Em junho de 2020, a Apple revelou seus planos de abandonar os processadores Intel em sua linha de computadores Mac. O chip M1 representa o primeiro sistema em chip (SoC) personalizado, com arquitetura ARM, desenvolvido internamente pela Apple. A seguir, exploraremos os detalhes desta inovação em silício da Apple.
O Que Define o Chip M1?
O M1 inaugura a era dos sistemas em chip personalizados da Apple para seus computadores Mac. Desde 2006, todos os Macs eram equipados com chips da Intel, utilizando a arquitetura x86 (e posteriormente x86_64), também empregada em PCs com Windows.
O M1, contudo, rompe com essa tradição. Adota a arquitetura ARM, comumente vista em dispositivos móveis, como iPhones e iPads. A arquitetura ARM, com seu conjunto de instruções mais simplificado comparado ao x86, resulta em um consumo de energia mais eficiente.
Este marco representa um avanço substancial para a Apple e para a linha Mac, sinalizando o início da produção de chips personalizados para seus computadores. A empresa já tinha experiência no design de chips para dispositivos móveis, como o iPhone e o Apple Watch, mas até então, dependia da Intel para seus computadores desktop.
O M1 oferece vantagens concretas sobre os chips da Intel, embora apresente algumas desvantagens. No entanto, a Apple garante que a maioria dos usuários não perceberá mudanças significativas ao migrar de um Mac com processador Intel para um com chip ARM personalizado.
Quais os Benefícios do M1?
Sendo um design personalizado, o M1 permite à Apple moldar o chip exatamente às suas necessidades. Consequentemente, diversos componentes do Mac, como a GPU e o chip de segurança T2, foram integrados ao design do M1.
Este processo de miniaturização resulta em maior eficiência energética. Além disso, permite que a Apple execute sua especialidade: a engenharia conjunta de hardware e software para garantir uma experiência fluida e integrada.
O benefício mais notável é a eficiência energética. Os chips M1 consomem aproximadamente metade da energia dos processadores Intel anteriores, o que se traduz em uma bateria com o dobro da duração. O MacBook Pro de 13 polegadas com M1, por exemplo, oferece até 20 horas de reprodução de vídeo com uma única carga.
Esta eficiência energética resultou em alegações da Apple, divulgadas em sua sala de imprensa, de que o M1 oferece o “melhor desempenho de CPU por watt do mundo”.
A GPU, um chip gráfico integrado de oito núcleos, alcança uma potência bruta de cerca de 2,6 teraflops. Este desempenho supera uma placa gráfica de gama média de dois anos atrás, como a NVIDIA GTX 1050 Ti (2,1 teraflops).
Importante ressaltar, comparações diretas de GPUs não refletem necessariamente o desempenho no mundo real. No entanto, segundo a Apple, o M1 oferece “os gráficos integrados mais rápidos do mundo em um computador pessoal”.
A Apple também adaptou o Neural Engine ao M1 para melhorar o desempenho em tarefas de aprendizado de máquina. Isso significa que aplicativos que utilizam essa tecnologia funcionarão mais rápido. Por exemplo, o aplicativo Fotos pode usar o Neural Engine para digitalizar imagens e identificar objetos e rostos de forma mais eficiente.
O M1 oferece outros aprimoramentos, incluindo um processador de sinal de imagem para melhor qualidade de videochamadas. O Secure Enclave da Apple também está integrado, oferecendo uma base segura para o sistema operacional e dados biométricos, como impressões digitais.
O M1 conta com hardware dedicado para criptografia e descriptografia, além de codificadores e decodificadores para formatos de mídia populares. O controlador Thunderbolt agora também é compatível com USB-4, com velocidades de transferência de dados de até 40 Gbps.
A transição para o M1 também impacta o ecossistema da Apple. Com o Mac adotando a mesma arquitetura ARM do iPhone e iPad, a portabilidade de aplicativos entre plataformas se torna mais simples. Em breve, aplicativos iOS estarão disponíveis para o Mac.
Portanto, além de mais aplicativos iOS no Mac, podemos antecipar versões otimizadas para desktop de seus aplicativos móveis favoritos.
O M1 Apresenta Desvantagens?
A arquitetura do M1 é distinta da dos Macs com processadores Intel, o que torna os dois sistemas fundamentalmente incompatíveis com o software macOS existente. Para lidar com essa questão, a Apple criou o Rosetta 2 (em homenagem à camada de compatibilidade utilizada na transição para Intel).
