Обзор ноутбука MacBook Pro 13” на ARM-процессоре Apple M1, часть 1: конфигурация и производительность

Выход компьютеров Apple на базе ARM-процессора M1 — пожалуй, самое интригующее IT-событие этой осени. Да, это не было сюрпризом в полной мере: о планах Apple перейти с x86-процессоров Intel на собственную SoC архитектуры ARM мы знали еще с лета. Но когда именно это произойдет, что будут представлять собой новые продукты и, главное, какие результаты покажет будущий чип в сравнении с привычными процессорами х86 — это была настоящая интрига. Ноябрьская презентация ответила на некоторые из этих вопросов, но, конечно, мы ждали возможности протестировать решения на Apple M1 по нашей методике. И вот, наконец, такая возможность выдалась: в редакцию iXBT.com приехал MacBook Pro 13″ (Late 2020) на базе новой SoC. И мы подробнейшим образом его изучили. В первой части статьи поговорим о производительности.

Напомним, что Apple выпустила три модели на новых процессорах M1: помимо 13-дюймового MacBook Pro это MacBook Air и Mac mini. Из них самый дорогой, естественно, MacBook Pro, и он доступен в двух конфигурациях, отличающихся только объемом SSD: 256 или 512 ГБ. Однако обе они — лишь с двумя портами USB-C. Также в продаже остаются модели с четырьмя USB-C и процессором Intel Core i5 2 ГГц, но они значительно дороже: если сравнивать конфигурации с одинаковым объемом SSD (512 ГБ), то это будет 150 и 180 тысяч рублей соответственно. Правда, у Intel-моделей больше объем оперативной памяти: 16 ГБ, а при заказе на сайте Apple его можно увеличить до 32 ГБ. Но и у M1-моделей, где по умолчанию идет 8 ГБ, можно поставить 16 ГБ, доплатив за это 20 тысяч. В этом случае цена поднимется до 170 тысяч рублей.

Таким образом, полностью идентичные по характеристикам модели, различающиеся лишь количеством портов USB-C и CPU/GPU (Intel Core i5 или Apple M1), по цене отличаются на 10 тысяч, причем в пользу новинки. Значит ли это, что она медленнее? Ответ даст наше тестирование.

Характеристики

Вот подробный список технических характеристик всех возможных конфигураций MacBook Pro 2020 года, включая и летние, с процессорами Intel. Отличающиеся характеристики тестовой модели отмечены жирным шрифтом.

Вот информация об этой модели в операционной системе macOS:

Итак, основа ноутбука, попавшего к нам на тест — восьмиядерная однокристальная система (SoC) Apple M1, в которой четыре ядра высокопроизводительные, а четыре других — энергосберегающие. Обратим внимание, что Apple даже в информации операционной системы не указывает частоту CPU-ядер.

По версии стороннего бенчмарка Geekbench 5, она составляет 3,18 ГГц, что очень неплохо (в массовых ARM-процессорах для смартфонов и планшетов она обычно ниже 3 ГГц). Впрочем, доверять этим данным надо с осторожностью.

Главное отличие M1, помимо архитектуры (ARM вместо х86), заключается в том, что этот чип включает сразу все необходимое: и графические ядра (их 8), и оперативную память (на той же подложке), и 16 ядер системы машинного обучения Neural Engine... А вот поддержки eGPU в Apple M1 нет, поэтому внешнюю видеокарту к ноутбуку не подключишь, тогда как в случае с Intel-вариантом это вполне возможно. Дискретной графики в 13-дюймовых MacBook Pro и вовсе не бывает.

Объем оперативной памяти LPDDR4 в нашей модели составляет 8 ГБ, емкость SSD — 256 ГБ. В общем, это самая доступная конфигурация с ценой 130 тысяч рублей.

Упаковка, комплектация и дизайн

Ноутбук поставляется в традиционной для Apple белой коробке, но изображение на ней не такое, как у летних моделей: теперь ноутбук сфотографирован не в профиль, а спереди.

Комплектация, разумеется, идентична прошлой. Но интересно, что на коробке нет ни единого упоминания процессора M1, даже мелким шрифтом.

Дизайн самого устройства полностью идентичен Intel-версии с двумя портами USB-C.

