Cómo el chip M1 de Apple le dio una segunda vida al Mac

Si hubiera tenido la opción, Apple habría lanzado sus primeros chips Mac diseñados a medida en sus propios términos, probablemente en un evento de alto perfil en el Teatro Steve Jobs del Apple Park. Pero como era noviembre de 2020, la empresa se vio obligada a publicar un vídeo de 45 minutos.

Ninguna teatralidad en persona habría eclipsado a la estrella de ese espectáculo, el procesador M1. Cinco años después, está claro que la llegada del silicio de Apple ha cambiado por completo la trayectoria del Mac.

Un comienzo cuidadoso

En ese primer evento (que puede revivir en el video de YouTube a continuación), Apple anunció su primera ola de Mac M1: MacBook Air, MacBook Pro de 13 pulgadas y Mac mini. Todas las Mac usaron el mismo diseño que sus predecesoras Intel, ya que Apple envolvió nueva tecnología potencialmente aterradora en formas completamente familiares.

Luego llegaron los resultados de las primeras pruebas de velocidad del M1 y ya nada daba miedo. Todo fue rápido, mucho más rápido que Intel, tanto que incluso el software compilado para Intel que se ejecuta en una capa de traducción de código a través de Rosetta funcionó bien. De hecho, el M1 era un chip tan rápido que, cinco años después, Apple sigue vendiendo el MacBook Air M1. (Por $599, en Walmart.) ¡Y sigue siendo una computadora bastante buena!

El siguiente truco de Apple fue lanzar nuevas versiones de (casi) todos los modelos de Mac, rediseñados para Apple Silicon, así como un modelo completamente nuevo, el Mac Studio. Los nuevos chips, los nuevos diseños y el aumento de personas que trabajan desde casa impulsado por la pandemia hicieron que las ventas de Mac se dispararan.

Los cinco años anteriores a la llegada del silicio de Apple fueron los cinco mejores años en la historia de las ventas de Mac hasta ese momento, con un promedio de 25.500 millones de dólares al año. Fue un movimiento bastante aterrador quitarle la alfombra a la era Intel Mac, pero el movimiento de Apple fue justificado: los primeros cinco años de Apple Silicon son ahora los cinco mejores años en la historia de Mac. Las ventas de Mac aumentaron casi un tercio en comparación con el período de cinco años anterior, a 33.700 millones de dólares al año en promedio.

Así que todo salió bastante bien, especialmente considerando la gran pregunta que se cernía sobre todo el plan de Apple para cambiar a sus propios procesadores: ¿podría un chip diseñado para un teléfono alimentar una Mac?

Consideraciones profesionales

Han pasado cinco años desde que llegó la era del silicio de Apple para Mac, pero, por supuesto, Apple había estado usando sus propios diseños de chips durante una década antes en el iPhone y el iPad. Durante esa década, el equipo de chips de Apple tomó muchas decisiones que tenían sentido para los dispositivos móviles, incluida la optimización de la eficiencia energética y la construcción de un sistema de memoria compartida estrechamente integrado en los propios chips, lo que a su vez requería también integrar el procesamiento de gráficos en el chip principal. ¿Cómo se adaptaría eso a las necesidades exigentes de los usuarios de Mac de nivel profesional?

En realidad, el primer paso de Apple fue construir un mejor procesador para el iPad Pro. A partir del A8X en 2014, Apple creó cinco generaciones de variantes de chips de iPhone con núcleos de procesador adicionales y otras características que no eran necesarias en un iPhone, pero que podrían serlo en un iPad de gama alta. El último de esos chips, el A12Z de principios de 2020, no fue casualmente el chip colocado en una carcasa de Mac mini y proporcionado a los desarrolladores en el verano de 2020 como entorno de prueba de silicio de Apple.

Luego, después del M1, que alimentaba perfectamente una serie de Mac de gama baja de Apple, Apple tuvo otro zapato que dejar: la compañía agregó diseños de chips Max y Pro, que aumentaron drásticamente la cantidad de núcleos de procesador y memoria disponible. Y resulta que si tomas un diseño de chip de teléfono y lo cargas con núcleos de CPU y GPU y una memoria integrada rápida, en realidad funcionará bastante bien en Mac de gama alta. (La desventaja: la RAM instalable por el usuario y las tarjetas gráficas externas ya no son una opción).

