU) - , AI.
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, , 1, . , , . Mac mini 1 , , iMac Intel 1. (heterogeneous) : Apple M1 foreshadows Rise of RISC-V.

(UMA) Apple?

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(UMA) Apple . :

CPU GPU. . , .
Apple , . (low latency and high throughput). , .
Apple GPU, . ARM , , Intel AMD.

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SoC “”, Intel AMD ?

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ARM , , . ARM SoC , . GlobalFoundries TSMC, AMD Apple.

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, Intel AMD SoC. ? . Intel, AMD, Microsoft, .

Apple - . , , Core ML . , Core ML CPU Apple (Neural Engine).

CPU

(heterogeneous computing) - . 1, Firestorm, . ARM , Intel AMD.

Firestorm Intel AMD - Ryzen. , . , Firestorm , . , :

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Der ARM Ampere Altra Max-Prozessor verfügt über viele physische Kerne an Bord und wurde speziell für Cloud Computing entwickelt. — ARM Ampere Altra Max .

ARM 128- . “”. , 1 , . Are Servers Next for Apple?.

Apple . , - . , . .

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Out-of-Order

, . Out-of-order execution () , . : Very Long Instruction Word Microprocessors.

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Roboter im Lager des Online-Shops Komplett.no, Norwegen. — - Komplett.no, .

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, . Out-of-Order-execution. , .

01: mul r1, r2, r3    // r1 ← r2 × r3
02: add r4, r1, 5     // r4 ← r1 + 5
03: add r6, r2, 1     // r6 ← r2 + 1

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, . , . , add r4, r1, 5

r1

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CPU , , , - , . , . , , .

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ISA -

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x86 :

MOV ax, 24

x86 ax

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LDR r0, 24

Intel AMD x86 , 1 Apple - ARM. , . - (micro-ops, μops). Out-of-Order .

? , . , ARM 32 ( 32 : 0 1), - . .

01: mul r1, r2, r3    // r1 ← r2 × r3
02: add r4, r1, 5     // r4 ← r1 + 5
03: add r1, r2, 1     // r1 ← r2 + 1

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CPU - , - - . ISA . , -. “” , .

CISC , -, . . RISC . , ARM -. .

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, x86 , . , . Intel AMD : , . , . , - . Apple . , 4 - Intel AMD.

, 1 Firestorm , Intel AMD, .

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AMD Zen3 , ?

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Apple ? - . Apple - , Intel AMD. , Firestorm Zen3, Zen3 . Apple .

Apple , , , .

, AMD Intel :

-, (heterogenous computing) SoC .
CISC , Out-of-Order.

, . , CPU. , . Intel , , GPU SoC.

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Intel AMD, Apple , , . , . , . , , Apple, , , .

Warum ist Apples M1-Chip so schnell?