ชิป Apple M1 เร็ว แรง ประหยัดพลังงาน


      หลังจาก Apple ซุ่มทำชิปของตัวเองมานานก็ได้เปิดตัวชิปของตัวเองนั้นคือ Apple M1 ซึ่งเป็นชิปที่ใช้สถาปัตยกรรมแบบใหม่ทำเอาวงการคอมพิวเตอร์สั่นสะเทีอนเลยทีเดียว Apple เองเคลมว่าเป็นชิปที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่นำมาใช้ใน Mac เพราะตัวชิปที่มีขนาดเล็กแต่ประสิทธิภาพนั้นสูงมากทั้ง เร็ว แรง และประหยัดพลังงาน การออกแบบชิปในสถาปัตยกรรมชิปแบบใหม่อาจเป็นการปฏิวัติวงการคอมพิวเตอร์เลยก็ว่าได้ 

คุณสมบัติของชิป M1

  • เป็นการออกแบบโดย SoC หรือ System on Chip คือ การรวม CPU,GPU,RAM มาไว้ในชิปตัวเดียว
  • CPU แบบ 8-core จำนวนทรานซิสเตอร์ถึง 16 ล้านตัวด้วยขนาดเพียง 5 นาโนเมตร
  • ประสิทธิภาพ CPU ต่อวัตต์ดีที่สุดในโลก
  • การรับส่งข้อมูลรวดเร็วยิ่งขึ้น
  • มีระบบ Machine Learning เพื่อการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
สถาปัตยกรรมของชิปแบบ SoC
     สถาปัตยกรรมแบบ System on Chip (SoC) นี้คือการรวมส่วนประมวลผลต่างๆมาไว้บนชิปเดียวกัน ซึ่งชิปที่เป็นสถาปัตยกรรมแบบเก่านั้นจะถูกแบ่งแยกหน่วยประมวลผลออกเป็นส่วนๆและมีวงจรในการเชื่อมต่อกันเช่น CPU กับ RAM จะสังเกตได้จากคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะหากดูส่วนประกอบแล้วจะพบว่าทั้งสองเป็นอุปกรณ์ที่แยกชิ้นกันแต่จะมี mainboard เป็นตัวเชื่อม แต่สถาปัตยกรรมแบบ SoC นั้นจะรวมทุกอย่างไว้ภายในชิปซึ่งทำให้การติดต่อสื่อสารระหว่างส่วนต่างๆนั้นมีความรวดเร็วมากยิ่งขึ้นโดยมีส่วนประกอบดังนี้
  • CPU 8 Core โดยแบ่งออกเป็น 4 Core แรกจะทำงานโดยเน้นประสิทธิภาพทั่วไปและอีก 4 Core หลังจะเน้นประสิทธิภาพสูงสุด โดยการแบ่งการทำงานแบบนี้จะทำให้ประหยัดพลังงานมากขึ้น
  • GPU หรือ Graphics Processing Unit เป็นหน่วยประมวลผลแบบ 8 Core สามารถทำงานได้เกือบ 25,000 Thread พร้อมกัน สามารถรองรับการทำงานแบบ 4K ได้อย่างลื่นไหลรวมไปถึงการทำงาน 3D ที่ซับซ้อน
  • Fabric เป็นส่วนที่ใช้ในการเชื่อมการทำงานของส่วนอื่นๆบนชิปเข้าด้วยกัน
  • Neural Engine เป็นระบบที่ใช้ในการเรียนรู้พฤติกรรมการใช้งาน (Machine Learning) ของผู้ใช้งานซึ่งสามารถเพิ่มความเร็วในการทำงานของชิป M1 ได้ดียิ่งขึ้น
  • Cache เป็นหน่วยความจำชนิดหนึ่งคือเมื่อ Cache ถูกสร้างขึ้นการเรียกข้อมูลจะเรียกจาก Cache แทนซึ่งจะทำให้รวดเร็วกว่าจะไปเรียกข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก (HHD หรือ SSD)
  • DRAM เป็นหน่วยความจำชั่วคราวโดยทั่วไปแล้วแรมจะเป็นส่วนประกอบที่แยกออกตัวชิปแต่การออกแบบชิป M1 นั้นจะฝังแรมเข้าไปในชิปเลย แต่ก็มีข้อเสียคือเราจะไม่สามารถเพิ่มแรมในภายหลังได้อีก
สถาปัตยกรรมของชิปแบบ SoC

