Mac Mini sur M1: un aperçu de l'intérieur



Plus tôt, nous avons parlé de Mac Mini dans les centres de données . Dans cet article, nous allons jeter un œil sous le capot du dernier mac basé sur SoC M1, au sens propre et figuré.



Comme vous le savez, les invités sont accueillis par leurs vêtements. Notre invité d'aujourd'hui, le nouveau Mac Mini, est très peu différent de son prédécesseur de 2018. La première différence réside dans les interfaces ThunderBolt fournies. L'ancienne génération a 4 ports, tandis que la plus récente n'en a que 2. La deuxième différence notable concerne la couleur du Mac Mini. Les appareils équipés de processeurs Intel sont disponibles en gris sidéral, tandis que les M1 sont en argent.



Apparemment, Apple met ainsi l'accent sur le contenu interne du Mac Mini. Les différences d'apparence minimales entre les générations attirent davantage l'attention sur leurs performances. Un bonus est une réduction des risques, des conditions et des coûts de développement de nouveaux composants.



Nous irons avec l'envie de regarder à l'intérieur du Mac Mini et de le démonter.



Monde intérieur



Mac Mini 2020

Mac Mini 2018 (source ifixit.com ) Les



"clés" du monde intérieur du Mac Mini sont les tournevis Torx: T5, T6 et T8. Comme dans la génération précédente, derrière le bouchon en plastique se trouve un couvercle en aluminium, qui est vissé avec six vis. Il est facile de voir que le nouveau Mac Mini a beaucoup d'espace blanc. Nous retirons le ventilateur.



Mac Mini 2020 sans ventilateur



Il y a une bande noire qui ressemble à du ruban électrique collé à la connexion de la carte mère. Le retrait de cet autocollant annule la garantie . Il n'y a pas de pièces évolutives dans le nouveau Mac Mini, il n'y a donc aucune raison de retirer la carte principale du boîtier.



Carte principale à l'extérieur du boîtier



Carte mère sans panneau avant et haut-parleur Une



carte mère sans boîtier, panneau avant et haut-parleur semble incroyablement petite. Au premier plan, deux composants en fer non marqués sont visibles, qui sont très probablement un périphérique de stockage. La chose la plus intéressante attend sous le conduit d'air et le radiateur. Dévissez les 8 boulons restants et accédez au cœur du Mac Mini.





Sous le radiateur, vous pouvez voir trois puces à la fois, marquées du logo Apple. Cependant, le fameux M1 est immédiatement reconnaissable. Il y a deux modules de RAM LPDDR4X à côté de la puce du processeur principal. De nombreuses puces ne sont pas étiquetées, cependant, les éléments suivants sont reconnus:



  • MegaChips MCDP2920A4, convertisseur DisplayPort 1.4 vers HDMI 2.0;
  • Contrôleur Gigabit Ethernet Broadcom BCM57782
  • 2x Intel JHL8040R , retimer ThunderBolt 4;
  • Apple 1096 et 1097.




Puces à l'arrière de la carte mère:



  • 2x Texas Instruments CD3217B12;
  • Renesas 501CR0B;
  • Contrôleur Fresco Logic FL1100SX, PCIe vers USB;


La proximité de tous les composants permet d'augmenter la vitesse d'échange d'informations, mais ce n'est qu'une théorie. Testons le Mac Mini en pratique et tirons nos propres conclusions.



Performance



Le processeur M1 se compose de 8 cœurs sur l'architecture ARM64. Cependant, ce ne sont pas des noyaux ordinaires. La moitié d'entre eux sont des noyaux FireStorm hautes performances et le reste des noyaux IceStorm écoénergétiques. Il n'y a pas d'informations officielles sur le TDP du processeur, mais la dissipation thermique estimée ne dépasse pas 21 watts.



Installation du traducteur Rosetta 2



Le premier test de notre plan est GeekBench5, un test rapide des performances du processeur. Sur un Mac équipé d'un M1, le benchmark peut être exécuté en natif et via le traducteur x86 vers arm64. Ce dernier n'est pas présent sur le système par défaut, mais il peut être facilement installé à l'aide de la commande suivante:



softwareupdate --install-rosetta
      
      





Le système d'exploitation proposera également d'installer le traducteur lors du démarrage de l'ancienne application.



Fenêtre principale de GeekBench5



Si vous avez Rosetta 2 dans GeekBench5, vous pouvez sélectionner l'architecture Intel. Cela vous permettra de mesurer les performances de votre Mac Mini sur des applications "classiques" non adaptées.

Architecture d'application Score à un cœur Score multicœur
Silicium Apple 1742 7577
Intel 1297 6012
Intel Core i5-10500 1176 5979
Intel Core i9-9900 1246 7687
Les performances des applications x86_64 sur M1 ne sont que 20% inférieures à celles des applications natives. À en juger par l'architecture Intel, l'Apple M1 affiche le résultat au niveau de l'Intel Core i5-10500 de 65 watts, et dans l'exécution du code natif, il est légèrement en retard sur l'Intel Core i9-9900.

Accélérateur graphique Score de calcul OpenCL
Pomme M1 19465
GeForce GTX 970M 19743
Accélérateur graphique Score de calcul du métal
Pomme M1 22022
NVIDIA GeForce GTX 980 21820
GeekBench a une section de calcul qui mesure les performances de l'accélérateur graphique. Dans ce Mac Mini, l'accélérateur graphique est le cœur du processeur. Nous avons réalisé des tests sur les technologies disponibles pour le M1: OpenCL et Metal. Le processeur Apple fonctionne bien, même par rapport aux cartes graphiques externes.



L'Apple M1 dispose d'un moteur neuronal à 16 cœurs pour travailler avec les réseaux neuronaux et l'apprentissage automatique. Nous voulions tester avec AI Benchmark , mais ce test ne s'exécute pas en raison d'une erreur de détection du processeur.



Par conséquent, nous avons choisi un test plus simple - la formation d'un réseau de neurones convolutifs (CNN) pour classer les chiffres manuscrits sur l'ensemble de données MNIST. Nous avons appliqué script adapté pour une utilisation avec le fork de macOS Tensorflow. Ce test comporte trois paramètres clés:



  • temps de transit moyen d'une époque;
  • temps moyen pour franchir une étape d'époque;
  • la précision du modèle résultant.


Nous avons effectué des tests non seulement sur le Mac Mini expérimental, mais également sur des cartes vidéo et des processeurs sélectionnés pour les centres de données. Voici ce que nous avons:

Dispositif Temps moyen à l'époque, s Temps de pas moyen, ms Précision du modèle
Apple M1 (processeur) 15 33 99,81%
Apple M1 (GPU) 19 40 99,36%
Nvidia GeForce GTX1080 3 6 99,85%
Intel® Xeon® Gold 6240 9 17 99,86%
Nvidia Tesla A100 3 3 99,87%
Nvidia Tesla V100 3 3 99,94%
Nvidia Tesla P40 3 cinq 99,89%
Un ordinateur de bureau ne peut pas extraire les cartes vidéo du segment des serveurs, mais compte tenu de la faible consommation d'énergie, l'Apple M1 se montre comme un concurrent sérieux.



Conclusion



Le nouveau Mac Mini sur le M1 suggère que les ordinateurs de bureau passeront bientôt à l'architecture ARM64. Apple a créé un appareil qui présente à l'utilisateur quelque chose de nouveau et d'inhabituel, mais n'enlève pas l'ancien et le familier, lui permettant d'exécuter des applications créées pour une architecture différente.



Pensez-vous que l'architecture ARM peut complètement supplanter x64?



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