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Comprensión de la arquitectura de memoria unificada de Apple

Durante su evento Unleashed el 18 de octubre de 2021, Apple anunció nuevos conjuntos de chips M1 con mayor memoria unificada. Las primeras Mac basadas en M1 podían manejar hasta 16 GB de memoria. El nuevo M1 Pro puede manejar hasta 32 GB de memoria unificada, mientras que el M1 Max lo duplica a 64 GB. En la superficie, parece una cantidad muy modesta de memoria. Sin embargo, cuando miras cómo funciona realmente la Arquitectura de memoria unificada de Apple, en realidad es bastante impresionante.

CPU vs memoria gráfica

Con la mayoría de las PC, la CPU y la memoria gráfica son dos chips separados. Si bien existe el concepto de memoria unificada en otras plataformas, generalmente verá la memoria gráfica y la memoria de la CPU como chips discretos.

La memoria de la CPU, o RAM del sistema, generalmente se compone de “sticks” que se conectan a la placa base de su computadora. Alternativamente, la RAM podría soldarse en su lugar en la placa base. El caso es que la memoria del sistema o CPU es independiente del procesador, lo que significa que se reduce la velocidad de acceso. Sus datos deben viajar a lo largo de los circuitos de la placa base antes de que puedan llegar al procesador.

La memoria gráfica es algo diferente. Con un chipset de gráficos discretos, la memoria se suelda a la placa de circuito impreso (PCB). Sin embargo, todavía está separado de la GPU y los datos tienen que viajar a lo largo de los circuitos de la PCB, lo que lleva tiempo.

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¿Cómo cambia eso la arquitectura de memoria unificada de Apple?

En la implementación de Apple de la memoria unificada, la RAM disponible está en el sistema en un chip (SoC) M1. Si bien no está ubicado dentro del procesador en sí, sigue siendo parte del mismo silicio asentado al lado de los otros componentes fundamentales.

El nuevo SoC M1 Pro de Apple coloca la memoria unificada junto a los otros componentes fundamentales, todos en el mismo silicio.

Lo que esto significa es que hay menos espacio que los datos tienen que viajar para llegar a la CPU o la GPU. Esto da como resultado un ancho de banda de memoria más rápido tanto para la CPU como para la tarjeta gráfica. Este es el por qué.

Cuando procesa un video en Final Cut Pro, por ejemplo, la CPU obtiene primero todas las instrucciones para su importación o exportación. Descarga los datos que necesita la GPU, que normalmente utiliza su propia memoria incorporada. Una vez finalizada la GPU, tiene que transmitir los resultados a la CPU.

Con UMA de Apple, su CPU y procesador de gráficos comparten un grupo común de memoria. Dado que la GPU y la CPU utilizan ese conjunto común de memoria, la CPU no tiene que enviar datos a ninguna parte. Simplemente le dice a la GPU que tome las cosas de esta dirección de memoria y haga lo suyo.

Una vez que la GPU está lista, todo lo que tiene que hacer es avisar a la CPU. No es necesario transferir el video procesado desde la memoria gráfica a la memoria del sistema ni a ningún otro lugar. Simplemente le dice a la CPU: “Las cosas en la dirección de memoria 0x00000000 están listas para usted”.

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Más memoria y rendimiento más rápido

Los nuevos MacBook Pro M1 Pro están disponibles con hasta 32 GB de memoria unificada. El ancho de banda de la memoria es de hasta 200 GB / s, “lo que permite a los creativos, como los artistas 3D y los desarrolladores de juegos, hacer más sobre la marcha que nunca”.

En el M1 Max, todo eso se duplica. Puede configurar su MacBook Pro con hasta 64 GB de memoria unificada y su ancho de banda de memoria es de 400 GB / s.

Compare eso con el ancho de banda de memoria máximo teórico de Intel para sus procesadores Core X-Series: 94GB / s. La arquitectura de memoria unificada de Apple es un claro ganador aquí, ya que proporciona un ancho de banda de memoria al menos dos veces más rápido que el que Intel admite actualmente.

En el momento en que te das cuenta de que los 400 GB de ancho de banda de memoria del chip M1 Max son casi tan rápidos como los 448 GB de la PlayStation 5. Básicamente, obtendremos una PS5 en una computadora portátil. pic.twitter.com/2DxtIN0nwo

– Vadim Yuryev (@VadimYuryev) 18 de octubre de 2021

En otra comparación, el usuario de Twitter @VadimYuryev señaló que el ancho de banda de la memoria de la PlayStation 5 es de 448 GB / s. Básicamente, obtienes ancho de banda de memoria de consola de videojuegos de próxima generación en una computadora portátil.

Sugerencia del sombrero para Ian Paul de How-To Geek por su excelente introducción a la Arquitectura de memoria unificada de Apple.

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