Apple Silicon: así son los procesadores para Mac de Apple

¿Qué es Apple Silicon?

Apple Silicon es la denominación que se le da a la línea de chips de procesamiento que se pueden instalar en los ordenadores Mac. Tienen la característica de ser diseñados y fabricados por la propia Apple en colaboración con TSMC. Estos fueron presentados de manera inicial en la WWDC 2020 de cara a los desarrolladores que debían cambiar todas las aplicaciones de su propiedad para poder adaptarse a esta revolución.

Lo que debes saber sobre su estructura

Apple Silicon destaca principalmente por tener una arquitectura ARM. De manera original este tipo de arquitectura estaba pensada para los dispositivos móviles con el objetivo de no utilizar Intel o AMD. De este modo se podía solucionar los problemas a raiz del consumo energético e incluso de la refrigeración que siempre es un asunto prioritario para cualquier fabricante. ARM cuenta con un sistema de procesamiento mucho más simplificado. Estos están diseñados para aceptar solo las instrucciones que se pueden lugrar en un único ciclo de memoria. De esta manera la información está limitada pero siempre se garantiza el máximo rendimento posible.

De esta manera Apple ha querido demostrar de una manera clara que puede superar a los procesadores de ordenadores de sobremesa que se han utilizado de manera clásica durante estos últimos años. A esta arquitectura también se suma un diseño de 5 nm que es característico de los procesadores destinado a dispositivos móviles. Este tamaño permite de la misma manera tener una mejor eficiencia y un menor consumo energético.

Todo lo que engloba el chip de clase M

Cuando hablamos de Apple Silicon no se puede limitar únicamente al procesador. Esto se debe a que dentro del chip de la clase M se integran varios componentes clásicos que existen en el hardware de cualquier ordenador Mac. En concreto dentro de un chip Apple Silicon encontramos:

• CPU.
• GPU: gráficos integrados y no dedicados.
• Neural Engine.
• DRAM.
• Cache.
• Fabric.

Todo esto está integrado gacias a la memoria unificada que presenta la arquitectura de Apple Silicon. Esto quiere que se integra la memoria d ebaja latencia y una gran banda nacha para poder tener un mismo conjunto de recursos dentro de la misma unidad. Es por ello que el SoC tiene acceso a los mismos datos a la vez sin tener que ir copiándolos en las memorias RAM. Esto hace que el rendimiento sea increíblemente bueno aumentando la eficiencia energética. Esta sin duda es una de las grandes bondades que tiene Apple Silicon con su arquitectura.

Por qué son mejores que los procesadores Intel

Ante la pasividad de Intel, Apple ha aprovechado esta aportunidad para comenzar a ser mucho más innovador. En los estudios que han sido publicados obtenidos de Mac que tienen Apple Silicon, se demuestra claramente la superación que supone con respecto al hardware que ofrece Intel. Se debe principalmente a la mejor integración que supone el desarrollar a la misma vez tanto el hardware como el software para que funcionen de manera correcta. Estos datos a que hacemos referencia ofrecen rendimientos que superan una duplicación bastante importante. Además también se facilita la tarea a los desarrolladores que unicamente trabajan para el ecosistema de Apple, ya que las herramientas de desarrollo se unifican con la llegada de los Apple Silicon.

A esto se suman otras ventajas importantes que se pueden sentir a nivel de usuario. Al tener un procesador que tiene una arquitectura similar a la que se incluyen en los iPhone o los iPad se permiten utilizar un sin fin de aplicaciones. Esto significa que todas las apps que tienes en el iPhone o el iPad y que no están portadas a la Mac App Store la podrás instalar y utilizar en tu Mac. Por ejemplo, el hecho de instalar la app oficial de Instagram en tu Mac es posible gracias a este procesador siendo una de las ventajas que tiene sobre Intel en el que esto era totalmente inviable.

Si entramos a hablar de la arquitectura se pueden encontar diferencias bastante importnates. Por ejemplo los procesadores x86 (de Intel) tienen una arquitectura de CISC que gozaba de un muy buen rendimiento para realizar operaciones complejas. Es por ello que ARM rescata la arquitectura RISC que tanto Intel como AMD estaban ignorando. Es por ello que ya a nivel de arquitectura vemos diferentes realmente importante que hacen que sean totalmente antagonista un procesador de otro.

