اپل از سال ۲۰۱۰ توسعه پردازنده M1 را پایه‌ریزی کرده است
قبل از پایان سال ۲۰۲۰ و آغاز دهه‌ی جدید، اپل معماری جدیدی برای سیستم‌عامل و کامپیوترهای دوست‌داشتنی مک رونمایی کرد که گام مهمی در آینده‌ی مک به‌حساب می‌آید. تعجب‌آور نیست که کامپیوترهای جدید مک مجهز به M1 با وجود تغییر کلی معماری از اینتل x86 به ARM64، بسیار موفق ظاهر شده و از استقبال شگفت‌انگیز منتقدان و کاربران برخوردار بوده‌اند. همگی مشتاقانه منتظریم ببینیم که غول دنیای فناوری چگونه به این مهم دست یافته و نقشه‌ی راه آن‌ها برای آینده‌ی محاسبات چیست.
در‌این‌میان، وب‌سایت WccfTech به‌نقل از یکی از مهندسان پیشین اپل، جزئیات درخورتوجهی درباره‌ی پیشرفت‌های اپل در طراحی و تولید تراشه‌های مبتنی‌بر آرم به‌اشتراک گذاشته است که حدودا دَه سال پیش پایه‌گذاری شده است. گفته می‌شود همین پیشرفت‌ها و چشم‌انداز بلندمدت کوپرتینویی‌ها به عملکرد شگفت‌انگیزی منجر شده که در کامپیوترهای مک مجهز به پردازنده M1 می‌بینیم. در گزارش مذکور، آمده است حرکت اپل نقطه‌ی عطفی در پیش‌برد صنعت تلقی خواهد شد و سالیان آینده ابعاد این حرکت مشخص می‌شود.
شاک رون، مهندس سابق بخش کِرنل اپل، جزئیات جالبی از نحوه‌ی توسعه و دورنمای بلندمدت اپل برای تراشه‌های آرم (ARM) را به‌اشتراک گذاشته است که می‌تواند چرایی قدرت کم‌نظیر پردازنده‌ی M1 را پاسخ دهد. شاک رون در پاسخ به توییتی با عنوان «عملکرد کامپیوترهای مک M1 به‌دلیل حافظه‌ی پنهان و نه معماری آرم چشمگیر است» با ابراز مخالفت در توییتی جداگانه می‌گوید:
پیش‌فرض اینجا اشتباه است. اپل از مجموعه دستورالعمل‌های (ISA) مبتنی‌بر arm64 بهره می‌گیرد که برای فعال‌کردن برنامه‌های ریزمعماری اپل طراحی شده است. [قدرت M1] ممکن است بدین‌دلیل باشد که اولین هسته‌های ۶۴ بیتی اپل سیلیکون سال‌ها از بقیه جلوتر بود؛ بنابراین، فقط حافظه‌ی پنهان ملاک نخواهد بود.
در گزارش مذکور، شاک رون درباره‌ی چگونگی شروع کار اپل روی پردازنده‌های مبتنی‌بر ARM64 در سال ۲۰۱۰ صحبت‌هایی کرده است. او اعتقاد دارد در زمان رونمایی اولین پردازنده‌ی ۶۴ بیتی اپل در سال ۲۰۱۳، سامسونگ و کوالکام بسیار غافل‌گیر شده‌اند. او در‌این‌باره می‌گوید:
شرکت آرم استانداردی برای خدمت به مشتریانش طراحی كرد و از آنان درباره‌ی پیشرفت دستورالعمل‌های مبتنی‌بر معماری آرم بازخورد می‌گیرد. در سال ۲۰۱۰، شرکت‌های کمی به قابلیت هسته‌های ۶۴ بیتی اهمیت می‌دادند. سامسونگ و کوالکام، بزرگ‌ترین بازیگران صنعت موبایل، مطمئنا هنگام عرضه‌ی اولین پردازنده‌ی ۶۴ بیتی اپل در سال ۲۰۱۳ بسیار شوکه شده‌اند.
