Apple presenta los SoC Apple M1 Pro y M1 Max: Un gran salto generacional

Sabíamos que Apple iba a presentar un nuevo chip, pero al final la compañía de la manzana ha superado nuestras expectativas con los SoCs Apple M1 Pro y Apple M1 Max, dos silicios que mantienen la arquitectura ARM a nivel de CPU y que, desde luego, suben el listón frente a la generación anterior, y en todos los sentidos, como vamos a ver a continuación. Ambos se utilizarán en los nuevos MacBook Pro de Apple.

Así es la CPU del Apple M1 Pro

El SoC Apple M1 Pro está fabricado en proceso de 5 nm, y sí, como habréis podido imaginar TSMC ha sido la encargada de cocinarlo. Suma un total de 33.700 millones de transistores, cuenta con una CPU de hasta 10 núcleos divididos en 8 núcleos de alto rendimiento y 2 núcleos de alta eficiencia, como podemos ver claramente en el diagrama que ha compartido Apple.

Los dos núcleos de alta eficiencia suman 4 MB de caché L2, mientras que los ocho núcleos de alto rendimiento tienen 24 MB de caché L2. La diferencia es notable, y lo mismo ocurre con los juegos de instrucciones soportados. Estamos ante un salto importante frente al SoC Apple M1, ya que este cuenta con cuatro núcleos de alto rendimiento y cuatro núcleos de alta eficiencia.

Apple ha logrado superar este diseño con sus chips M1

La GPU suma 16 núcleos gráficos, que se desglosan en un total de 2.048 unidades de ejecución, lo que conocemos popularmente como shaders. Su potencia bruta es de 5,2 TFLOPs en FP32, una cifra que encaja con lo que podemos esperar de una tarjeta gráfica de gama media como la GTX 1660, por poner un ejemplo conocido y fácil de asimilar. Esto no quiere decir que esa GPU de Apple rinda igual que la solución de NVIDIA en todos los campos, pero nos permite ilustrar de forma bastante acertada el gran salto que ha dado el gigante de la manzana.

El SoC Apple M1 Pro mantiene el diseño que habíamos visto en el Apple M1, lo que significa que la compañía de la manzana ha dado forma a un SoC que viene acompañado de un amplio conjunto de elementos, incluyendo el subsistema I/O, la unidad de procesamiento neural y el subsistema de memoria. Como podemos ver en la imagen, el SoC Apple M1 Pro puede montar hasta 32 GB de memoria unificada con un alto ancho de banda. La memoria es de tipo LPDDR5, utiliza un bus de 256 bits, y al estar integrada justo al lado del SoC es posible reducir en gran medida la latencia. En bruto, puede alcanzar hasta 200 GB/s de ancho de banda.

Apple ha doblado el ancho de banda de la generación anterior, pero también ha cuidado al máximo el resto de elementos que integran el SoC Apple M1 Pro, como el motor multimedia, que acelera H.264, HEVC, ProRes y ProRes RAW. La unidad de procesamiento neural tiene 16 núcleos y puede realizar hasta 11 billones de operaciones por segundo, mientras que el Secure Enclave añade una importante capa de seguridad. Como no podía ser de otra forma, es compatible con el estándar Thunderbolt 4 de Intel, y con el SoC Apple M1 Pro podemos conectar hasta dos pantallas externas.

Apple M1 Max: Potencia sin compromisos

Creo que no hay mejor forma de definir a este chip, una solución que mantiene la base del anterior, ya que utiliza también el proceso de 5 nm de TSMC, pero viene con mejoras importantes que marcan una diferencia sustancial frente al SoC Apple M1 Pro, especialmente en lo que respecta al rendimiento de la GPU, ya que Apple ha doblado la cantidad de núcleos gráficos.

El SoC Apple M1 Max suma 57.000 millones de transistores, utiliza también una configuración de diez núcleos divididos en ocho núcleos de alto rendimiento y dos núcleos de alta eficiencia, y mantiene el enfoque tipo SoC con todos los elementos integrados en un mismo chip. La unidad de procesamiento neural mantiene los 16 núcleos, lo que se traduce en una potencia de hasta 11 billones de operaciones por segundo, y cuenta con el Secure Enclave y con soporte de Thunderbolt 4. También conserva el mismo motor multimedia.

Sin embargo, las diferencias entre el SoC Apple M1 Pro y el SoC Apple M1 Max son, como anticipamos, bastante marcadas. Este último tiene el doble de memoria unificada, es decir, suma hasta 64 GB de LPDDR5 con un bus de 512 bits, lo que permite doblar el ancho de banda (400 GB/s), y presenta una latencia muy contenida. También destaca el soporte de hasta cuatro pantallas externas, y la presencia de una GPU mucho más potente.