Порты расположены слева, ближе к экрану, и их, конечно, не хватает. Странно, что Apple решила выпустить на M1 сначала именно модель с двумя портами, а не с четырьмя — все-таки именно в профессиональном устройстве это важно. И если раньше версии с двумя портами покупали прежде всего из соображений экономии, то сейчас пользователь оказывается перед непростым выбором между новой платформой с одной стороны — и четырьмя портами с другой.

Что еще интересно: учитывая, что чип M1 гораздо компактнее прежней материнской платы с процессором, Apple могла бы уменьшить и размер корпуса. Но, видимо, в целях экономии времени было решено пока этого не делать. Поэтому габариты корпуса здесь идентичны. Да и материалы тоже.

С другой стороны, именно тот факт, что корпус остался прежним, нам на руку с точки зрения тестирования: оба процессора — Intel Core i5 и Apple M1 — оказываются в совершенно равных условиях. Что ж, перейдем к самому интересному.

Тестирование производительности

Тестировать MacBook Pro 13″ мы будем по нашей методике, но поскольку здесь ситуация особенно интересная и требующая максимально пристального изучения, методика будет существенно расширена (спойлер: некоторые из новых приложений войдут в следующую версию методики). Для сравнения приведем результаты MacBook Pro 16″ в топовой конфигурации (как самого мощного ноутбука Apple на процессорах Intel), нового iMac 27″ в топовой же конфигурации и Mac Pro.

Конечно, сравнение с iMac и Mac Pro может показаться странным: как можно сопоставлять десктопы дороже полумиллиона рублей и компактный ноутбук? Но, забегая вперед, когда вы увидите результаты, то поймете, что сравнение это далеко не столь абсурдно. И нам как раз важно понимать, в каких операциях Apple M1 сильно уступает десктопным процессорам, а в каких — догоняет и даже перегоняет их.

Также заметим, что все модели, кроме нового MacBook Pro 13″ с macOS Big Sur, тестировались на macOS Catalina (за исключением нескольких тестов на iMac, о которых мы скажем отдельно). Но сильного влияния разные версии ОС оказать не должны.

Final Cut Pro X и Compressor

На момент тестирования актуальными версиями этих программ были 10.4 и 4.4 соответственно.

Результаты — поразительные. В них даже сложно поверить, но, как говорится, мы всё видели своими глазами. Никаких ошибок здесь нет. Да-да, в стабилизации видео 4К новинка почти на порядок обгоняет аналог с процессором Intel (хотя у него 16 ГБ оперативной памяти, а не 8). Более того, сильно позади оказывается даже iMac 27″! Разве что Mac Pro впереди, но, как говорится, могло ли быть иначе... Или могло? Смотрим на тест 4 — создание прокси-файла из видео 8К. Здесь новинке проиграли и Mac Pro, и iMac 27″.

Утилита «Системный мониторинг» показывает, что при работе в полной мере задействуются графические ядра.

При этом в тесте стабилизации файла Full HD картина далеко не столь впечатляющая. Почему?

Возможно, дело в самих файлах. Файл 4К, который мы используем, снят на iPhone в H.264. Очевидно, с ним процессору Apple работать очень легко. Как и с не менее родным H.265, который сейчас используется в iPhone. Именно этим кодеком закодирован наш файл 8К. Иное дело — файл Full HD, снятый на камеру Panasonic. Хотя даже при работе с ним новинка в полтора раза быстрее MacBook Pro 13″ с процессором Intel.

Теперь расскажем, что произошло с последним тестом — экспортом файла 8К (уже другого, с камеры Red) в четыре формата. Поначалу все шло нормально. Мы поставили в настройках Compressor галочку на Enable additional Compressor instances (увы, поскольку CPU-ядер у Apple M1 всего 8, он позволяет поставить только один дополнительный поток), после чего запустили рендеринг.

Из четырех заданий сначала выполнялись два первых, затем два других. Но если один файл экспортировался нормально, то при создании второго вылетела ошибка.

Позже мы повторили тест, и опять была ошибка, только не на этом же файле, а на второй паре файлов. И в какой-то момент тест вовсе прервался. В итоге вместо четырех файлов, которые должны были получиться, мы увидели только два.

Результат этот весьма удивителен, поскольку Compressor — приложение разработки Apple, и от него естественно было бы ожидать идеальной работы на новом процессоре. Но есть предположение, что дело может быть в некорректной работе драйвера для формата R3D, в котором снимают камеры Red. Даже для обычного Mac на Intel приходится устанавливать этот драйвер, позволяющий Final Cut работать с файлами *.r3d, и для ARM-системы он явно не оптимизирован. Как следствие — такие проблемы.

Чтобы подтвердить нашу гипотезу, мы попробовали выполнить ту же операцию с файлом 8К H.265, который используем в тесте 4, сократив видео в FCPX до тех же 6 секунд, что длится видео 8К с камеры Red. И тут уже тест завершился без проблем, хотя это и заняло прилично времени.

Какой можно вывод сделать из работы в Final Cut / Compressor на Apple M1? Все сильно зависит от типа исходного файла. В лучшем случае результат в FCPX может быть превосходным, если файл в понятном для Apple кодеке, либо просто хорошим, если это что-то иное. Однако если для работы с файлом требуется установка сторонних драйверов, ситуация может быть непредсказуемой, вплоть до ошибок. Кроме того, действительно экстремальные нагрузки в Compressor все же демонстрируют потолок возможностей Apple M1. Особенно это проявляется при операциях, чувствительных к количеству ядер.

3D-моделирование

Следующий блок тестов — операция рендеринга 3D-моделей с помощью программы Maxon 4D Cinema R21 и бенчмарки той же фирмы Cinebench R20 и R15.

Здесь уже разгромного превосходства новинки не наблюдается. Возможно, есть резерв для оптимизации ПО для Apple M1, а быть может, тут количество ядер оказывается ключевым фактором, и M1 не сможет соперничать с многоядерными x86-процессорами. Но так или иначе, новинка примерно в полтора раза обходит предыдущий MacBook Pro 13″. Добавим, что никакого перегрева в этом тесте не наблюдалось, тогда как у MacBook Pro 13″ на Intel мы как раз наблюдали сильный перегрев.

Apple Pro Logic X

Наш следующий тест — Apple Pro Logic X. Напомним, что мы открываем тестовый проект, в меню Files выбираем Bounce project or section и в открывшемся окне отмечаем галочками три верхних формата: PCM, MP3, M4A: Apple Lossless. Нормализацию отключаем (Off). После чего запускаем процесс, включая секундомер.

И снова картина повторяется: конечно, более крупные модели быстрее, но зато ближайшего конкурента новинка опередила почти вдвое.

JetStream

Теперь посмотрим, как обстоят дела с браузерными JavaScript-бенчмарками JetStream 1.1 и JetStream 2. В качестве браузера использовался Safari.

Здесь новинка обошла не только 13-дюймовую модель, но и 16-дюймовую. А главная сенсация — выигрыш у Mac Pro. Видимо, за счет превосходства в однопоточной производительности.

Geekbench 5

Geekbench 5 подтверждает нашу гипотезу: Apple M1 вырывается вперед там, где не требуется многоядерность.

Но даже в многоядерном режиме ему удалось вырвать победу у ноутбучного Intel Core i9 в MacBook Pro 16″. Обратим также внимание на результаты GPU: интегрированная графика Intel проиграла более чем вдвое.

Geeks 3D GPU Test

В качестве основного GPU-теста мы теперь используем бесплатный, мультиплатформенный, компактный и лишенный привязки к интернету Geeks 3D GPU Test. Запускаем в нем FurMark и TessMark (последний — в версии х64), нажав на кнопку Run benchmark. Но прежде выставим разрешение 1920×1080, а антиалиазинг поставим на 8× MSAA.

Здесь требуется комментарий. У нас вызывают большие сомнения результаты теста FurMark. Дело в том, что если верить демонстрируемым значениям, MacBook Pro 13″ с Apple M1 может показывать 93 к/с. Но во время тестирования заметны выпадения кадров и легкие подтормаживания. То есть в реальности там точно меньше 30 к/с. Откуда взялась столь неверная интерпретация результатов — загадка. Скорее всего, в реальности результат этого теста либо чуть выше, либо аналогичен MacBook Pro 16″, но он совершенно точно во много раз лучше, чем у MacBook Pro 13″ с процессором Intel. И второй тест — TessMark — это подтверждает. Его результаты куда более правдоподобны.

