Un experto explica: este es el motivo por el que el chip Apple M1 podría ser el comienzo de algo grande

El Apple M1 ha creado un chip integrado con la CPU, la GPU y la RAM, todo empaquetado en uno con una pequeña huella usando una fabricación de 5 nanómetros. Esta estrecha integración en un espacio más pequeño lo convierte en el chip más eficiente disponible para los consumidores hasta la fecha.

El icono del chip de computadora Apple M1 durante el lanzamiento de un producto virtual en Tiskilwa, Illinois, EE. UU., El martes 10 de noviembre de 2020 (Foto de Bloomberg: Daniel Acker)

Este mes fue testigo de otra revolución en la informática. Esta vez Apple lo ha hecho sin su narrador jefe Steve Jobs, y tal vez sea por eso que Manzana Silicona M1 no ha captado tanta atención como algunos avances anteriores de Apple. Por eso es importante comprender la importancia de este nuevo procesador de Cupertino.

Una CPU o un microprocesador es el cerebro de cualquier computadora. Intel es la marca de CPU más popular en la actualidad, aunque IBM introdujo la CPU moderna, una combinación de hardware y software, en 1964 como System / 360. La introducción de instrucciones de software a través de una computadora con conjunto de instrucciones complejas (CISC) que reside en el procesador fue el gran avance en ese momento. En estos primeros días, solo había japoneses que tenían una tecnología similar. En 1968, el ingeniero japonés Masatoshi Shima de Busicom comenzó a diseñar una CPU que luego fue adquirida por Intel. Las dos empresas lanzaron conjuntamente la primera CPU Intel de 4 bits basada en CISC en 1970, casi seis años después de IBM.

Esto desencadenó una carrera en la industria para crear una nueva y poderosa CPU cerebral. IBM, Intel, Motorola, NEC, Zilog, Toshiba, Fujitsu y algunos más se metieron en esta carrera, que se limitó principalmente a los estadounidenses y japoneses. Los japoneses eran buenos con el hardware electrónico y las capacidades de fabricación, mientras que los estadounidenses tenían como ventaja el software y el fácil acceso al capital.

Hubo una carrera paralela en la tecnología RAM, el segundo componente más importante de una computadora. Pero no tenía ningún componente de software y la ventaja finalmente fue para los japoneses y los coreanos.

CISC fue adoptado y desarrollado por Intel y eso formó la base de su arquitectura X86, también utilizada por AMD. En 1984, basado en el trabajo de IBM, Stanford introdujo una nueva arquitectura más eficiente Computadora con conjunto de instrucciones reducido (RISC). En 1985, ARM (Acorn RISC Machine, luego cambiado a Advanced Risc Machine), una arquitectura basada en RISC muy significativa del futuro fue introducida por Acorn Computers Ltd., con sede en el Reino Unido.

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Nikhil Bhaskaran es el fundador de la startup Shunya OS, un sistema operativo de inteligencia artificial integrado para la próxima generación de dispositivos que se lanzará en 2021. Es reconocido entre los 40 innovadores globales por ARM.

ARM es importante por dos razones. En primer lugar, no fabricó las CPU en sí, solo escribió el software para la CPU y obtuvo la licencia. Entonces, cualquier empresa podría fabricar CPU utilizando su software. En segundo lugar, consumía muy poca energía en comparación con los sistemas basados ​​en Intel y CISC.

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El chip Apple M1 se presentó durante el lanzamiento de un producto virtual el 10 de noviembre.

Pero estos fueron los días de gloria de Silicon Valley, cuando el dinero y el poder del software de Estados Unidos impulsaban la industria informática. Mientras Microsoft e Intel impulsaban la revolución de las PC, realmente no les importaba la huella de carbono o la eficiencia energética. Luego, se trataba de empaquetar más transistores en la CPU y reducir su tamaño para obtener más velocidad en tamaños más pequeños. Microsoft e Intel ganaron sin duda alguna la carrera de PC. Incluso Apple experimentó brevemente con ARM, pero falló y la arquitectura ARM y RISC finalmente terminaron en un segundo plano.