เปรียบเทียบประสิทธิภาพ CPU แต่ละรุ่นของ Mac
     เว็บไซต์ Geekbench ได้มีการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของ Mac แต่ละรุ่นว่ารุ่นไหนมีประสิทธิภาพดีกว่า (Benchmark) โดยใช้ Score เป็นตัวชี้วัดหากค่า Score มีค่ามากแสดงประสิทธิภาพที่สูง การวัดประสิทธิภาพ CPU นั้นจะแบ่งออกเป็น Single Core และ Multi Core โดย Single Core นั้น CPU จะทำงานแกนสมองเดียวซึ่งต่างจาก Multi Core ที่จะสามารถทำงานหลายแกนสมองได้พร้อมๆกัน แต่การที่ CPU แบบหลายแกนสมองจะทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพจะต้องอาศัยโปรแกรมที่ออกแบบมารองรับและการทำงานแบบหลายแกนสมองจะใช้แบตเตอรี่ที่มากกว่า

ประสิทธิภาพการทำงานแบบ Single Core

ประสิทธิภาพการทำงานแบบ Multi Core

     เมื่อดูประสิทธิภาพการทำงานแล้วดูเหมือนว่า M1 ค่อนข้างจะทำงานได้ดีเยี่ยมใน Single Core นำเป็นอันดับหนึ่งเหนือ CPU intel ใดๆที่ Apple เคยใช้มาแต่การทำงานแบบ Multi Core ยังไม่สามารถล้ม Intel ได้

Intel มีหนาวเมื่อ M1 แจ้งเกิด
     หลายคนคงสังสัยว่าแล้ว Intel จะเป็นอย่างไรต่อไป? ในระยะเวลาที่ผ่านมา Apple ใช้ชิปของ Intel มาตลอดแต่เมื่อ Apple สามารถผลิตชิปของตัวเองได้แล้วก็คงไม่จำเป็นต้องใช้ชิปของ Intel ต่อไป แต่อาจจะไม่จบแค่นั้นเพราะด้วยสถาปัตยกรรมชิปแบบใหม่ที่รวมเอาทุกอย่างมาไว้ในชิปนั้นอาจเป็นโจทย์ท้าทายที่ทำให้ Intel ต้องปรับตัวในการผลิตชิปรุ่นใหม่ๆให้สามารถแข่งขันกัน Apple ได้

Reference:


ป้ายกำกับ

แสดงเพิ่มเติม

บทความยอดนิยม

Automation testing หรือ การทดสอบซอฟต์แวร์อัตโนมัติ คืออะไร ทำไมถึงสำคัญต่อการทดสอบซอฟต์แวร์

วิธีเก็บ วิเคราะห์ รวบรวม requirement อย่างไรให้มีประสิทธิภาพ

Performance Test คือ อะไร วัดประสิทธิภาพของระบบ ล่มไม่ล่ม จะรู้ได้อย่างไร

ถอดรหัสความลับเครื่อง Enigma จุดเริ่มต้นและจุดจบของสงครามโลกครั้งที่ 2

วิเคราะห์เทรน แนวโน้มของเทคโนโลยีด้วย Gartner Hype Cycle

Data Privacy คืออะไร ข้อมูลส่วนบุคคลนั้นสำคัญขนาดไหน

Formal verification การหาข้อผิดพลาด การทดสอบ การทวนสอบ ขั้นสูง

ม.ปลายอยากเข้าสายคอม วิทยาการคอม วิศวกรรมคอม เตรียมตัวอย่างไร ต้องมีพื้นฐานอะไรบ้าง

Software Development Life Cycle (SDLC) คืออะไร ทำไมจำเป็นต่อการพัฒนาซอฟต์แวร์

8 สิ่งที่ AI จะมาเปลี่ยนโลกในอนาคต