Si seguimos indagando observamos diferencias en sus objetivos. En concreto ARM busca siempre el equilibrio entre el consumo y el rendimiento a través de tener menos etapas de procesamiento. Esto se consigue con núcleos mucho menos veloces pero bien diferenciados: unos tienen un alto rendimiento y otros un bajo un rendimiento, lo que se conoce como big.LITTLE. Es por ello que dependiendo de la tarea que se quiere ejecutar y de los recursos necesarioss se hará uso de uno u otros procesadores. Esto no ocurre en los procesadores de Intel donde se prima siempre la velocidad sin tener en cuenta el alto consumo que puede llega a acarrear.

En concreto las CPU de Intel pueden tener un consumo que llega hasta los 300 vatios en carga. Esto se contrarresta con ARM que tiene un consumo que no supera los 7 vatios en ordeandores personales. Esto hace que ARM se pueda permitir tener menos núcleos en sus procesadores pero muy veloces, que al final lo que se terminará viendo en su uso diario.

A esto hay que sumar también la ventaja que tiene Apple con los procesadores ARM en el aspecto económico. Al controlar toda su producción y diseño se consigue tener un precio de fabricación mucho menor que termina afectando de manera importante al precio del producto final que tiene el dispositivo.

El interés de Apple por sus propios chips

La compañía de Cupertino sin duda tiene un especial interés en tener el control abosluto sobre su hardware. Esto es algo que se traslada a cualquier tipo de compañía debido a todas las ventajas que puede acarrear en lo que respecta a la logística y la evolución de este equipamiento. Cuando se depende de compañías externas para un componente tan importante como es el procesador de un Mac se tienen las desventajas de ir totalmente retrasado con respecto a la competencia y ajustar siempre el calendario de lanzamientos a estos.

Al tener Apple Silicon que como hemos dicho anteriormente es propietario de Apple, este inconveniente se elimina por completo. Con esta estrategia a través de Apple Silicon se puede tener el control absoluto tanto de su diseño como de su fabricación. De esta manera Apple puede tener el control absoluto de su calendario de presentaciones de nuevos productos así como la posibilidad de ajustar el software con el hardware. Esto es algo realmente importante en la historia de la compañía de Cupertino.

Se puede tomar como un ejemplo claro el trabajo que hacen con los chip que se utilizan en el iPhone y que ofrecen un rendimiento óptimo al tener una muy buena sinérgia. Esto también se traduce siempre en una mejora en la autonomía de los dispositivos al poder conseguir un mejor control energético.

Las desventajas de Apple Silicon

Pero no todo son ventajas a la hora de hablar de los Apple Silicon. Para sorpresa de nadie este tipo de chips también tienen problemas importantes y limitaciones. La primera de estas radica en los desarrolladores que se ven obligados a hacer sus aplicaciones especificamente para la arquitectura ARM. Estas tienen un camino diferente al desarrollo en procesadores por ejemplo de Intel.

Con respecto a esto mismo, debemos tener en cuenta también la imposibilidad de hacer particiones de una manera sencilla en las unidades de almacenamiento. Cuando alguien quiere tener Windows instalado en su Mac para poder trabajar con aplicaciones que no son compatibles de manera normal. Con los chip que tienen una arquitectura ARM como es el caso de Apple Silicon no se puede instalar Windows en la partición de la unidad de almacenamiento. Sin duda esto es un gran problema para muchas personas a consecuencia de que no hay una versión de Windows que sea compatible.

A priori una desventaja que tiene es la imposibilidad de utilizar software que solo es compatible con procesadores x86. Pero lo cierto es que ya tiene una solución a través del propio sistema operativo. Se integra Roseta 2 que es un traductor del código de las aplicaciones compatibles únicamente con x86 y que se quieren utilizar en un procesador x86. En definitiva actúa como un simple simulador o emulador de estas aplicaciones para que se puedan utilizar. De esta manera se solventa las limitación que puede existir en este respecto y que haría que los usuarios no tuvieran acceso a una gran cantidad de apps como ocurre en modelos anteriores de Intel.

Generaciones de chip M disponibles

Como es lógico, son varios los chips que Apple ha liberado de esta clase. Hay que tener en cuenta que como hemos comentado anteriormente, este es un proceso de mejora constante que comenzó en el año 2020. A partir del primer chip de la clase M se comenzó a desarrollar han seguido avanzando para sacar mucho más rendimiento pensando sobre todo en los profesionales.