O Rosetta 2 converte aplicativos baseados em Intel para a arquitetura ARM no momento da instalação. Em teoria, a transição de um Mac com Intel para um com Apple Silicon deveria ser fluida.
Craig Federighi, vice-presidente sênior de engenharia de software da Apple, chegou a afirmar que “alguns dos aplicativos com uso intensivo de gráficos funcionam melhor no Rosetta do que quando executados nativamente em Macs antigos com gráficos integrados”.
O Rosetta 2 parece ser a solução da Apple para o período de transição. No futuro, os desenvolvedores poderão compilar duas versões de seus aplicativos no Xcode:
- Uma versão para rodar nativamente em processadores Intel.
- Uma versão para máquinas com o chip M1 ou superior.
A mudança não afeta apenas o software Mac. A transição da Intel impossibilita a execução do Windows em dual boot em seu Mac, pelo menos para versões x86_64. A Microsoft tem trabalhado no Windows para ARM, mas a emulação de software x86_64 atrasou o projeto.
Usuários do Linux também serão afetados. Muitas distribuições Linux, como Ubuntu, Arch e Fedora, já possuem versões ARM. No entanto, não está claro se a Apple permitirá a inicialização de outros sistemas operacionais em seus Macs ARM.
Existem duas desvantagens relacionadas ao hardware com o chip M1. A primeira é a impossibilidade de utilizar uma placa gráfica externa (eGPU) via Thunderbolt. A segunda é a limitação da RAM nos modelos equipados com M1 em 16 GB.
Os Primeiros Macs com o Chip M1
A Apple lançou três máquinas com o chip M1:
- MacBook Air (a partir de US$ 999)
- MacBook Pro de 13 polegadas (a partir de US$ 1.299)
- Mac mini (a partir de US$ 699)
O MacBook Air é a opção mais popular da Apple. Ele oferece recursos como tela Retina de alta resolução, Magic Keyboard e Touch ID. O M1 melhora o desempenho do seu antecessor com oito núcleos de CPU (antes quatro) e 18 horas de duração da bateria (antes 12).
O MacBook Pro de 13 polegadas também recebe uma atualização, não apenas com o chip M1, mas também com o Magic Keyboard redesenhado da Apple. A grande vantagem do MacBook Pro M1 são as 20 horas de duração da bateria, literalmente o dobro do que era possível no Mac com Intel.
O Mac mini, uma escolha apropriada, considerando que a Apple forneceu variantes baseadas em ARM para desenvolvedores antes do lançamento do M1. O Mac mini não era atualizado desde 2018. Agora, com dois núcleos adicionais e sem a placa gráfica integrada Intel UHD.
Com o lançamento do Apple Silicon, percebemos um padrão. Os modelos iniciais são mais simples, focados na portabilidade ou em tarefas mais leves. Usuários que desejam maior desempenho, como com um MacBook Pro ou Mac Pro de 15 polegadas, ainda devem optar por modelos com Intel.
O Futuro do Apple Silicon
Os atuais Macs com M1 são capazes, e o chip se adapta bem à sua carga de trabalho. No entanto, profissionais que necessitam de um Mac para edição de vídeo, software de compilação ou renderização 3D, ainda precisam usar máquinas com chips Intel.
Isso significa que podemos antecipar novos anúncios da Apple nos próximos meses, à medida que a empresa prepara máquinas de alto desempenho para o mercado. A Apple confirmou sua intenção de migrar toda a sua frota de Macs para a arquitetura ARM dentro de dois anos.
O prazo é semelhante ao anunciado na transição da PowerPC para Intel em 2005. No entanto, a Apple concluiu a migração para chips Intel em menos de um ano.
Não espere o mesmo chip M1 em máquinas mais poderosas. Os Macs de alto desempenho geralmente têm mais núcleos, velocidades de clock mais altas e mais RAM. Eles também contam com GPUs dedicadas, como as da AMD. É provável que vejamos um chip M1X, ou mesmo um M2, com foco em desempenho, e menor ênfase na eficiência energética.
M1: Um Novo Começo
Assim como a série A de chips em iPhones e iPads, o M1 é provavelmente o primeiro de muitos. A Apple geralmente lança um novo chip a cada dois anos, com variantes como A12Z e A14X para preencher as lacunas. É possível que a Apple adote uma abordagem semelhante na linha Mac.
Considerando uma atualização para o Apple Silicon? Se sim, você pode querer saber mais informações antes de migrar de um Mac com Intel.