Basato su un processo produttivo a 5 nm di TSMC, l’M1 integra CPU, GPU, memoria unificata (UMA), e altri componenti in un singolo chip, offrendo un’elevata efficienza energetica e prestazioni superiori rispetto ai chip Intel utilizzati nei precedenti Mac.
L’Apple M1 integra una CPU a 8 core (ARMv8.4-A), basata su un’architettura big.LITTLE e ottimizzata per il bilanciamento tra prestazioni e consumo energetico. La CPU è suddivisa in:
4 core ad alte prestazioni (“Firestorm”), progettati per gestire carichi di lavoro intensivi. Ogni core dispone di una cache L1 da 192 KB per le istruzioni e 128 KB per i dati, oltre a una cache L2 condivisa da 12 MB.
4 core ad alta efficienza (“Icestorm”), ottimizzati per ridurre il consumo energetico nelle operazioni meno impegnative. Ogni core ha una cache L1 da 128 KB per le istruzioni e 64 KB per i dati, con una cache L2 condivisa da 4 MB.
GPU
L’Apple M1 integra una GPU a 8 core (7 sul modello "entry level" del MacBook Air 2020) che operano tra i 450 MHz e i 1,278GHz, con una richiesta energetica massima di circa 10W e contiene 128 EU (Execution Unit). In totale l'M1 contiene 256 unità di esecuzione (EU), 32 per core, in grado di eseguire quasi 25.000 thread simultaneamente, garantendo un throughput (FP32) fino a 2,6 TFLOPS.
Anche la GPU è prodotta col processo di produzione TSMC a 5nm.
NPU
L'M1 è dato di una unità di elaborazione neurale (NPU) denominata "Apple Neural Engine", composta da 16 core in grado di garantire prestazioni fino a 11 TOPS.
Memoria
Il chip M1 è dotato di una memoria unificata UMA (Unified Memory Architecture) di tipo LPDDR4X-4266 128-bit condivisa tra tutti i componenti del chip ed è disponibile nelle configurazioni da 8 GB o 16 GB.
Sia il die che la memoria sono montati nello stesso System-On-Chip (SoC).
Video Encode / Decode
L'Apple M1 è dotato di codificatori/decodificatori che hanno il compito di codificare e/o decodificare flussi video in modo accelerato.
Struttura
Il chip Apple M1 è disponibile nelle seguenti configurazioni:
CPU 8-core (4 Performance core e 4 Efficiency core), GPU 7-core, Neural Engine 16‑core
CPU 8-core (4 Performance core e 4 Efficiency core), GPU 8-core, Neural Engine 16‑core
CPU Firestorm 3,2 GHz
CPU Firestorm 3,2 GHz
CPU Firestorm 3,2 GHz
CPU Firestorm 3,2 GHz
Cache L2 12 MB
SLC 8 MB
UMA 4/8 GB LPDDR4X 68,25 GB/s
192+128 KB
192+128 KB
192+128 KB
192+128 KB
CPU Icestorm 2,0 GHz
CPU Icestorm 2,0 GHz
CPU Icestorm 2,0 GHz
CPU Icestorm 2,0 GHz
Cache L2 4 MB
128+64 KB
128+64 KB
128+64 KB
128+64 KB
GPU
GPU
GPU
GPU
UMA 4/8 GB LPDDR4X 68,25 GB/s
GPU
GPU
GPU
GPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
NPU
ISP • Media Engine • Secure Enclave • Display Engine
Prestazioni e benchmark
Le migliori prestazioni registrate da Apple M1 sono le seguenti:
Benchmark da GeekBench
Apple M1 (Single-Core)
1762
Apple M1 (Multi-Core)
7718
Applicazioni predisposte
Sin dal lancio di Apple M1, molti sviluppatori hanno contribuito alla ricompilazione delle proprie app, al fine di poter girare con istruzioni ARM in modo nativo nella piattaforma Silicon senza quindi necessità di essere gestite da Rosetta 2 che si occupa di tradurre codice x86 proveniente da app non native (al fine di poter essere comunque supportate da queste piattaforme).[senzafonte]
Di seguito, alcune delle app più conosciute già native:
Affinity Suite (Designer, Photo, Publisher)
Cinema 4D
Clip Studio Paint
Compressor
Darkroom
DaVinci Resolve
djay Pro AI
EasyDraw
Final Cut Pro
Gaveira
HandBrake
Pages, Numbers, Keynote
Logic Pro
Luna Display
Office 2019
Suite Omni (Focus, Graffle, Outline, Planner)
Motion
Pixelmator 2
Ulysses
Unity
Xcode
Inoltre, anche applicativi minori quali per prestazioni e monitoraggio di sistema come Sense, iStat Menu e GeeckBench 5 o di messaggistica come Telegram e Twitter sono già predisposte a girare in modo nativo nel sistema ARM.[senzafonte]