Sobre la GPU del SoC Apple M1 Max, vale la pena profundizar un poco más en sus claves, ya que se trata de una solución que suma 32 núcleos gráficos, lo que equivale a 4.096 unidades de ejecución (shaders). Esto nos deja una potencia de 10,4 TFLOPs en FP32, la misma que puede alcanzar, por ejemplo, una GeForce RTX 3050 Mobile. Aplicad aquí la misma lógica que vimos anteriormente, y es que esta comparativa debe servirnos como referencia aproximada para contextualizar ese rendimiento en bruto, pero no como equivalencia absoluta.

El SoC Apple M1 Max es, a pesar de esa base común que tiene con el modelo Pro, una solución muy más potente, como anticipamos, y mucho más indicada para aquellos profesionales que trabajan con aplicaciones y herramientas que tienen una mayor dependencia de la GPU. Obviamente también será un chip más caro, lo que significa que todos los MacBook Pro que lo integren tendrán un precio significativamente mayor que aquellos basados en el SoC Apple M1 Pro.

Apple no quiere potencia sin control: Optimización y eficiencia

Tener chips potentes está muy bien, de hecho es algo fundamental para Apple, ya que la compañía de la manzana necesitaba demostrar que su apuesta por ARM, y los diseños propios, fue una decisión acertada. Sin embargo, el gigante de Cupertino siempre se ha caracterizado por buscar una profunda integración a nivel hardware-software, y también ha buscado cuidar la eficiencia, dos claves que ha mantenido con los nuevos SoCs Apple M1 Pro y Max.

Para demostrarlo, la firma de la manzana ha compartido varias gráficas en las que ha mostrado la diferencia de rendimiento, y de eficiencia, que existe entre sus nuevos SoCs y otros de la competencia, equipados con configuraciones de cuatro núcleos y de ocho núcleos (a nivel CPU).Como podemos ver en la primera gráfica, la diferencia en materia de rendimiento es muy grande, tanto que los nuevos SoCs Apple M1 Pro y M1 Max superan holgadamente el rendimiento de una CPU «rival» de 8 núcleos, y consumen menos de la mitad que aquella.

En la segunda gráfica vemos la diferencia de rendimiento que existe a nivel de GPU, y de nuevo la distancia es tremenda. La GPU de 16 núcleos que integra el SoC Apple M1 Pro es mucho más potente que la integrada del procesador rival de 8 núcleos, y la GPu del M1 Max multiplica su rendimiento por siete. Sí, consume tres veces más, pero rinde siete veces más, lo que se traduce en una mayor eficiencia por vatio.

La gráfica inferior recoge una comparativa más interesante, ya que mide el rendimiento de una tarjeta gráfica para portátil de gama alta frente a la GPU del SoC Apple M1 Max. Esta última es menos potente, pero consume hasta 100 vatios menos, lo que se traduce en un mayor rendimiento por vatio. Son muy interesantes estas comparativas, pero tengo un problema importante, y es que Apple no nombra directamente a los rivales con los que compara sus nuevos SoCs, lo que me impide sacar conclusiones más precisas y mejor enfocadas. Una pena.

En esta última gráfica podemos ver las diferencias que se producen, en términos de rendimiento sostenido, cuando utilizamos un portátil con gráfica dedicada con la batería. De nuevo, esto resulta interesante, ya que confirma que la GPU de los SoCs Apple M1 Pro y Apple M1 Max aguantan mejor el tipo incluso sin estar conectadas a la corriente eléctrica, pero no tenemos el nombre del rival concreto con el que ha comparado Apple. Por otro lado, hay que tener en cuenta que las tarjetas gráficas dedicadas de última generación traen numerosos mecanismos de optimización para que no haya una pérdida de rendimiento tan enorme al trabajar en modo batería.

En líneas generales, creo que Apple ha logrado una evolución más que digna con estos nuevos chips, tanto en lo que respecta al rendimiento CPU como a nivel GPU, y ha vuelto a callar a aquellos que decían que no podría salir adelante con sus propios chips. No obstante, los precios de los nuevos MacBook Pro equipados con los SoCs Apple M1 Pro y Apple M1 Max son demasiado altos, y las pruebas de rendimiento no tienen todo el valor que deberían porque no se nombra de forma directa al rival objeto de la comparativa. Quizá Apple debería empezar a comparar «manzanas con manzanas», pero dando «nombres y apellidos».