Variando el libro de jugadas

Después de la generación M1, muchos de nosotros, observadores entusiastas de Apple, pensamos que el lanzamiento de chips de la compañía seguiría el mismo patrón. Pero no ha sido tan sencillo. Algunos niveles de chips van y vienen, a veces todos los chips se anuncian a la vez, mientras que otras veces se lanzan en lotes.

En el ámbito de la ingeniería, las cosas también son diferentes de una generación a otra. Un año, Apple podría actualizar los núcleos de CPU o GPU, o incorporar un nuevo Neural Engine. Los diseños M1 Pro y Max parecían similares, pero en generaciones posteriores el Max se destacó mientras que el Pro se volvió más como una actualización de nivel medio de los chips del modelo base.

Quizás no sea sorprendente que Apple siga mezclando cosas. Esa década de diseño de chips para iPhone fue una gran base, pero ciertamente en cinco años se ha aprendido mucho sobre lo que se debe hacer para satisfacer a los usuarios de Mac. Apple incluso ha descubierto cómo cargar chips de alta gama con suficiente RAM para satisfacer incluso cargas de procesamiento de IA hambrientas, a pesar de sus decisiones de mantener esa memoria lo más estrechamente integrada posible en el diseño del chip.

El resultado de todo esto es que, aunque cada generación tiene sus peculiaridades, Apple ha conseguido no dejar escapar el gigantesco salto de Intel al M1. Cada generación de procesadores de la serie M ha ofrecido aumentos de velocidad impresionantes. Los núcleos de CPU de Apple se vuelven entre un 10% y un 30% más rápidos en cada generación. Los núcleos de GPU se volvieron más rápidos en todas las generaciones menos una, y en esa generación, el rendimiento general de los gráficos aún fue más rápido porque todos los chips tenían más núcleos de GPU.

Jason Snell

A través de mejoras de rendimiento y aumentando la cantidad de núcleos de procesador, Apple ha logrado mejorar implacablemente la velocidad de los procesadores Mac hasta el punto en que el procesador M5 modelo base recién lanzado es aproximadamente el doble de rápido en todos los ámbitos que el primer M1.

Rectificar un error

Si hay un aspecto del futuro de la informática que los diseñadores de chips de Apple pasaron por alto es la IA. Pero incluso eso no es realmente exacto, ya que Apple ha estado comercializando lo que ahora se conoce generalmente como NPU, o Unidad de Procesamiento Neural, durante más de una década: se llama Neural Engine.

El error de Apple fue suponer que Neural Engine sería suficiente para manejar tareas de aprendizaje automático. Y aunque Neural Engine definitivamente se ejercita y sigue mejorando, la inesperada avalancha hacia la IA en la industria tecnológica también significó que una gran cantidad de software de IA se escribiera para usar núcleos de CPU y (especialmente) de GPU en lugar de una NPU dedicada.

El diseño de chips puede llevar mucho tiempo, pero Apple reaccionó a las tendencias en IA con bastante rapidez. El diseño del chip M4 agregó «aceleradores neuronales» para mejorar los trabajos de IA que se realizan en sus propios núcleos de CPU, y el nuevo diseño M5 agrega esos aceleradores a los núcleos de GPU. Los diseñadores de chips de Apple sabían que el procesamiento de IA existiría, pero necesitaban adaptarse al lugar donde realmente estaba sucediendo, y lo hicieron.

La víctima del silicio de Apple

Hay una víctima del silicio de Apple: el Mac Pro. Si bien Apple todavía ofrece una Mac Pro, su rendimiento igualó el rendimiento de una Mac Studio con el mismo procesador de clase Ultra. El Mac Studio recibió recientemente una actualización al M3 Ultra, pero el Mac Pro sigue siendo… un producto en la línea de Apple.

Si bien la mayoría de las Mac han evolucionado para adaptarse perfectamente a la estrategia de chips de Apple, la Mac Pro, una torre de PC tradicional, se parece mucho a un dispositivo de una época anterior. No está claro si alguna vez habrá otra actualización o por qué alguien la elegiría en lugar de una Mac Studio equipada con un procesador de nivel Ultra similar.

Fundición

Nunca digas nunca. Si los últimos cinco años nos han enseñado algo, es que normalmente hay otro giro en la trama del silicio de Apple esperando a la vuelta de la esquina.