Apple är omprövande hur komponenterna ska existera och fungera inuti en bärbar dator. Med M1-chips i New Macs har Apple en ny "Unified Memory Architecture" (UMA) som dramatiskt ökar minnesprestanda. Så här fungerar minnet på äppelkisel.
Hur Apple Silicon hanterar RAM
Om du inte redan har hört nyheterna, tillkännagav Apple en ny skiffer av Mac i november 2020. Den nya MacBook Air, MacBook Pro och Mac Mini-modellerna använder en Armbaserad processor anpassad av Apple kallas M1 . Denna förändring var länge väntat och är kulminationen av Apples årtionde tillbringade designande armbaserade processorer för iPhone och iPad.
M1 är en system på ett chip (SOC) , vilket innebär att det inte bara finns en CPU inuti processorn, men även andra nyckelkomponenter, inklusive GPU, I / O-kontrollerna, Apples neurala motor för AI-uppgifter, och, viktigast av allt för våra ändamål, är den fysiska ramen en del av det samma paket. För att vara tydlig är RAM inte på samma kisel som de grundläggande delarna av SOC. Istället sitter den till sidan som avbildad ovan.
Att lägga till RAM till SOC är inget nytt. Smartphone Socs kan inkludera RAM, och Apples beslut att sätta RAM-modulerna till sidan är något vi har sett från företaget sedan minst 2018. Om du tittar på det här Ifixit tömning för iPad Pro 11, Du kan se RAM sitter till sidan med A12X-processorn.
Vad som är annorlunda nu är att detta tillvägagångssätt också kommer till Mac, en fullfjädrad dator avsedd för tyngre arbetsbelastningar.
RELATERAD: Vad är Apples M1-chip för Mac?
Grunderna: Vad är RAM och minne?
RAM står för slumpmässigt åtkomstminne. Det är den primära komponenten i systemminnet, vilket är ett tillfälligt lagringsutrymme för data som datorn använder just nu. Detta kan vara allt från nödvändiga filer för att köra operativsystemet till ett kalkylblad som du för närvarande redigerar till innehållet i öppna webbläsarflikar.
När du bestämmer dig för att öppna en textfil får din CPU de instruktionerna såväl som vilket program som ska användas. CPU tar sedan alla data som behövs för dessa operationer och lasterar den nödvändiga informationen i minnet. Därefter hanterar CPU ändringar i filen genom att komma åt och manipulera vad som finns i minnet.
Typiskt finns RAM i form av dessa långa, tunna pinnar som passar in i specialiserade slitsar på din bärbara dator eller skrivbords moderkort, som visas ovan. Ram kan också vara en enkel torg eller Rektangulär modul som är lödd på moderkortet . Hur som helst har RAM till PC och Macs traditionellt varit en diskret komponent med sitt eget utrymme på moderkortet.
M1 RAM: Den diskreta rumskompisen
Så de fysiska RAM-modulerna är fortfarande separata enheter, men de sitter på samma gröna substrat som processorn. "Stor whoop", jag hör dig säga. "Vad är grejen?" Tja, det betyder först och främst snabbare tillgång till minne, vilket oundvikligen förbättrar prestanda. Dessutom är Apple tweaking hur minnet används inom systemet.
Apple kallar sin tillvägagångssätt en "Unified Memory Architecture" (UMA). Grundidén är att M1 RAM är en enda minne som alla delar av processorn kan komma åt. För det första innebär det att om GPU behöver mer systemminne kan det rampa upp användningen medan andra delar av SOC-rampen ner. Ännu bättre är det inte nödvändigt att skära ut delar av minnet för varje del av SOC och sedan pendelsdata mellan de två utrymmena för olika delar av processorn. I stället kan GPU, CPU och andra delar av processorn komma åt samma data på samma minnesadress.
För att se varför detta är viktigt, föreställ dig de breda slagen av hur ett videospel körs. CPU: erna får först alla instruktioner för spelet och sedan avlastar de data som GPU behöver grafikkortet. Grafikkortet tar sedan alla data och fungerar på den inom sin egen processor (GPU) och inbyggd RAM.
Även om du har en processor med integrerad grafik, behåller GPU sin egen del av minnet, liksom processorn. De båda arbetar med samma data självständigt och sedan shuttle resultaten fram och tillbaka mellan deras minnesfiefdoms. Om du släpper kravet på att flytta data fram och tillbaka, är det enkelt att se hur man håller allt i samma virtuella arkivskåp kan förbättra prestanda.
Till exempel, här är hur Apple beskriver sin enhetliga minnesarkitektur på Den officiella M1-webbplatsen :
"M1 har också vår enhetliga minnesarkitektur eller UMA. M1 förenar sin högbandbredd, lågt latentminne i en enda pool i ett anpassat paket. Som ett resultat kan alla teknikerna i SOC komma åt samma data utan att kopiera det mellan flera minnepooler. Detta förbättrar dramatiskt prestanda och effekt effektivitet. Videoapplikationer är snappier. Spel är rikare och mer detaljerade. Bildbehandling är snabbt. Och hela ditt system är mer mottagligt. "
Och det är inte bara att varje komponent kan komma åt samma minne på samma plats. När Chris Mellor pekar över på Registret Apple använder high-bandbredd minne här. Minnet är närmare CPU (och andra komponenter), och det är bara snabbare för att komma åt än det skulle vara att komma åt ett traditionellt RAM-chip anslutet till ett moderkort via ett socketgränssnitt.
Apple är inte det första företaget som försöker Unified Memory
Apple är inte det första företaget att närma sig detta problem. Till exempel började NVIDIA erbjuda utvecklare en hårdvara och mjukvarulösning som heter Unified Memory ungefär sex år sedan.
För NVIDIA erbjuder Unified Memory ett enda minnesplats som är "tillgänglig från vilken processor som helst i ett system." I NVIDIAs värld, vad gäller CPU och GPU, kommer de till samma plats för samma data. Men bakom kulisserna söker systemet den nödvändiga data mellan separat CPU och GPU-minne.
Såvitt vi vet, tar Apple inte ett tillvägagångssätt med hjälp av tekniker bakom kulisserna. Istället kan varje del av SOC få tillgång till exakt samma plats för data i minnet.
Bottenlinjen med Apples UMA är bättre prestanda från snabbare tillgång till RAM och en delad minnespool som tar bort prestationsstraff för att flytta data runt till olika adresser.
Hur mycket RAM behöver du?
Apples lösning är inte allt solsken och lycka. Eftersom M1 har RAM-modulerna så djupt integrerade, kan du inte uppgradera det efter inköpet. Om du väljer en 8GB MacBook Air, finns det ingen ökning den enhetens RAM vid ett senare tillfälle. För att vara rättvis har uppgradering av RAM inte varit något du kan göra på en MacBook för ett tag nu. Det var något tidigare Mac Minis kunde göra, men inte de nya M1-versionerna.
De första M1 Mac-skivorna är ut på 16GB-du kan få en M1 Mac med 8 GB eller 16 GB minne, men du kan inte få mer än det. Det är inte längre bara en fråga om att hålla en RAM-modul i en slits.
Så hur mycket RAM behöver du? När vi pratar om Windows-datorer är det allmänna rådet att 8GB är mer än tillräckligt för grundläggande datorer. Gamers är välkommen att stöta på att upp till 16 GB, och "Prosumer" -aktiviteten sannolikt behöver dubbel igen för uppgifter som att redigera stora, högupplösta videofiler.
På samma sätt, med M1 Mac, bör basmodellen med 8GB vara tillräckligt för de flesta. Faktum är att det kan täcka även den mest hardcore av den dagliga användningsområdena. Det är dock svårt att säga, som de flesta av de riktmärken vi har sett ta M1 till uppgift i syntetiska riktmärken som trycker på CPU eller GPU.
Det som verkligen är viktigt är hur bra en M1 Mac-hanterar flera program och en massa webbläsarflikar öppna samtidigt. Detta testar inte bara hårdvara, tänker du, eftersom programvaruoptimeringar kan gå långt mot att förbättra den här typen av prestanda, varför det har varit ett sådant fokus på riktmärken som verkligen kan trycka på hårdvaran. Men i slutändan skulle vi gissa att de flesta bara vill se hur de nya Mac-enheten hanterar "verklig värld" användning.
Stephen Hall över på 9To5 Mac Såg imponerande resultat med en M1 MacBook Air med 8 GB RAM. För att få den bärbara datorn att börja vakna, var han tvungen att ha ett Safari-fönster öppet med 24 webbsidor, en annan sex safari-fönster som spelar 2160p-video och Spotify som körs i bakgrunden. Han tog också en skärmdump. "Först då slipade datorn slutligen," sa Hall.
Över på TechCrunch, Matthew Panazarino gick ännu längre Med en M1 Macbook Pro som rockar 16 GB RAM. Han öppnade 400 flikar i Safari (plus han hade några andra program öppna), och det sprang bara bra, utan några problem. Intressant försökte han samma experiment med Chrome, men Chrome flammade ut. Men han sa att resten av systemet fortsatte bra trots problemen med Googles webbläsare. Faktum är att han under sina tester även märkte den bärbara datorn med bytesutrymme på en punkt, utan märkbar dopp i prestanda.
När datorn körs ut ur RAM, skar det ut tillgängligt SSD- eller hårddisklagring som en tillfällig pool av minne. Detta kan förråda en märkbar avmattning i prestanda, men inte med M1 Mac, verkar det.
Dessa är bara avslappnade dagliga erfarenheter, inte formella test. Ändå är de sannolikt representativa för vad de kan förvänta sig för intensiv dag-daglig användning, och med tanke på det tweaked tillvägagångssättet till minnet, 8 GB RAM skall Var bra för de flesta som inte öppnar webbläsarflikar i hundratals.
Men om du befinner dig redigerar stora, multi-gigabytebilder eller videofiler samtidigt som du surfar på några dussin flikar och strömmar en film i bakgrunden på en extern bildskärm, är kanske kanske att välja 16GB-modellen det bättre valet.
Det här är inte första gången Apple har Rethought sina Mac-system och flyttade till en ny arkitektur .
RELATERAD: Deja Vu: En kort historia av varje Mac CPU-arkitektur
