애플 M1 칩, 어떤 성능을 가지고 있을까요!??

애플에서 독자 개발한 M1 칩에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

애플의 M1 칩 개발에 대한 이야기를 해보겠습니다.
애플의 M1 개발 전에 사용했던 CPU를 살펴보면 IBM PowerPC CPU → Intel CPU → M1 칩셋 순서로 변화해왔습니다.

IBM의 PowerPC CPU는 성능 업그레이드와 발열 문제가 해결되지 않는 이유로 IBM에서 Intel(인텔) CPU로 바꿔서 사용하게 되었습니다. 하지만, 2015년도 부터 인텔의 CPU 업그레이드 능력은 점차 의심되어 왔습니다. 성능, 그리고 발열의 문제였습니다. 이로 인해 애플은 원하는 방향성의 맥북을 출시하지 못하는 결과를 초래하게 됩니다. 이때부터 애플에서는 독자적인 CPU를 개발해야겠다라고 마음을 먹었고, 기존의 아이폰과 아이패드 뿐만아니라 갤럭시폰, 태블릿 등에 탑재되어 있는 ARM프로세서 기술력을 이용해서 맥북에 M1 칩셋(M1실리콘)을 개발 장착해서 만들게 되었습니다.
예상해보자면, 2016~2017년도 부터 애플은 M1칩 개발을 위해서 시작했던 것으로 보여집니다.

M1칩은 어디에 적용 되었나,(M1 탑재 모델)

M1칩은 2020년도, 맥북 에어 13, 맥북 프로 13, 맥미니(Mac Mini)
최근 2021년도 아이맥 24, 아이패드 프로 5세대/3세대 까지 영역을 넓혀 왔습니다.
2020년도 초기부터 맥북을 통해 상당한 성능을 인정받은 M1칩은 2021년도 아이맥과 아이패드는 초유의 관심사였고 굉장한 인기를 몰고 있습니다.

M1칩, 세부내용

"M1 = ARM 프로세서" 는 CPU가 포함된 모든 시스템 통합 칩을 말합니다.
(개별 CPU가 아닌 CPU, 램, 메인보드 등이 하나로 통합된)

기존의 노트북과 데스크탑의 CPU는 X86 기반의 프로세서라서
메인보드 / CPU / 메모리(램) / 그래픽카드 / 저장장치 등을 모두 결합/조립해서 하나의 데스크탑 또는 노트북으로 만들어지게 됩니다.

ARM 프로세서인 M1칩은 하나의 칩위에 CPU, 메모리(램), 그래픽카드(GPU), 컨트롤러(썬더볼트) 등을 모두 올려놓은 SOC(System On a Chinp)이라고 할 수 있습니다.
예를 들어 삼성의 스마트폰에 탑재되는 엑시노스칩, 스냅드래곤 등이 ARM프로세서 입니다.

M1칩셋의 장점

ARM프로세서의 특징은 소형화하기 유리한 구조라서, 스마트폰, 태블릿PC 등에 사용되어 왔습니다.
가장 큰 장점은 전력효율 부분인데, 여러가지 부품들이 치밀하게 모여 있는 구조라서 서로 부품들 간의 신호이동 효율이 상당히 좋은 편이라서, 명령을 내리면 순간적으로 메모리나 그래픽카드가 반응할 수 있어 성능이 상당히 높습니다. 또한 이런 점 때문에 자체 발열 수준히 상당히 낮은 것 또한 아주 큰 장점입니다.

가장 많이 사용되는 인텔 i5와 라이젠5 CPU 와 성능을 비교해보면, 1.4~1.5배까지 M1칩의 성능이 더 좋습니다.

정리해보면, 전력 소모가 적어 배터리가 오래가며, 자체 발열 낮고, 성능은 더 높기 때문에
이런 이유로 M1칩이 탑재된 맥북, 아이맥, 아이패드가 혁신을 이루었다고 볼 수 있는 것입니다.

M1칩의 인공지능 연산장치인 Neural Engine(뉴럴 엔진)이 그래픽 처리를 할 때 이미지 프로세싱 유닛이 GPU를 도와주는 역할을 하며, 여러가지 작업을 할 때 뉴럴 엔진이 작업 배분을 효율적으로 나누어서 해주기 때문에 가지고 있는 CPU의 스펙(성능)을 너무나도 효율적으로 사용하게끔 해주기 때문에
X86 프로세서 보다 더 높은 효율 / 성능을 발휘하게 됩니다.

M1칩셋의 단점

애플, Mac os, M1 칩셋 등의 단점은 누구나 잘 알고 있듯이 호환성입니다.
윈도우 사용에 제한이 있고, 프로그램들은 맥os에서 실행되지 않는 경우도 있기 때문입니다.
게다가, ARM프로세서인 M1 칩셋에서는 윈도우 사용이 더 제한되어 있고, x86 프로세서를 기준으로 만들어진 프로그램들로 인해 호환이 되지 않는 부분이 있습니다.

