Mac Mini на M1: взгляд изнутри

Ранее мы говорили про Mac Mini в дата-центрах. В этой статье мы заглянем «под капот» новейшего mac на базе SoC M1 в прямом и переносном смыслах.

Как известно, гостей встречают по одежке. Наш сегодняшний гость, новый Mac Mini, минимально отличается от своего предшественника 2018 года. Первое отличие заключается в предоставляемых интерфейсах ThunderBolt. Старое поколение имеет 4 порта, а новое — всего 2. Второе заметное отличие касается окраса Mac Mini. Устройства с процессорами Intel поставляются в цвете Space Gray, а c M1 — в цвете Silver.

Вероятно, Apple таким образом смещает акцент в сторону внутреннего содержимого Mac Mini. Минимальные различия во внешнем виде разных поколений побуждают уделить больше внимания их производительности. Бонусом — снижение рисков, сроков и расходов на разработку новых комплектующих.

Мы пойдем на поводу у желания посмотреть внутрь Mac Mini и разберем его.

^{Mac Mini 2020}

^{Mac Mini 2018 (источник ifixit.com)}

«Ключами» к внутреннему миру Mac Mini являются отвертки Torx: T5, T6 и T8. Как и в предыдущем поколении, за пластиковой заглушкой находится алюминиевая крышка, прикрученная шестью болтами. Легко заметить, что в новом Mac Mini очень много пустого пространства. Снимаем вентилятор.

^{Mac Mini 2020 без вентилятора}

На соединение материнской платы наклеена черная полоска, похожая на изоленту. Снятие данной наклейки лишает гарантии. В новом Mac Mini нет модернизируемых частей, поэтому поводов извлекать основную плату из корпуса тоже нет.

^{Основная плата вне корпуса}

^{Материнская плата без передней панели и динамика}

Материнская плата без корпуса, передней панели и динамика выглядит невероятно миниатюрной. На переднем плане видно два железных компонента без опознавательных знаков, которые, скорее всего, являются накопителем. Самое интересное ждет под воздуховодом и радиатором. Откручиваем оставшиеся 8 болтов и получаем доступ к сердцу Mac Mini.

Под радиатором можно увидеть сразу три чипа, помеченных логотипом Apple. Однако известный M1 узнается сразу. Рядом с основным кристаллом процессора находятся два модуля оперативной памяти LPDDR4X. Множество чипов не маркированы, тем не менее, узнаются следующие:

• MegaChips MCDP2920A4, конвертер DisplayPort 1.4 в HDMI 2.0;
• Broadcom BCM57782, гигабитный Ethernet-контроллер;
• 2x Intel JHL8040R, ретаймер ThunderBolt 4;
• Apple 1096 и 1097.

Микросхемы на обратной стороне материнской платы:

• 2x Texas Instruments CD3217B12;
• Renesas 501CR0B;
• Fresco Logic FL1100SX, контроллер PCIe-to-USB;

Близкое расположение всех компонентов способствует повышению скорости обмена информацией, но это лишь теория. Протестируем Mac Mini на практике и сделаем собственные выводы.

Процессор M1 состоит из 8 ядер на архитектуре ARM64. Однако это не обычные ядра. Половина из них — высокопроизводительные ядра FireStorm, а остальные — энергоэффективные IceStorm. Официальной информации по TDP процессора нет, но по оценкам тепловыделение не превышает 21 ватта.

^{Установка транслятора Rosetta 2}

Первый тест в нашем плане — GeekBench5, быстрый тест производительности процессоров. На Mac с M1 бенчмарк можно запустить нативно и через транслятор x86 в arm64. Последний по умолчанию отсутствует в системе, но его можно легко установить с помощью следующей команды:

softwareupdate --install-rosetta

Операционная система также предложит установить транслятор при запуске старого приложения.

^{Главное окно GeekBench5}

При наличии Rosetta 2 в GeekBench5 можно выбрать архитектуру Intel. Это позволит измерить производительность Mac Mini на неадаптированных «классических» приложениях.

Производительность приложений x86_64 на M1 ниже нативных всего на 20%. Если оценивать по архитектуре Intel, то Apple M1 показывает результат на уровне 65-ваттного Intel Core i5-10500, а в исполнении нативного кода немного отстает от Intel Core i9-9900.

В GeekBench есть секция Compute, которая измеряет производительность графического ускорителя. В этом Mac Mini графическим ускорителем выступают ядра процессора. Мы провели тесты на доступных для M1 технологиях: OpenCL и Metal. Процессор Apple показывает хороший результат, даже в сравнении с внешними видеокартами.

В Apple M1 присутствует 16-ядерная система Neural Engine для работы с нейронными сетями и машинным обучением. Нам хотелось провести тестирование с помощью AI Benchmark, однако данный тест не запускается из-за ошибки определения процессора.

Поэтому мы выбрали более простой тест — обучение сверточной нейронной сети (CNN) для классификации рукописных цифр на датасете MNIST. Мы применили скрипт, адаптированный для использования с форком Tensorflow для macOS. В данном тесте три ключевых параметра:

• среднее время прохождения эпохи;
• среднее время прохождения шага эпохи;
• точность полученной модели.

Мы провели тесты не только на подопытном Mac Mini, но и на некоторых видеокартах и процессорах для дата-центров. Вот что у нас получилось:

Настольный компьютер не может «порвать» видеокарты из серверного сегмента, но если взять во внимание низкое энергопотребление, Apple M1 показывает себя как серьезного конкурента.

Новый Mac Mini на M1 навевает мысли о том, что скоро настольные компьютеры перейдут на архитектуру ARM64. Apple сделала устройство, которое преподносит пользователю что-то новое и непривычное, но не отбирает старое и привычное, позволяя запускать приложения, созданные под другую архитектуру.

Как вы думаете, сможет ли архитектура ARM полностью вытеснить x64?

Хотите попробовать новый Mac Mini в работе? Дадим его на тест бесплатно!
Просто переходите по ссылке.

Автор: Владимир

Источник