حافظه متحد چگونه M1 ARM Mac اپل را تسریع می کند


سیب

اپل در حال بررسی مجدد چگونگی وجود اجزای سازنده در لپ تاپ است. با تراشه های M1 در مکینتاش جدید ، اپل دارای “Unified Memory Architecture” (UMA) جدید است که عملکرد حافظه را به طرز چشمگیری تسریع می کند. در اینجا نحوه عملکرد حافظه Apple Silicon آورده شده است.

چگونه Apple Silicon از RAM استفاده می کند

اگر هنوز اخبار را نشنیده اید ، اپل نسخه جدیدی از Mac را در نوامبر سال 2020 اعلام کرد. MacBook Air ، MacBook Pro و Mac Mini جدید از پردازنده مبتنی بر ARM استفاده می کنند که به طور خاص توسط اپل به نام M1 طراحی شده است. این تغییر مدتها پیش بینی می شد و اوج یک دهه صرف اپل در طراحی پردازنده های مبتنی بر ARM برای آیفون و آیپد است.

M1 یک سیستم تراشه (SoC) است ، به این معنی که پردازنده نه تنها CPU بلکه سایر اجزای اصلی دیگر از جمله GPU ، کنترلرهای ورودی / خروجی ، موتور عصبی اپل برای کارهای AI و مهمتر از همه برای اهداف فیزیکی ما دارد. RAM بخشی از همان بسته است. به طور واضح ، حافظه RAM در همان سیلیکون قسمتهای اصلی SoC نیست. در عوض ، او همانطور که در عکس بالا نشان داده شده است ، در کنار او نشسته است.

افزودن RAM به SoC چیز جدیدی نیست. SoC های تلفن های هوشمند می توانند شامل RAM باشند و تصمیم اپل برای قرار دادن ماژول های RAM در کنار آن چیزی است که حداقل از سال 2018 از این شرکت دیده ایم. اگر به این وقفه iFixit برای iPad Pro 11 نگاه کنید ، می توانید RAM را در کنار پردازنده A12X مشاهده کنید.

اکنون تفاوت این است که این رویکرد با Mac نیز ارائه می شود ، یک کامپیوتر تمام عیار که برای بارهای سنگین تر طراحی شده است.

متصل: تراشه M1 اپل برای Mac چیست؟

اصول اولیه: RAM و حافظه چیست؟

دو دکمه DDR4 با پخش کننده گرمای سیاه.
کراسیر

RAM به معنای حافظه دسترسی تصادفی است. این جز component اصلی حافظه سیستم است که فضای ذخیره سازی موقتی است که رایانه شما در حال حاضر از آن استفاده می کند. این می تواند از پرونده های مورد نیاز برای شروع سیستم عامل گرفته تا صفحه گسترده ای که در حال ویرایش آن هستید ، تا محتویات برگه های باز مرورگر باشد.

وقتی تصمیم دارید یک فایل متنی را باز کنید ، پردازنده شما این دستورالعمل ها را دریافت می کند و همچنین از کدام برنامه استفاده می کند. سپس پردازنده تمام داده های مورد نیاز برای این عملیات را می گیرد و اطلاعات لازم را در حافظه بارگیری می کند. سپس پردازنده با دسترسی و دستکاری در حافظه ، تغییرات ایجاد شده در پرونده را مدیریت می کند.

به طور معمول ، RAM به شکل این میله های نازک و طولانی وجود دارد که در اسلات اختصاصی مادربرد لپ تاپ یا رایانه رومیزی شما قرار می گیرد ، همانطور که در عکس بالا نشان داده شده است. RAM همچنین می تواند یک ماژول مربع یا مستطیل ساده باشد که به مادربرد لحیم می شود. در هر صورت ، RAM برای رایانه های شخصی و Mac به طور سنتی با فضای مادربرد خاص خود جز component جداگانه ای است.

M1 RAM: هم اتاقی گسسته

نمودار نمایش بخشهای مختلف پردازنده M1.
سیب

بنابراین ماژول های RAM فیزیکی هنوز اجسام جداگانه ای هستند ، اما در همان لایه سبز CPU قرار می گیرند. “بزرگ آه” ، می شنوم که می گویی. “معامله بزرگ چیست؟” خوب ، اول از همه ، این به معنای دسترسی سریعتر به حافظه است ، که بدون شک عملکرد را بهبود می بخشد. علاوه بر این ، اپل نحوه استفاده از حافظه در سیستم را تغییر می دهد.

اپل رویکرد خود را “Unified Memory Architecture” (UMA) می نامد. ایده اصلی این است که RAM M1 یک حافظه واحد است که تمام قسمتهای پردازنده به آن دسترسی دارند. اول ، این بدان معنی است که اگر GPU به حافظه سیستم بیشتری نیاز داشته باشد ، می تواند باعث افزایش استفاده شود در حالی که سایر قسمتهای SoC کاهش می یابد. حتی بهتر ، نیازی به برش بخشهایی از حافظه برای هر قسمت از SoC و سپس انتقال داده ها بین دو فاصله برای قسمتهای مختلف پردازنده نیست. در عوض ، پردازنده گرافیکی ، پردازنده و سایر قسمتهای پردازنده ممکن است به داده های مشابه در همان آدرس حافظه دسترسی داشته باشند.

برای درک اهمیت این مهم ، دامنه یک بازی ویدیویی را تصور کنید. پردازنده ابتدا تمام دستورالعمل های بازی را دریافت می کند و سپس داده های مورد نیاز پردازنده گرافیکی را روی کارت گرافیک تخلیه می کند. سپس کارت گرافیک تمام این داده ها را می گیرد و درون پردازنده (GPU) و RAM داخلی خود روی آنها کار می کند.

حتی اگر پردازنده گرافیکی هم دارید ، پردازنده گرافیکی معمولاً همان قسمت پردازنده را نیز از حافظه خود پشتیبانی می کند. هر دو روی داده های مشابه مستقلاً کار می کنند و سپس نتایج را به عقب و جلو بین مناطق فئودالی خود منتقل می کنند. اگر نیاز به انتقال داده به جلو و عقب را رد کنید ، به راحتی می توان فهمید که چگونه نگه داشتن همه چیز در یک کابینت مجازی می تواند باعث بهبود عملکرد شود.

به عنوان مثال ، در اینجا نحوه توصیف اپل از معماری حافظه واحد خود در وب سایت رسمی M1 آمده است:

“M1 همچنین دارای حافظه واحد یا معماری UMA است. M1 حافظه خود را با پهنای باند بالا و تأخیر کم در یک استخر در یک بسته سفارشی ترکیب می کند. در نتیجه ، همه فناوری های SoC بدون کپی کردن از چندین حافظه ، به داده های یکسان دسترسی دارند. این به طور قابل توجهی بهره وری و بهره وری انرژی را بهبود می بخشد. برنامه های ویدیویی سریعتر هستند. بازی ها غنی تر و با جزئیات بیشتری هستند. پردازش تصویر سریع است. و کل سیستم شما پاسخگو تر است. “

و نه تنها این ، هر جز component می تواند به همان حافظه در همان مکان دسترسی پیدا کند. همانطور که کریس ملر در The Register اشاره کرد ، اپل در اینجا از حافظه با پهنای باند استفاده می کند. حافظه به پردازنده (و سایر اجزای سازنده) نزدیکتر است و دسترسی به آن سریعتر از دسترسی به تراشه RAM سنتی است که از طریق رابط سوکت به مادربرد متصل است.

اپل اولین شرکتی نیست که حافظه واحد را آزمایش می کند

نموداری که نشان می دهد هسته های گرافیکی و پردازنده چگونه می توانند از ویژگی حافظه واحد انویدیا استفاده کنند.
نمودار NVIDIA از روزهای ابتدایی ویژگی Unified Memory این شرکت. انویدیا

اپل اولین شرکتی نیست که به این موضوع پرداخته است. به عنوان مثال ، NVIDIA حدود شش سال پیش شروع به ارائه راه حل سخت افزاری و نرم افزاری به نام توسعه یافته حافظه متحد به توسعه دهندگان کرد.

برای NVIDIA ، حافظه یکپارچه یک مکان حافظه واحد را فراهم می کند که “برای هر پردازنده موجود در سیستم قابل دسترسی است”. در مورد پردازنده و پردازنده گرافیکی ، در دنیای NVIDIA آنها برای داده های مشابه به همان مکان می روند. با این حال ، در پشت صحنه ، سیستم داده های لازم را بین حافظه CPU و GPU منفرد ارائه می دهد.

تا آنجا که می دانیم ، اپل روشی را انتخاب نمی کند که از تکنیک های پشت صحنه استفاده کند. در عوض ، هر قسمت از SoC دقیقاً به همان مکان حافظه در حافظه دسترسی دارد.

خط پایین UMA اپل عملکرد بهتری نسبت به دسترسی سریع به RAM و حافظه مشترک است که هنگام انتقال داده به آدرس های مختلف جریمه های عملکرد را برطرف می کند.

چه مقدار RAM نیاز دارید؟

MacBook Pro مبتنی بر M1

راه حل اپل تمام آفتاب و شادی نیست. از آنجا که M1 دارای چنین ماژول های RAM عمیقاً یکپارچه ای است ، پس از خرید نمی توانید آن را ارتقا دهید. اگر MacBook Air 8 گیگابایتی را انتخاب کنید ، حافظه RAM این دستگاه در تاریخ بعدی افزایش نمی یابد. راستش را بخواهید ، ارتقا RAM حافظه RAM کاری نبوده است که شما بتوانید در MacBook مدتی انجام دهید. این کاری بود که Mac Minis قبلی می توانست انجام دهد ، اما نسخه های جدید M1 نه.