Pero los tiempos cambian, las situaciones cambian. Steve Jobs entró en los anales de la historia cuando presentó una pequeña computadora de mano con teléfono, el iPhone, que puso todo patas arriba. De repente, la eficiencia energética y la duración de la batería de los dispositivos se habían vuelto fundamentales y esto hizo que Apple eligiera ARM. Los teléfonos inteligentes tienen la misma arquitectura de una computadora: una CPU de suma importancia con RAM, GPU y almacenamiento unidos por un sistema operativo.

La era de los teléfonos inteligentes desencadenó una nueva carrera de CPU en la que todos, desde Apple hasta Qualcomm, Samsung, Huawei e Hitachi, obtuvieron licencias del núcleo ARM para fabricar sus propias CPU para teléfonos inteligentes. A medida que creció el segmento de teléfonos inteligentes, ARM introdujo más funciones, lo que la convirtió en una arquitectura muy poderosa pero eficiente en el consumo de energía. Hubo carreras paralelas al mismo tiempo para crear sistemas operativos y aplicaciones que se sincronizan con estos dispositivos.

El M1 tiene cuatro núcleos de alta eficiencia y dos núcleos de alto rendimiento. (Crédito de la imagen: Apple)

Entonces, ¿cómo es el revolucionario Apple M1? M1 es el resultado de una disrupción inversa con lo que ha funcionado en los teléfonos inteligentes y se lleva a la industria de las PC. M1 usa ARM y finalmente lleva la eficiencia energética al dominio de la PC, que se necesitaba desde hace mucho tiempo. Pero, ¿qué hay del rendimiento? Las PC necesitan hacer mucho más simultáneamente en comparación con los teléfonos inteligentes. El rendimiento del sistema de una PC depende no solo de la CPU y los datos deben intercambiarse en el sistema entre la CPU, la GPU y la RAM. Todos estos deben optimizarse para el rendimiento óptimo general del sistema. El M1 ha creado un chip integrado con la CPU, la GPU y la RAM, todos empaquetados en uno con una pequeña huella usando una fabricación de 5 nanómetros. Esta estrecha integración en un espacio más pequeño lo convierte en el chip más eficiente disponible para los consumidores hasta la fecha. Por el contrario, Intel todavía tiene un tamaño mayor de 14 nm para el mismo. Express Explained ahora está en Telegram

¿Hay más en el M1?

Estos sistemas también tendrán Inteligencia Artificial (IA) incorporada. La IA imita y crea redes neuronales similares al cerebro humano en estos chips. Esto es lo que Apple llama procesadores biónicos o unidades de procesamiento neuronal (NPU) en términos más técnicos. La NPU del M1 lo prepara completamente para el futuro al mismo tiempo que empaqueta de manera óptima todo el sistema en un solo chip. Es la primera vez en la historia de las computadoras que un procesador convencional tiene un sistema completo en un solo chip más NPU para IA.

¿Es esta la tendencia del futuro? ¿Se integrarán cada vez más chips y serán energéticamente eficientes? ¿La transformación digital con IA también estará impulsada por el marketing de las grandes empresas para la velocidad? ¿Volverán a pasar a segundo plano la eficiencia energética y la huella de carbono? Para las respuestas tendremos que esperar y ver.

Por primera vez, Apple está utilizando un procesador con tecnología ARM para alimentar sus Mac más populares: una MacBook Air, una MacBook Pro de 13 pulgadas y una Mac Mini.

Esta vez, aunque la carrera es entre Estados Unidos y China. Empresas chinas como Huawei, Bitmain y Phytium tienen sus propios chips integrados basados ​​en ARM. Los chinos están apostando por la eficiencia a un precio más bajo, mientras que las empresas estadounidenses utilizan su poder de marketing para hipnotizarnos con las últimas posibilidades.

¿Dónde se encuentra la India en todo esto?

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India tiene Shakti. Diseñado por IIT Madras, es un chip solo para CPU que usa RISC V, que no es el mismo RISC que usa ARM. Mientras que el Apple M1 está en 5 nm, Intel en 14 nm, el Shakti está en 22 nm. Por lo tanto, la India todavía tiene un largo camino por recorrer y podría ser mejor para el país centrarse en el software y liderar la carrera que también se ejecuta en el espacio del hardware.

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