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ARM fecha cerco a Intel e AMD com Apple M1 e Cortex-A78C

Com o processador Apple M1 e o núcleo Cortex-A78C no mercado, ARM ameaça seriamente o domínio da Intel e AMD em computadores

11/11/2020 às 10:19

A ARM (e por tabela, a nVidia) está tendo um mês e tanto, o que não pode ser dito da Intel e AMD. Na última semana, a companhia apresentou o Cortex-A78C, uma variante de seu novo núcleo para SoCs, voltado para alto desempenho em laptops, e nesta terça-feira (10), a Apple introduziu o M1, seu próprio chip ARM para Macs, que substituirá os processadores x86 em seus produtos dentro de dois anos.

Processador Apple M1 (Crédito: Divulgação/Apple)

Processador Apple M1 (Crédito: Divulgação/Apple)

Ambos produtos representam sérios problemas para a Intel, mas a AMD também não escapará ilesa, visto que o Apple M1 pode significar o fim da parceria com a Apple, no fornecimento de placas de vídeo dedicadas.

Apple M1: o Galactus dos SoCs ARM

O Apple M1, apresentado no evento da Apple nesta terça-feira (10) representa a mais significativa migração de arquitetura da maçã desde 2005, quando a empresa anunciou a troca do PowerPC pela Intel em seus computadores.

Os motivos principais para a Apple realizar a migração do x86 para ARM são três:

  1. Favorecer um design próprio;
  2. Não depender do calendário de lançamentos da Intel;
  3. Se livrar de vulnerabilidades graves, como Meltdown e Spectre.

Tirando o Brasil, que não é parâmetro para nada, os Macs com chips Apple M1 foram lançados na mesma faixa de preço que os equivalentes com processadores Intel, até para estimular a migração entre seus consumidores. O novo Mac mini, inclusive, é US$ 100 mais barato.

Embora Cupertino não tenha dado detalhes sobre o funcionamento do chips (como sempre), é possível notar nos detalhes que a companhia pretende cumprir a promessa de entregar o processador "mais rápido, mais poderoso e mais eficiente" do mundo.

A arquitetura do Apple M1, que é impresso no processo de litografia de 5 nanômetros da TSMC, é composta de 4 núcleos Firestorm de alta performance, 4 Icestorm para tarefas menos exigentes, uma GPU integrada de 8 núcleos e 16 bilhões de transístores, mas uma das partes mais interessantes é isto aqui:

Módulo de memória integrada do Apple M1 (Crédito: Reprodução/Apple)

Módulo de memória integrada do Apple M1 (Crédito: Reprodução/Apple)

Assim como acontece desde o Apple A12, o Apple M1 possui um módulo de memória DRAM integrado (provavelmente também de 128 bits), que dispensa a arquitetura PoP (Package on Package), onde vários chips são empilhados uns sobre os outros. Como o SoC é desenvolvido para suportar um TDP maior do que o de celulares, dispensar o chip empilhado e integrá-lo diretamente, paralelo ao DIE permite que as temperaturas fiquem mais controladas.

Outro ponto muito interessante é a quantidade de memória cache L2, que saltou dos 8 MB do Apple A14 para 12 MB no Apple M1, o que significa que sua capacidade de lidar com informações aumentou bastante. Por fim há a GPU de 8 núcleos, que segundo a Apple é mais poderosa do que qualquer coisa que Intel ou AMD já integrou em seus processadores

A parte mais interessante é lembrar que a GPU pode até mesmo dar canseira nas dedicadas, pelo menos da AMD, atual fornecedora de componentes da maçã. Se lembrarmos que a ARM hoje pertence à nVidia (se a China deixar, mas isso é outro artigo) e que atualmente o M1 não é compatível com chips dedicados (se por pressa ou intencionalmente, só o tempo dirá), a Intel poderá não ser o único fornecedor que a Apple dispensará no futuro.

