يشرح أحد الخبراء: هذا هو السبب في أن شريحة Apple M1 يمكن أن تكون بداية لشيء كبير

ابتكر Apple M1 شريحة مدمجة مع وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وذاكرة الوصول العشوائي معبأة في شريحة واحدة ذات مساحة صغيرة باستخدام تصنيع 5 نانومتر. هذا التكامل المحكم في مساحة أصغر يجعلها الشريحة الأكثر كفاءة المتاحة للمستهلكين حتى الآن.

أيقونة شريحة الكمبيوتر Apple M1 أثناء إطلاق منتج افتراضي في تيسكيلوا ، إلينوي ، الولايات المتحدة ، يوم الثلاثاء ، 10 نوفمبر 2020 (بلومبرج الصورة: دانيال أكير)

شهد هذا الشهر ثورة أخرى في مجال الحوسبة. هذه المرة فعلت Apple ذلك بدون كبير رواة القصص ستيف جوبز ، وربما لهذا السبب ابل سيليكون ام 1 لم يستحوذ على نفس القدر من الاهتمام مثل بعض الاختراقات السابقة لشركة Apple. وهذا هو سبب أهمية فهم أهمية هذا المعالج الجديد من كوبرتينو.

وحدة المعالجة المركزية أو رقاقة المعالج الدقيق هي عقل أي كمبيوتر. إنتل هي العلامة التجارية الأكثر شعبية لوحدة المعالجة المركزية اليوم ، على الرغم من أن وحدة المعالجة المركزية الحديثة - مزيج من الأجهزة والبرامج - تم تقديمها من قبل شركة IBM في عام 1964 باسم System / 360. كان تقديم تعليمات البرامج عبر كمبيوتر مجموعة التعليمات المعقدة (CISC) الموجود داخل المعالج بمثابة الاختراق في ذلك الوقت. في هذه الأيام الأولى ، لم يكن هناك سوى اليابانيين الذين لديهم تقنية مماثلة. في عام 1968 ، بدأ المهندس الياباني Masatoshi Shima من Busicom في تصميم وحدة المعالجة المركزية التي استحوذت عليها Intel بعد ذلك. أصدرت الشركتان بالاشتراك أول وحدة معالجة مركزية من إنتل تستند إلى CISC في عام 1970 ، أي بعد ست سنوات تقريبًا من شركة IBM.

أثار هذا سباقًا في الصناعة لإنشاء وحدة معالجة مركزية قوية جديدة للدماغ. دخلت شركات IBM و Intel و Motorola و NEC و Zilog و Toshiba و Fujitsu وغيرهم في هذا السباق ، الذي اقتصر بشكل أساسي على الأمريكيين واليابانيين. كان اليابانيون جيدًا في استخدام أجهزة الإلكترونيات وقدرات التصنيع بينما كان لدى الأمريكيين البرامج وسهولة الوصول إلى رأس المال كميزة لهم.

كان هناك سباق مواز يحدث في تكنولوجيا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، ثاني أهم عنصر في الكمبيوتر. لكنها لم تكن تحتوي على مكونات برمجية وذهبت الميزة في النهاية إلى اليابانيين والكوريين.

تم اعتماد CISC وتطويره بواسطة Intel وشكل ذلك أساس بنية X86 الخاصة بهم ، والتي تستخدمها AMD أيضًا. في عام 1984 ، واستناداً إلى عمل شركة آي بي إم ، قدمت ستانفورد بنية جديدة أكثر كفاءة الكمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة (RISC). في عام 1985 ، تم تقديم ARM (Acorn RISC Machine ، الذي تم تغييره لاحقًا إلى Advanced Risc Machine) ، وهي بنية مستقبلية مهمة للغاية قائمة على RISC من قبل شركة Acorn Computers Ltd.

Nikhil Bhaskaran هو مؤسس بدء التشغيل Shunya OS ، وهو نظام تشغيل AI مدمج للجيل القادم من الأجهزة التي سيتم إطلاقها في عام 2021. وقد تم الاعتراف به من بين 40 مبتكرًا عالميًا بواسطة ARM.

ARM مهمة لسببين. أولاً ، لم تصنع وحدات المعالجة المركزية نفسها ، بل كتبت فقط برنامج وحدة المعالجة المركزية ورخصتها. لذلك يمكن لأي شركة أن تصنع وحدات المعالجة المركزية باستخدام برامجها. ثانيًا ، لقد استهلك القليل جدًا من الطاقة مقارنةً بالأنظمة القائمة على Intel و CISC.

اقرأ أيضا | لماذا تصنع Apple رقائق الكمبيوتر الخاصة بها هو أمر مهم

تم تقديم شريحة Apple M1 أثناء إطلاق منتج افتراضي في 10 نوفمبر.

ولكن كانت هذه فترات ذروة وادي السيليكون ، عندما قادت الأموال الأمريكية وقوة البرمجيات صناعة الكمبيوتر. نظرًا لأن Microsoft و Intel قادوا ثورة الكمبيوتر الشخصي ، لم يهتموا حقًا ببصمة الكربون أو كفاءة الطاقة ، ثم كان الأمر كله يتعلق بتعبئة المزيد من الترانزستورات في وحدة المعالجة المركزية وتقليل حجمها للحصول على سرعة أكبر بأحجام أصغر. فازت Microsoft و Intel بسباق الكمبيوتر الشخصي. حتى شركة آبل جربت لفترة وجيزة مع ARM ، لكنها فشلت ، وانتهى الأمر بهندسة ARM و RISC في النهاية.

