หลังจาก Mac รุ่นแรกที่ใช้ชิประดับ 5 นาโนเมตร M1 ของ Apple วางจำหน่ายอย่างทางการเมื่อปลายปีที่แล้ว เชื่อว่าหลายคนคงได้เห็นประสิทธิภาพของชิป M1 กันบ้างแล้ว ซึ่งผลจากการทดสอบด้วยแอพประเภท Benchmark ต่างๆ ก็ยืนยันได้เป็นอย่างดีว่า Mac ที่ใช้ชิป M1 มีประสิทธิภาพสูงกว่า Mac ระดับไฮเอนด์รุ่นก่อนหน้าที่ใช้โปรเซสเซอร์ของ Intel แต่ว่าทำไมถึงเป็นแบบนั้น? นักพัฒนาซอฟต์แวร์ Erik Engheim ได้ออกมาให้ความกระจ่างแล้ว
ก่อนอื่น ชิป M1 ของ Apple ไม่ใช่ซีพียูแบบคอมพิวเตอร์ทั่วไป แต่เป็น SoC (System on Chip) ที่รวมหลายชิปไว้ในซิลิกอนแพ็คเกจเดียว ประกอบด้วย CPU แบบ 8-core, GPU แบบ 8-core (หรือ 7-core ใน MacBook Air รุ่นเริ่มต้น), หน่วยความจำแบบรวม, คอนโทรลเลอร์ SSD, ISP หรือ ตัวประมวลผลสัญญาณภาพ, Secure Enclave และอื่นๆ อีกมากมาย
ถึงแม้ Intel และ AMD จะมีไมโครโปรเซสเซอร์หลายตัวในแพ็คเกจเดียว แต่ชิป M1 ของ Apple แต่แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่แกน CPU ที่ใช้งานทั่วไปเหมือนคู่แข่ง Apple มุ่งเน้นไปที่ชิปเฉพาะตัว ที่จัดการงานเฉพาะด้าน
ชิป M1 ยังมาพร้อม Neural Engine แบบ 16-core สำหรับงานด้านการเรียนรู้ของระบบ หรือ Machine Learning รวมไปถึงใช้งานในการจดจำเสียง, ประมวลผลกล้อง, การเข้ารหัสหรือถอดรหัสวิดีโอ เพื่อแปลงไฟล์วิดีโออย่างมีประสิทธิภาพ, Secure Enclave สำหรับจัดการการเข้ารหัส, Digital Signal Processor สำหรับจัดการฟังก์ชันที่ต้องใช้ความเข้มข้นทางคณิตศาสตร์เช่นการคลายการบีบอัดไฟล์เพลง และ Image Processing Unit หน่วยประมวลผลสัญญาณดิจิตอลพิเศษที่ใช้สำหรับการประมวลผลภาพ
นอกจากนี้ ชิป M1 ยังมีสถาปัตยกรรมหน่วยความจำแบบรวมใหม่ที่ช่วยให้ CPU, GPU และคอร์อื่นๆ แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน และด้วยหน่วยความจำแบบรวมทำให้ CPU และ GPU สามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้พร้อมกัน แทนที่จะคัดลอกข้อมูลระหว่างพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่ง การเข้าถึงหน่วยความจำเดียวกันโดยไม่จำเป็นต้องคัดลอก ทำให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลมีความเร็วและทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมเพิ่มขึ้น
ด้วยการทำงานทั้งหมดของชิปแบบ SoC ทำให้ผู้คนได้เห็นว่า Mac ที่ใช้ชิป M1 สามารถจัดการงานตัดต่อภาพและวิดีโอได้รับการปรับปรุงความเร็วอย่างชัดเจน แม้แต่ Mac mini ที่ใช้ชิป M1 ก็สามารถเข้ารหัสไฟล์วิดีโอขนาดใหญ่ได้โดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรจำนวนมาก แถมยังทำได้ดีกว่า iMac ราคาแพง
นอกเหนือจากประโยชน์ของ SoC ที่ออกแบบด้วยตัวเอง Apple ยังใช้ Firestorm CPU cores ใน M1 ที่มีความเร็วอย่างแท้จริง และสามารถดำเนินการคำสั่งได้มากขึ้นในการดำเนินการนอกคำสั่งผ่านคู่ขนาน, สถาปัตยกรรม RISC, และการเพิ่มประสิทธิภาพเฉพาะบางอย่างที่ Apple นำมาใช้
Erik Engheim มองเห็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญหลังจาก Apple เปิดตัวชิป M1 โดยบอกว่าผู้ผลิตชิป ARM รายอื่นอย่าง AMD กำลังใช้แนวทางเดียวกับ Apple แต่ Intel และ AMD พึ่งพาการขาย CPU สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป ส่วนผู้ผลิตคอมพิวเตอร์รายอื่นอย่างเช่น Dell และ HP ที่มีแนวโน้มจะออกแบบ SoC ของตัวเอง ก็อาจจะไม่สามารถทำได้ด้วยเหตุผลด้านลิขสิทธิ์
Apple สามารถผสานรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในลักษณะที่บริษัทอื่นส่วนใหญ่ ไม่สามารถลอกเลียนได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ iPhone และ iPad ได้เปรียบเหนือสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตของคู่แข่งอยู่เสมอ อีกทั้งผู้ผลิตชิปอย่าง Intel และ AMD ยังมีข้อจำกัดทั้งในด้านซอฟต์แวร์และรูปแบบการทำธุรกิจ จึงอยู่ในจุดที่ยากลำบากสำหรับการสร้างโซลูชันชิปแบบ end-to-end สำหรับผู้ผลิตพีซี
ที่มา – MacRumors
https://www.flashfly.net/wp/327305