No quadro geral, o Apple M1 combinado com o macOS Big Sur implementa uma série de soluções para entregar mais performance com menor consumo de energia, tanto em CPU quanto em GPU, e embora os números pareçam exagerados, há motivos para crer que eles reflitam a realidade, principalmente se considerarmos o histórico dos chips Apple AX.

Performance de CPU do chip Apple M1 em comparação a processador Intel (Crédito: Divulgação/Apple) / arm

Performance de CPU do chip Apple M1 em comparação a processador Intel (Crédito: Divulgação/Apple)

Testes realizados pelo site AnandTech demonstram que o processador Apple A14 Bionic, que equipa a linha iPhone 12 e o iPad Air (2020), supera a performance bruta do Core i9-10900K, um monstro com clock de até 5,3 GHz (com TurboBoost) e TDP de 120 Hz.

O Apple M1, por sua vez, é uma versão "vitaminada" do Apple A14, e embora ainda não saibamos quais suas capacidades reais, seu clock máximo, seu TDP e como ele lida com estresse em um desktop, o panorama geral é péssimo para a Intel, que vai perder seu cliente mais valioso, e preocupante para a AMD, caso a parceria em GPUs vá para o vinagre, podendo até mesmo a aproximação com a ARM dar espaço às placas da nVidia.

Cortex-A78C: mais poder para laptops

Embora a Apple esteja adotando o M1 por conta própria, a ARM indiretamente será beneficiada com cada Mac usando chips de sua arquitetura, que a maçã e a TSMC pagam para usar. Já com a família de computadores IBM-PC, que rodam Windows e Linux, a abordagem é mais direta.

Em maio de 2020, a ARM introduziu o núcleo de alto desempenho Cortex-A78, voltado a processadores móveis que usam a arquitetua big.LITTLE, de cores potentes combinados a outros econômicos (como o Apple M1), e em setembro, apresentou a variante Cortex-A78AE para dispositivos críticos, como sistemas automotivos.

O Cortex-A78C, no entanto, é diferente. Ele é voltado para computadores pessoais, principalmente laptops, e será implementado na arquitetura "big core", equivalente à usada por Intel e AMD, com apenas núcleos de alto desempenho, ao invés do big.LITTLE.

O fabricante poderá, por exemplo, adotar chips hexa ou octa-core onde a performance estará sempre no pico, aliado ao suporte de memória cache L3 de até 8 MB e uma banda de até 60 GB/s, permitindo mais desenvoltura no multithreading. No Cortex-A78 para celulares, o limite é de 4 MB.

Cada núcleo suporta de 256 a 512 kB de cache L2, enquanto o L1 varia entre 32 e 64 kB.

Especificações do núcleo Cortex A78-C (Crédito: Divulgação/ARM) / arm

Especificações do núcleo Cortex A78-C (Crédito: Divulgação/ARM)

A GPU adotada é a Mali-G78, que é 25% mais poderosa do que a Mali-G77, o que a princípio não quer dizer que o processador dispensa uma placa de vídeo dedicada, como a Apple dá a entender. Por outro lado, os chips da ARM para PCs prometem permitir o uso "always on" para laptops, com um consumo de energia mínimo, para que o usuário use seu computador como já usa seu iPhone ou Android, sem que ele entre no modo de hibernação quando não em uso.

A questão que envolve os chips ARM em PCs reside no fato de que a maioria dos apps e sistemas são emulados, e o Windows 10 ARM não é tão difundido por ser limitado às fabricantes, o usuário não pode adquiri-lo oficialmente. No entanto, com as empresas buscando se tornarem mais sustentáveis e verdes (a Microsoft pretende eliminar emissões de carbono até 2030), chips ARM que gastam menos e são tão potentes quanto os x86 passam a ser alternativas interessantes.

Talvez por isso, tanto a Intel focando mais em IA e 5G, quanto a AMD voltando os olhos para o mercado corporativo de alto nível, sejam indícios de que ambas empresas tenham reconhecido que a ARM possa vir a se tornar uma concorrente de peso no mercado de processadores para computadores pessoais.

Fonte: AnandTech, ExtremeTech

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