하지만 다행인점은 소프트웨어 업계에서는 M1칩의 성능, 그리고 애플, ARM프로세서의 희망, 소비자의 수요에 대한 판단 때문인지
호환성 프로그램들을 엄청나게 만들어내고 있습니다.
또한 애플의 로제타2를 통해서 x86 프로그램을 M1 칩에서 돌아갈 수 있도록, 구현도 해놓은 상태입니다.

또하나의 단점으로는 ARM프로세서로 45W 급 고성능 CPU를 따라가지는 못했습니다.
그로인해 고사양 데스크탑 PC인 i9, 라이젠9 이상의 x86 프로세서의 영역은 아직 침범하지 못하였습니다.

M1 칩의 성능을 어디까지 사용할 수 있을까!?

용량이 크지않은 4K 영상편집, 가벼운 게임(스타2, 디아3)이 가능한 수준이라고 말씀드리고 싶습니다.

기존의 맥북은 주로 작업용으로 많이 사용되어져 왔는데요.

리그오브레전도(LoL/롤)는 맥북 에어 13 M1으로 플레이 했을때, 한타시에도 60프레임을 방어해주며 쾌적하고 완벽하게 플레이가 가능했습니다.
월드오브워크래프트(WoW/와우)를 맥북 에어 13 M1으로 플레이 했을때 옵션 조절을 통해서 프레임 드랍을 막아 게임을 즐길 수 있었습니다.
디아블로3(디아3)를 맥북 에어 13 M1으로 플레이 했을때,

옵션 조절을 하면, 60 프레임 방어가 가능해, 게임 진행이 가능했습니다.
스타크래프트2(스타2)를 맥북에어로 플레이 했을때, 게임 초반 1080(FHD) 정도로 옵션 조절을 어느정도로 해주면 프레임 방어가 가능하기 때문에 무리없이 게임을 즐길 수 있었습니다. 게임 중후반 맵에 건물들이 많아지는 중후반에는 프레임이 낮아지게 됬습니다. 
하스스톤은 사양이 낮은 게임으로 아무런 문제 없이 게임 플레이가 가능했습니다.
히어로즈 오브 스톰(히오스)은 1650x1050 해상도로 설정했을 때, 맥북 에어 13 M1은 프레임 드랍이 중간이 있긴했지만, 거희 대부분 60 프레임 고정으로 플레이가 가능했습니다. 해상도를 한단계 정도만 더 낮춰 준다면, 원활하게 플레이 가능합니다.

 
맥북 프로와 맥북 에어의 차이점

맥북 에어 13 M1은 팬리스 노트북으로 소음이 제로에 가까워 큰 장점이 있었습니다.
팬리스 노트북은 쿨링팬과 히트파이프가 없는 모델을 의미하며, ARM 프로세서의 자체발열관리 능력이 뛰어나기 때문에 생각보다 더 좋은 퍼포먼스를 보여주었다고 생각합니다.
게이밍 시에는 온도 30~40도 초반을 유지하는 모습을 보여주어서 상당히 무난하게 발열관리가 가능했지만, 마우스와 키보드는 USB보다는 무선(블루투스) 키보드와 마우스를 사용해서 발열이 나지 않도록 하는 것이 유리합니다.

맥북 프로 13 M1은 쿨링팬과 히트파이프가 있어, 고성능(고사양) 작업 및 게임을 오랜시간 사용한다면 필수라고 볼 수 있습니다.
맥북에어의 단점은 높은 성능을 유지해서 오랜 시간 사용시에는 자체적으로 발생한 열을 낮출수가 없다는 단점이 있습니다. 일반적인 사용에서는 전혀 지장이 없지만, 고성능/고사양 작업 및 게임을 장시간 사용할 목적이라면, 맥북 프로 13 M1 모델은 필수라고 볼 수 있습니다.

맥북 에어, 맥북 프로, 맥미니, 아이맥 등 어떤 스펙을 선택!?

램은 8GB와 16GB 우선 성능차이 체감이 상당히 어렵습니다.
또한 GPU 7코어와 8코어도 성능차이 체감은 상당히 어렵습니다.
앞서 계속 설명드렸던, 고성능 작업과 고사양 게임을 주로 즐긴다면,
맥북 프로 / 16GB 램 / GPU 8코어가 좀더 높은 퍼모먼스를 보여주는 것은 확실합니다.

하지만, 일반적인 학생, 사무용, 단시간의 고사양 작업등에 사용한다면,
맥북 에어 / 8GB 램 / GPU 7코어도 전혀 부족하지 않다는 점,
그리고 가성비가 정말 엄청나다는 점을 강조드리고 싶습니다!!

 

apple M1칩셋 분석