Mac Mini en M1: una mirada al interior



Anteriormente hablamos de Mac Mini en los centros de datos . En este artículo, echaremos un vistazo debajo del capó del Mac más nuevo basado en SoC M1, literal y figurativamente.



Como saben, los invitados son recibidos por su ropa. Nuestro invitado de hoy, el nuevo Mac Mini, es mínimamente diferente de su predecesor de 2018. La primera diferencia son las interfaces ThunderBolt proporcionadas. La generación anterior tiene 4 puertos, mientras que la nueva solo tiene 2. La segunda diferencia notable se refiere al color del Mac Mini. Los dispositivos con procesadores Intel vienen en gris espacial, mientras que los M1 vienen en plata.



Aparentemente, Apple está cambiando el énfasis hacia el contenido interno del Mac Mini. Las mínimas diferencias de apariencia entre generaciones hacen que se preste más atención a su desempeño. Un bono es una reducción de riesgos, plazos y costos para el desarrollo de nuevos componentes.



Iremos con la necesidad de mirar dentro del Mac Mini y desarmarlo.



Mundo interior



Mac Mini 2020

Mac Mini 2018 (fuente ifixit.com ) Las



"claves" para el mundo interior de Mac Mini son los destornilladores Torx: T5, T6 y T8. Como en la generación anterior, detrás del tapón de plástico hay una tapa de aluminio, que se atornilla con seis tornillos. Es fácil ver que la nueva Mac Mini tiene mucho espacio en blanco. Quitamos el ventilador.



Mac Mini 2020 sin ventilador



Hay una tira negra que parece cinta aislante pegada a la conexión de la placa base. La eliminación de esta etiqueta anula la garantía . No hay partes actualizables en el nuevo Mac Mini, por lo que tampoco hay razón para quitar la placa principal de la carcasa.



Tablero principal fuera de la caja



Placa base sin panel frontal ni altavoz Una



placa base sin carcasa, panel frontal y altavoz se ve increíblemente pequeña. En primer plano, se ven dos componentes de hierro sin marcar, que probablemente sean un dispositivo de almacenamiento. Lo más interesante aguarda debajo del conducto de aire y el radiador. Desatornille los 8 pernos restantes y acceda al corazón del Mac Mini.





Debajo del disipador de calor, puede ver tres chips a la vez, marcados con el logotipo de Apple. Sin embargo, el famoso M1 es inmediatamente reconocible. Hay dos módulos RAM LPDDR4X junto al procesador principal. Muchos chips no están etiquetados, sin embargo, se reconocen los siguientes:



  • MegaChips MCDP2920A4, convertidor DisplayPort 1.4 a HDMI 2.0;
  • Controlador Broadcom BCM57782 Gigabit Ethernet
  • 2x Intel JHL8040R , temporizador ThunderBolt 4;
  • Apple 1096 y 1097.




Fichas en la parte posterior de la placa base:



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


La proximidad de todos los componentes ayuda a aumentar la velocidad del intercambio de información, pero esto es solo una teoría. Probemos el Mac Mini en la práctica y saquemos nuestras propias conclusiones.



Rendimiento



El procesador M1 consta de 8 núcleos en la arquitectura ARM64. Sin embargo, estos no son granos comunes. La mitad de ellos son núcleos FireStorm de alto rendimiento y el resto son núcleos IceStorm energéticamente eficientes. No hay información oficial sobre el TDP del procesador, pero la disipación de calor estimada no supera los 21 vatios.



Instalación del traductor Rosetta 2



La primera prueba de nuestro plan es GeekBench5, una prueba rápida del rendimiento del procesador. En una Mac con un M1, el punto de referencia se puede ejecutar de forma nativa y a través del traductor x86 a arm64. Este último no está presente en el sistema por defecto, pero se puede instalar fácilmente usando el siguiente comando:



softwareupdate --install-rosetta
      
      





El sistema operativo también ofrecerá instalar el traductor al iniciar la aplicación anterior.



Ventana principal de GeekBench5



Si tiene Rosetta 2 en GeekBench5, puede seleccionar la arquitectura Intel. Esto le permitirá medir el rendimiento de su Mac Mini en aplicaciones "clásicas" no adaptadas.

Arquitectura de la aplicación Puntuación de un solo núcleo Puntuación de varios núcleos
Silicona de manzana 1742 7577
Intel 1297 6012
Intel Core i5-10500 1176 5979
Intel Core i9-9900 1246 7687
El rendimiento de las aplicaciones x86_64 en M1 es solo un 20% inferior al de las aplicaciones nativas. A juzgar por la arquitectura Intel, el Apple M1 muestra el resultado al nivel del Intel Core i5-10500 de 65 vatios, y en la ejecución del código nativo va un poco por detrás del Intel Core i9-9900.

Acelerador de gráficos Puntuación de cómputo de OpenCL
Manzana M1 19465
GeForce GTX 970M 19743
Acelerador de gráficos Puntuación de cálculo de metal
Manzana M1 22022
NVIDIA GeForce GTX 980 21820
GeekBench tiene una sección Compute que mide el rendimiento del acelerador de gráficos. En este Mac Mini, el acelerador de gráficos son los núcleos del procesador. Realizamos pruebas sobre las tecnologías disponibles para el M1: OpenCL y Metal. El procesador de Apple funciona bien, incluso en comparación con las tarjetas gráficas externas.



El Apple M1 tiene un motor neuronal de 16 núcleos para trabajar con redes neuronales y aprendizaje automático. Queríamos probar con AI Benchmark , pero esta prueba no se ejecuta debido a un error en la detección del procesador.



Por lo tanto, elegimos una prueba más simple: entrenar una red neuronal convolucional (CNN) para clasificar los dígitos escritos a mano en el conjunto de datos MNIST. Aplicamos script adaptado para su uso con la bifurcación macOS Tensorflow. Esta prueba tiene tres parámetros clave:



  • tiempo medio de tránsito de una época;
  • tiempo medio para pasar un paso de época;
  • la precisión del modelo resultante.


Realizamos pruebas no solo en el Mac Mini experimental, sino también en tarjetas de video y procesadores seleccionados para centros de datos. Esto es lo que tenemos:

Dispositivo Tiempo medio de época, s Tiempo medio de paso, ms Precisión del modelo
Apple M1 (CPU) 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 cinco 99,89%
Una computadora de escritorio no puede arrancar tarjetas de video del segmento de servidores, pero considerando el bajo consumo de energía, el Apple M1 se muestra como un competidor serio.



Conclusión



El nuevo Mac Mini en el M1 sugiere que las computadoras de escritorio pronto pasarán a la arquitectura ARM64. Apple ha creado un dispositivo que presenta al usuario algo nuevo e inusual, pero que no le quita lo antiguo y familiar, permitiéndole ejecutar aplicaciones creadas para una arquitectura diferente.



¿Crees que la arquitectura ARM puede suplantar completamente a x64?



¿Quieres probar tu nuevo Mac Mini en el trabajo? ¡Vamos a probarlo gratis!

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