اولین Mac های M1 به 16 گیگابایت می رسد – شما می توانید M1 Mac با 8 یا 16 گیگابایت حافظه تهیه کنید ، اما بیش از این نمی توانید دریافت کنید. دیگر فقط به اتصال یک ماژول RAM به یک اسلات نیست.

بنابراین چه مقدار RAM نیاز دارید؟ در مورد رایانه های ویندوزی ، توصیه کلی این است که 8 گیگابایت برای کارهای اساسی رایانه بیش از حد کافی است. به گیمرها توصیه می شود که این مقدار را به 16 گیگابایت افزایش دهند ، و احتمالاً فعالیت مشتری برای کارهای دیگری مانند ویرایش فایل های ویدئویی بزرگ و با کیفیت بالا باید دوباره دو برابر شود.

به همین ترتیب ، با M1 Mac ، مدل پایه 8 گیگابایتی باید برای اکثر افراد کافی باشد. در واقع ، این می تواند سخت ترین زندگی روزمره را نیز پوشش دهد. با این حال ، گفتن آن دشوار است ، زیرا بیشتر معیارهایی که دیده ایم ، M1 را برای انجام معیارهای ترکیبی که CPU یا GPU را تحت فشار قرار می دهند ، انجام می دهند.

آنچه واقعاً مهم است این است که M1 Mac به خوبی چگونه چندین برنامه و چندین زبانه مرورگر باز را همزمان کنترل می کند. به خاطر داشته باشید که این فقط سخت افزار را آزمایش نمی کند ، زیرا بهینه سازی نرم افزار می تواند تا حد زیادی در بهبود چنین عملکردی کمک کند ، به همین دلیل تمرکز زیادی روی معیارها وجود دارد که واقعاً می تواند سخت افزار را از بین ببرد. در پایان ، تصور می کنیم که اکثر مردم فقط می خواهند ببینند که Mac های جدید چگونه با “دنیای واقعی” برخورد می کنند.

Stephen Hall در 9to5 Mac با M1 MacBook Air با 8 گیگابایت RAM نتایج چشمگیری را به دست آورد. برای ایجاد تردید در لپ تاپ ، مجبور شد یک پنجره Safari با 24 بخش از وب سایت ، شش پنجره Safari دیگر با پخش فیلم 2160p و Spotify در پس زمینه باز کند. او همچنین اسکرین شات گرفت. هال گفت: “فقط در این صورت بود که کامپیوتر بالاخره متوقف شد.”

در TechCrunch ، متیو پانازارینو با M1 MacBook Pro فراتر رفت و 16 گیگابایت RAM را تکان داد. 400 زبانه در Safari باز کرد (بعلاوه چند برنامه دیگر نیز باز بود) و بدون هیچ مشکلی خوب کار کرد. جالب اینکه او همان آزمایش را با کروم امتحان کرد ، اما کروم آتش گرفت. اما وی گفت که بقیه سیستم علی رغم مشکل در مرورگر گوگل همچنان به عملکرد خوبی ادامه می دهد. در واقع ، در طی آزمایشات خود ، او حتی متوجه شد که لپ تاپ در یک نقطه از فضای تعویض استفاده می کند ، بدون اینکه افت عملکرد محسوسی داشته باشد.

وقتی حافظه RAM شما تمام شود ، حافظه SSD یا دیسک سخت موجود را به عنوان حافظه موقت جدا می کند. به نظر می رسد این امر می تواند کاهش چشمگیری در عملکرد ایجاد کند ، اگرچه به نظر نمی رسد با M1 Mac ها.

اینها فقط تجربیات روزمره هستند ، نه آزمون های رسمی. هنوز هم ، آنها احتمالاً همان چیزی هستند که در استفاده های سنگین روزانه انتظار می رود و با توجه به تغییر رویکرد حافظه ، 8 گیگابایت RAM باید برای اکثر افرادی که صدها برگه مرورگر را باز نمی کنند خوب باشد.

با این حال ، اگر متوجه می شوید که هنگام مرور ده ها تب و پخش جریانی فیلم در پس زمینه بر روی یک مانیتور خارجی ، تصاویر یا پرونده های ویدیویی بزرگ چند گیگابایتی را ویرایش می کنید ، شاید انتخاب یک مدل 16 گیگابایتی انتخاب بهتر باشد.


این اولین بار نیست که اپل در سیستم های Mac خود دوباره فکر می کند و به معماری جدیدی منتقل می شود.

متصل: Deja Vu: تاریخچه مختصری از معماری هر پردازنده Mac




منبع: khabar-mehman.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*