درمجموع، قلب تپنده‌ی M1 را هشت هسته‌ی پردازشی تشکیل داده است: چهار هسته‌ی قدرتمند Firestorm و چهار هسته‌ی کم‌مصرف Icestorm. همچنین، یک پردازنده‌ی گرافیکی (GPU) هشت‌هسته‌ای این پردازنده را همراهی می‌کند. چهار هسته‌ی اول در سریع‌ترین زمان ممکن پردازش کارهای فشرده و سنگین و چهار هسته‌ی دیگر پردازش کارهای سبک‌تر و روزمره را برعهده دارند و باعث بهره‌وری بیشتر از انرژی و درنهایت، بهبود عملکرد باتری لپ‌تاپ می‌شوند. به‌عنوان بخشی از SoC اپل باتوجه‌به محصول، از پردازنده‌ی گرافیکی هفت یا هشت‌هسته‌ای استفاده کرده است. با استناد به گفته‌های شاک رون، غول دنیای فناوری در سال‌های آینده هسته‌های پردازشی بیشتری در تراشه‌های خود استفاده خواهد کرد و سرعت کلاک نیز به‌مرور‌زمان افزایش می‌دهد. او بیان می‌کند:
پردازنده‌ی A7 از دو هسته‌ی پردازشی با فرکانس ۱٫۳ گیگاهرتزی قدرت می‌گرفت؛ اما در‌حال‌حاضر، پردازنده‌ی A14 درون خود شش هسته‌ی پردازنده‌ی مرکزی (CPU) جای داده است که می‌تواند حداکثر سرعت کلاک بیش از ۲٫۹۹ گیگاهرتز را به‌ارمغان آورد. یک پردازنده‌ی گرافیکی چهارهسته‌ای و یک موتور عصبی شانزده‌هسته‌ای نیز دیگر مشخصات سخت‌افزاری پردازنده را تشکیل می‌دهد. در‌این‌میان، تراشه‌ی M1 متشکل از هشت پردازشی به سرعت کلاک ۳٫۲ گیگاهرتز می‌رسد و یک پردازنده‌ی گرافیکی هشت‌هسته‌ای و یک موتور عصبی شانزده‌هسته‌ای را در بطن خود دارد. این روند افزایش هسته‌ها منطقی به‌نظر می‌رسد و تراشه‌ی آینده‌ی اپل می‌تواند به دوازده هسته نیز برسد.
درحقیقت، پردازنده‌ی M1 اپل سیستم-روی-یک-چیپ (SoC) است؛ یعنی تراشه‌ای مجتمع که بیشتر اجزای اصلی مربوط به پردازش شامل پردازنده‌ی مرکزی، پردازنده‌ی گرافیکی و حافظه و... را به‌صورت واحدی کلی در خود جای داده است. این پردازنده با استفاده از فرایند تولید پنج‌نانومتری ساخته شده و شانزده‌میلیارد ترانزیستور در بطن خود جا داده است و مانند دیگر پردازنده‌های استفاده‌شده در آیفون و آیپد، از طراحی هسته‌ها و اختصاصی اپل برای قدرت‌بخشیدن به کامپیوترهای مک در کلاس دسکتاپ بهره می‌برد.
در مستندات اظهارات شاک رون، آمده است اهالی کوپرتینو با معماری متمایز و فوق‌العاده‌ی خود توانسته‌اند تراکم ترانزیستورها را افزایش دهند و به‌واسطه‌ی آن در تراشه‌ی M1 از شانزده‌میلیارد ترانزیستور برخوردار شوند. پردازنده‌ی M1 با استفاده از اجرای خارج از دستور (OoO)، این امکان را فراهم کرده است که مجموعه‌دستورالعمل‌های جلویی از اجرای پشتی جدا شود و این امر با دستورالعمل‌های سفارشی‌شده آرم امکان‌پذیر شده است که اپل طراحی آن را برعهده دارد.
شاک رون به‌نوعی بر این باور است که اپل به‌دلیل سرمایه‌گذاری هنگفت در سال ۲۰۱۰ و توسعه و آزمون‌وخطای مداوم، تراشه‌هایش در محصولاتی مانند آیپد و آیفون توانسته هسته‌ها و سایر اجزای تراشه را باتوجه‌به دستورالعمل‌های آرم طراحی و به‌تبع آن، در این بخش به برتری دست یابد که باعث شده است M1، اولین نسل از تراشه‌های اختصاصی اپل برای کامپیوترهای مک، قدرت و بهره‌وری کم‌نظیری ارائه دهد.