M1

Como hemos comentado anteriormente, este es el primer chip de la gama M que se lanzó al mercado. En concreto el anuncio se llevó a cabo el 10 de noviembre de 2020. Sentó las bases con una configuración realmente básica pero muy potente que llamó la atención de muchos profesionales, siendo este el salto definitivo a este chip dejando atrás a Intel. Las principales características de este chip son las siguientes:

• Arquitectura: 5 nm.
• Núcleos CPU: 8.
• Núcleos GPU: 8 (7 en algunos modelos).
• RAM máxima: 16 GB.

M1 Pro

La evolución de los chip M1 con mejoras sustanciales con respecto a la generación anterior. Presentado en el Apple Event del 18 de octubre de 2021 junto a los MacBook Pro 2021 que serían los primeros equipos en integrarlos. Prometiendo ser mucho más potentes y sobre todo estando pensado para los profesionales. Las características de este chip se pueden resumir en los siguientes puntos:

• Arquitectura: 5 nm.
• Núcleos CPU: 10.
• Núcleos GPU: 16.
• RAM máxima: 32 GB.
• Ofrece el soporte para formatos de vídeo profesional como por ejemplo ProRes.
• Compatible con el estándar Thunderbolt 4. 

M1 Max

De manera conjunta al chip M1 Pro, Apple lanzó igualmente el 18 de octubre de 2021 el chip M1 Max. Este contaba con una configuración mucho más avanzada teniendo Apple en mente con este chip los profesionales de la edición de vídeo cinematográfico que necesitan una gran potencia de GPU. Es por ello que entre sus especificaciones se puede ver un gran incremento en este sentido pudiéndose resumir en los siguientes puntos:

• Arquitectura: 5 nm.
• Núcleos CPU: 10.
• Núcleos GPU: 32.
• RAM máxima: 64 GB.
• Ofrece el soporte para formatos de vídeo profesional como por ejemplo ProRes.
• Compatible con el estándar Thunderbolt 4. 

La propia Apple dejó claro que este es un hardware que está indicado para reforzar al experiencia que se tiene con aplicaciones concretas como Logic Pro o Final Cut. Siendo este en definitiva un hardware que está destinado a un público muy concreto. Obviamente también nos enfrentamos ante una configuración realmente cara y que difícilmente se puede llegar a aprovechar al 100% salgo en ediciones de alto nivel profesional.

Modelos que integran Apple Silicon

De manera transitoria Apple está actualizando todos sus Mac para poder integrar los nuevos procesadores Apple Silicon. Este es un trabajo que no es inmediato por desgracia y que se debe alargar durante varios años con el objetivo de tener todo listo por parte de los desarrolladores.

MacBook Pro

Este fue uno de los primeros Mac que llegó con los nuevos chip Apple Silicon que desarrolló la compañía. Contaba con características profesionales como no podía ser de otra manera y fue presentado de manera definitiva el 10 de noviembre de 2020 con el chip M1. Destacando sobre todo por la potencia que ofrecía por un precio mucho más reducido que las generaciones anteriores. Pero no fue el único, en concreto los ordenadores de esta gama que cuentan con este chip son los siguientes:

• MacBook Pro 2020: chip M1.
• MacBook Pro 2021 14.2″: chip M1 Pro.
• MacBook Pro 2021 16.2″: chip M1 Pro o M1 Max.

MacBook Air

Uno de los ordenadores más básicos que tiene la compañía que también ha recibido el chip M1 de Apple Silicon en su renovación del 10 de noviembre de 2020 otorgánole la potencia necesaria así como el consumo energético reducido para alargar su autonomía lo máximo posible.

Mac mini

Presentada también su primera versión el 10 de noviembre de 2020. Se estrenó con el chip M1 de Apple Silicon y es uno de los equipos más económicos que se puede encontar ahora mismo con este chip de nueva generación. Tiene la peculiaridad de que no se puede notar el consumo energético de manera real al no tener una batería, pero si que cuenta con un mayor rendimiento.

iMac (24 pulgadas 2021)

Este ha sido el primer iMac en integrar este procesador presentado el 20 de abril de 2021 siguiendo el cambio de procesadores que se inició con los modelos que comentamos previamente. Porta el chip M1.

iPad Pro (2021)

Los modelos de iPad Pro presentados en el año 2021 fueron las primeras tablet de Apple en integrar un procesador de ordenador que se pensaba único para los Mac.  Fue presentado el 20 de abril de 2021 y daría el salto a partir de aquí para cambiar los procesadores de la gama ‘A’ por estos chips propietarios, en concreto el M1 y que ofrece un mejor rendimiento y mayor autonomía.