لكن الزمن يتغير ، والأوضاع تتغير. دخل ستيف جوبز في سجلات التاريخ عندما قدم جهاز كمبيوتر محمولًا صغيرًا ، وهو هاتف iPhone ، والذي قلب كل شيء رأسًا على عقب. فجأة ، أصبحت كفاءة الطاقة وعمر البطارية للأجهزة محوريين مما جعل Apple تختار ARM. تمتلك الهواتف الذكية نفس بنية الكمبيوتر - وحدة المعالجة المركزية بالغة الأهمية مع ذاكرة الوصول العشوائي ووحدة معالجة الرسومات ووحدة تخزين مثبتة معًا بواسطة نظام تشغيل.

أثار عصر الهواتف الذكية سباقًا جديدًا لوحدة المعالجة المركزية مع الجميع من Apple إلى Qualcomm و Samsung و Huawei و Hitachi الذين قاموا بترخيص ARM core لإنشاء وحدات المعالجة المركزية الخاصة بهم للهواتف الذكية. مع نمو قطاع الهواتف الذكية ، قدم ARM المزيد من الميزات مما يجعله هيكلًا قويًا للغاية ولكنه فعال في استهلاك الطاقة. كانت هناك سباقات متوازية في نفس الوقت لإنشاء أنظمة تشغيل وتطبيقات تتزامن مع هذه الأجهزة.

يحتوي M1 على أربعة نوى عالية الكفاءة واثنين من النوى عالية الأداء. (رصيد الصورة: Apple)

إذن ، كيف يعتبر جهاز Apple M1 ثوريًا؟ M1 هو نتيجة لاضطراب عكسي مع ما نجح في الهواتف الذكية التي يتم نقلها إلى صناعة الكمبيوتر. يستخدم M1 ARM وأخيراً يجلب كفاءة الطاقة إلى مجال الكمبيوتر الشخصي الذي طال انتظاره. لكن ماذا عن الأداء؟ تحتاج أجهزة الكمبيوتر إلى القيام بالكثير في وقت واحد مقارنة بالهواتف الذكية. لا يعتمد أداء نظام الكمبيوتر الشخصي فقط على وحدة المعالجة المركزية ويجب تبادل البيانات في النظام بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وذاكرة الوصول العشوائي. كل هذه تحتاج إلى تحسين للأداء الأمثل العام للنظام. ابتكر M1 شريحة متكاملة مع وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وذاكرة الوصول العشوائي كلها معبأة في شريحة واحدة ذات مساحة صغيرة باستخدام تصنيع 5 نانومتر. هذا التكامل المحكم في مساحة أصغر يجعلها الشريحة الأكثر كفاءة المتاحة للمستهلكين حتى الآن. على العكس من ذلك ، لا تزال Intel بحجم أكبر يبلغ 14 نانومتر لنفسه. Express Explained متاح الآن على Telegram

هل هناك المزيد من M1؟

ستحتوي هذه الأنظمة أيضًا على الذكاء الاصطناعي (AI). يحاكي الذكاء الاصطناعي ويخلق شبكات عصبية تشبه الدماغ البشري في هذه الرقائق. هذا ما تسميه Apple معالجات Bionic أو وحدات المعالجة العصبية (NPU) بمصطلحات تقنية أكثر. تجعله NPU الخاص بـ M1 جاهزًا تمامًا للمستقبل مع تعبئة النظام بأكمله على النحو الأمثل في شريحة واحدة. إنها المرة الأولى في تاريخ أجهزة الكمبيوتر التي يمتلك فيها معالج رئيسي نظام كامل على شريحة واحدة بالإضافة إلى NPU للذكاء الاصطناعي.

هل هذا هو اتجاه المستقبل؟ هل سيتم دمج المزيد والمزيد من الشرائح وكفاءة الطاقة؟ هل سيكون التحول الرقمي باستخدام الذكاء الاصطناعي مدفوعًا أيضًا بتسويق الشركات الكبرى للسرعة. هل ستتراجع كفاءة الطاقة وانبعاثات الكربون مرة أخرى؟ للحصول على الأجوبة علينا أن ننتظر ونرى.

لأول مرة ، تستخدم Apple معالجًا مدعومًا بتقنية ARM لتشغيل أكثر أجهزة Mac شيوعًا: MacBook Air ، و MacBook Pro مقاس 13 بوصة ، و Mac Mini

هذه المرة على الرغم من أن السباق بين أمريكا والصين. تمتلك الشركات الصينية مثل Huawei و Bitmain و Phytium شرائح متكاملة خاصة بها تعتمد على ARM. يراهن الصينيون على الكفاءة بسعر أقل بينما تستخدم الشركات الأمريكية قوتها التسويقية لإبهارنا بأحدث الاحتمالات.

أين الهند من كل هذا؟

الهند لديها شاكتي. تم تصميمه بواسطة IIT Madras ، وهو عبارة عن شريحة CPU فقط تستخدم RISC V ، وهي ليست نفس RISC المستخدمة من قبل ARM. بينما Apple M1 يعمل على 5 نانومتر ، و Intel على 14 نانومتر ، و Shakti يعمل على 22 نانومتر. لذلك لا يزال أمام الهند طريق طويل لتقطعه وقد يكون من الأفضل للبلد التركيز على البرامج وقيادة السباق الذي يتم تشغيله أيضًا في مجال الأجهزة.

لا تفوت من شرح | الجمعية الملكية تكشف عن صورة عالمة الفيزياء الفلكية جوسلين بورنيل. إليكم سبب أهمية اكتشافها للنجوم النابضة

شارك الموضوع مع أصدقائك: