2020년 6월, Apple은 Mac 제품군에 사용되는 프로세서를 Intel에서 자체 설계한 칩으로 전환할 계획을 발표했습니다. M1 칩은 Apple이 처음부터 자체 설계한 ARM 기반 시스템 온 칩(SoC)의 첫 번째 결과물입니다. Apple의 맞춤형 실리콘에 대해 알아야 할 주요 사항들을 살펴보겠습니다.
M1 칩이란 무엇인가?
M1은 Apple이 Mac 컴퓨터 라인업을 위해 특별히 설계한 최초의 시스템 온 칩입니다. 2006년부터 모든 Mac 컴퓨터에는 Intel의 칩이 탑재되었습니다. 이 칩들은 Windows PC에서도 사용되는 x86 및 x86_64 아키텍처를 기반으로 했습니다.
하지만 M1은 이와 다릅니다. M1은 Apple의 iPhone과 iPad 같은 휴대용 기기에 주로 사용되는 ARM 아키텍처를 채택했습니다. ARM 아키텍처는 x86에 비해 명령어 세트가 간소화되어 있어 전력 소비량이 적습니다.
Apple이 컴퓨터용 맞춤형 칩을 직접 설계한 것은 이번이 처음이기에, 이는 Apple과 Mac 제품에 있어 매우 중요한 발전입니다. Apple은 수년간 iPhone 및 Apple Watch와 같은 휴대용 기기를 위한 칩을 설계해 왔지만, 데스크탑 컴퓨터에는 Intel의 칩을 사용해 왔습니다.
M1 칩은 Intel의 칩에 비해 몇 가지 중요한 장점과 약간의 단점을 가지고 있습니다. 하지만 Apple은 대부분의 사용자들이 Intel 칩에서 자체 설계한 ARM 칩으로 전환할 때 큰 차이를 느끼지 못할 것이라고 자신합니다.
M1 칩의 장점
M1 칩은 맞춤형으로 설계되었기 때문에 Apple은 원하는 대로 정확하게 만들 수 있었습니다. 그 결과, GPU 및 T2 보안 칩과 같은 기존의 Mac 구성 요소들이 M1 디자인에 통합되었습니다.
이러한 통합 과정은 효율성을 높이고 전력 소비를 크게 줄입니다. 또한 Apple은 하드웨어와 소프트웨어를 함께 설계함으로써 모든 것이 최적의 성능을 발휘하도록 만들 수 있습니다.
가장 큰 장점 중 하나는 전력 소비 효율성입니다. 새로운 M1 칩은 기존 Intel 칩보다 약 절반의 전력을 소비하므로 배터리 수명이 두 배로 늘어납니다. 예를 들어, M1 칩을 탑재한 13인치 MacBook Pro는 한 번 충전으로 최대 20시간 동안 동영상 재생이 가능하다고 합니다.
이러한 향상된 전력 효율성 덕분에 Apple은 자사 칩이 “와트당 최고의 CPU 성능”을 제공한다고 주장합니다. 애플의 주장
GPU 성능 또한 주목할 만합니다. 8코어 통합 그래픽 칩은 약 2.6테라플롭의 성능을 제공합니다. 이는 2년 전 출시된 NVIDIA GTX 1050 Ti(2.1테라플롭)와 같은 중급 그래픽 카드보다 약간 더 뛰어난 성능입니다.
물론 GPU 성능을 이렇게 단순하게 비교하는 것이 실제 성능을 정확히 반영하지는 않을 수 있습니다. 하지만 Apple은 M1 칩이 “개인용 컴퓨터에서 가장 빠른 통합 그래픽”을 제공한다고 주장합니다.
M1 칩에는 머신 러닝 작업을 위한 뉴럴 엔진도 탑재되어 있습니다. 이는 관련 기술을 사용하는 일부 앱들이 더 빠른 속도로 작동할 수 있다는 의미입니다. 예를 들어, 사진 앱은 뉴럴 엔진을 활용하여 이미지를 스캔하고 사물과 얼굴을 더 빠르게 인식할 수 있습니다.
이 외에도 M1 칩은 향상된 화상 통화 품질을 위한 이미지 신호 프로세서와 칩에 통합된 보안 영역인 Secure Enclave를 포함하여 다양한 이점을 제공합니다. Secure Enclave는 운영 체제 및 지문과 같은 생체 인식 데이터에 대한 보안 기반을 제공합니다.
M1에는 암호화 및 암호 해독을 위한 전용 하드웨어와 대중적인 미디어 형식용 하드웨어 인코더 및 디코더가 포함되어 있습니다. 또한 Thunderbolt 컨트롤러는 USB-4를 지원하여 40Gbps 전송 속도를 제공합니다.
Apple의 생태계 전반에 걸쳐 변화가 있을 것입니다. 이제 Mac은 iPhone 및 iPad와 동일한 ARM 아키텍처를 사용하므로 앱을 플랫폼 간에 쉽게 이식할 수 있습니다. 실제로 iOS 앱이 곧 Mac에서 사용 가능해질 것입니다.
따라서 앞으로 Mac에서 더 많은 iOS 앱을 볼 수 있을 뿐만 아니라, 데스크톱 환경에 최적화된 모바일 앱을 사용할 수 있게 될 것입니다.
M1 칩의 단점
M1 칩은 Intel 기반 Mac과 다른 아키텍처를 사용하므로 기존의 macOS 소프트웨어와 기본적으로 호환되지 않습니다. 하지만 Apple은 Rosetta 2라는 호환성 계층을 제공하여 이러한 문제를 해결하고 있습니다. Rosetta 2는 Apple이 Intel로 처음 전환할 때 사용했던 기술과 유사합니다.
Rosetta 2는 Intel 기반 앱을 설치 시점에 ARM 코드로 효과적으로 변환합니다. 이론상으로는 이러한 변환 과정을 통해 사용자들이 문제없이 Intel 기반 Mac에서 Apple Silicon Mac으로 업그레이드할 수 있습니다.
Apple의 소프트웨어 엔지니어링 수석 부사장인 Craig Federighi는 “그래픽 집약적인 앱 중 일부는 Rosetta를 통해 이전 Mac에서 기본적으로 실행되었을 때보다 더 나은 성능을 보인다”라고 자신 있게 말했습니다.
Rosetta 2는 Apple이 전환 과정을 완료하는 데 필요한 임시적인 해결책처럼 보입니다. 앞으로 Xcode를 사용하여 앱을 컴파일하는 개발자는 다음과 같이 두 가지 버전의 소프트웨어를 컴파일할 수 있습니다.
- Intel 칩에서 기본적으로 실행되는 기존 버전
- M1 칩 이상을 탑재한 컴퓨터에서 실행되는 ARM 기반 버전
하지만 Intel 칩에서 벗어나는 것은 Mac 소프트웨어에만 영향을 미치는 것은 아닙니다. 적어도 x86_64 버전을 사용하는 경우 Mac에서 Windows로 이중 부팅하는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. Microsoft는 ARM용 Windows에서 열심히 작업하고 있지만, x86_64 소프트웨어 에뮬레이션은 진행 중인 프로젝트입니다.
Linux 사용자에게도 이 변화는 영향을 미칠 것입니다. 많은 주요 Linux 배포판(Ubuntu, Arch, Fedora 등)에는 이미 ARM 버전이 있습니다. 하지만 Apple이 ARM Mac에서 다른 운영 체제를 부팅하도록 허용할지는 불분명합니다.
M1 칩으로 전환하는 데 따른 또 다른 두 가지 하드웨어 관련 단점이 있습니다. 첫째, Thunderbolt를 통해 외부 GPU 인클로저를 사용할 수 없으며, 둘째, 현재 M1 칩을 탑재한 모델은 16GB RAM으로 제한됩니다.
M1 칩을 사용한 최초의 Mac
Apple은 M1 칩을 탑재한 세 가지 모델을 발표했습니다.
- MacBook Air (999달러부터)
- 13인치 MacBook Pro (1,299달러부터)
- Mac mini (699달러부터)
MacBook Air는 Apple의 가장 인기 있는 모델 중 하나이며, 대부분의 경우 가장 비용 효율적인 옵션입니다. 이전 제품에서 호평을 받았던 높은 DPI Retina 디스플레이, Magic Keyboard 및 Touch ID를 그대로 유지하고 있습니다. M1 칩을 탑재함으로써 CPU 코어는 8개(이전 4개), 배터리 수명은 18시간(이전 12시간)으로 향상되었습니다.
13인치 MacBook Pro 역시 M1 칩과 함께 Apple의 개선된 Magic Keyboard로 업그레이드되었습니다. M1 MacBook Pro의 가장 큰 장점은 20시간에 달하는 배터리 수명입니다. 이는 기존 Intel 기반 Mac에서 가능했던 시간의 두 배입니다.
마지막으로, Mac mini가 있습니다. Apple이 M1 칩 출시를 준비하기 위해 개발자들에게 ARM 기반 버전을 제공했음을 고려하면 적절한 선택입니다. Mac mini는 2018년 이후 업데이트가 없었습니다. 이제 Intel UHD 통합 그래픽 칩을 대체하고 2개의 추가 코어를 갖추게 되었습니다.
Apple Silicon이 출시되면서 나타나는 패턴을 알 수 있습니다. 이들은 휴대성과 가벼운 데스크톱 컴퓨팅을 위해 설계된 비교적 저렴한 모델입니다. 더 강력한 15인치 MacBook Pro 또는 Mac Pro와 같은 고성능 컴퓨터를 원한다면 Intel 칩을 사용하는 모델을 선택해야 할 것입니다.
더 강력한 Apple 실리콘 출시 예정
현재 M1 칩을 탑재한 Mac 제품들은 훌륭한 성능을 제공하지만, 비디오 편집, 소프트웨어 컴파일 또는 3D 렌더링과 같이 고성능을 필요로 하는 작업에는 여전히 Intel 칩을 탑재한 모델이 더 적합합니다.
하지만 Apple은 향후 몇 달 안에 더 많은 발표를 할 것으로 예상됩니다. 이는 Apple이 고성능 시장을 위한 제품을 준비하고 있다는 것을 의미합니다. Apple은 2년 이내에 전체 Mac 제품군을 ARM으로 전환할 계획임을 이미 발표했습니다.
이는 2005년 PowerPC에서 Intel로 전환할 때 발표했던 기간과 유사합니다. 하지만 Apple은 1년도 채 안 되어 모든 새로운 Mac에 Intel 칩을 탑재했습니다.
하지만 고성능 기기에서 동일한 M1 칩을 볼 것이라고 기대하지는 마십시오. 일반적으로 고급형 Mac에는 더 많은 코어, 더 높은 클럭 속도 및 더 많은 RAM이 탑재됩니다. 또한 AMD와 같은 별도의 GPU도 사용합니다. 성능에 더 중점을 두고 전력 효율성에 덜 중점을 둔 M1X 또는 M2 칩을 볼 가능성이 더 큽니다.
M1 칩은 시작에 불과하다
iPhone 및 iPad에 탑재된 A 시리즈 칩과 마찬가지로 M1은 다양한 제품 중 첫 번째 칩일 가능성이 높습니다. Apple은 일반적으로 A12Z 및 A14X와 같은 파생 모델을 포함하여 2년마다 새로운 넘버링을 가진 칩을 출시합니다. Apple이 Mac 제품군에 대해 유사한 접근 방식을 취할 가능성이 매우 높습니다.
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