BlackMagic Disk Speed

Если перечисленные выше бенчмарки помогают нам оценить производительность CPU и GPU, то BlackMagic Disk Speed ориентирован на тестирование накопителя: он измеряет скорость чтения и записи файлов.

В таблице представлены результаты для всех четырех устройств (с округлением до целых чисел).

Здесь никаких чудес нет, в ноутбуке установлен типовой SSD-накопитель с довольно типовыми результатами. Использование Apple M1 на результатах, по-видимому, никак не сказывается.

Игры

Для тестирования производительности в играх мы используем встроенный бенчмарк Civilization VI. Он выводит два показателя: Average Frame Time и 99th Percentile.

Результат в миллисекундах мы для наглядности переводим в fps (это делается делением 1000 на полученное значение). Настройки — по умолчанию.

И это единственный тест, в котором новинка проиграла всем выбранным соперникам — не критично, но все-таки бесспорно. Можно сделать вывод, что серьезные игры не столь эффективно работают через Rosetta 2, и в идеале они требуют оптимизации. С другой стороны, игра все же запускалась и работала, и производительность была сопоставима с MacBook Pro 13″ на Intel.

На этом наш стандартный набор тестов производительности в текущей версии методики заканчивается, но мы, конечно, не могли не расширить его за счет некоторых приложений, которые позволили нам ответить на специфические вопросы, возникающие именно в отношении Apple M1.

Дополнительные тесты производительности

Прежде всего, нам хотелось понять, насколько велика будет разница в производительности при запуске на Apple M1 приложения с оптимизацией под ARM-процессор Apple и без таковой. Для этого мы зашли в Mac App Store на страницу, где собраны оптимизированные для Apple M1 приложения.

Среди них есть архиватор Keka. В Mac App Store он стоит 229 рублей ($2,99), хотя с официального сайта скачивается бесплатно. Но нам важно, чтобы это была именно версия из App Store, гарантированно оптимизированная для Apple M1. Итак, скачиваем ее и запускаем на новом MacBook Pro 13″, а для сравнения — на iMac 27″ (2020) с установленной бета-версией macOS Big Sur. Таким образом, условия абсолютно равные. Для тестов используем папку объемом 10,15 ГБ, включающую и видео, и фото, и прочий контент. Сжимаем ее алгоритмом 7-Zip, на режиме «Обычный». В общем, с настройками по умолчанию.

На новом MacBook Pro 13″ эта операция занимает 5 минут 30 секунд и идет практически бесшумно, на iMac 27″ — 4 минуты 21 секунду, и компьютер при этом изрядно шумит. Прекрасный результат! Теперь идем на сайт keka.io, где можно скачать не только новую, но и старые версии приложения в виде DMG-файлов. Скачиваем релиз 1.1.30 — последнюю версию до создания ветки 1.2.x, в которой появилась поддержка Apple Silicon. Ставим этот релиз (актуальный 1.2.3, разумеется, предварительно удаляем) и запускаем его на обоих компьютерах.

У iMac результат получается точно такой же, вплоть до секунды. А вот MacBook Pro 13″ работает над задачей подольше.

О чем это говорит? О том, что оптимизация под Apple M1 все-таки влияет на производительность, но в то же время нельзя сказать, что программы без этой оптимизации работают в несколько раз или на порядок медленнее. В данном случае разница примерно на треть, и это весьма неплохой результат.

Вторая задача — кодирование видео с помощью HandBrake 1.3.3. Опять же, видеокодеры этого релиза оболочки не имеют никакой оптимизации под Apple M1, поэтому интересно сравнить, какие будут результаты у MacBook Pro 13″ и iMac 27″. Мы использовали тот же видеофайл 4К, который применяли в Final Cut Pro X. А операцией, которую мы производили в HandBrake, была конвертация видео в Full HD со стандартными настройками.

Как видим, разница между двумя моделями уже куда больше. Но здесь следует оговориться, что кодирование видео в HandBrake не задействует GPU (кроме QuickSync-версий кодеров), зато в полной мере задействует все ядра (об этом свидетельствует утилита «Системный мониторинг»). Поэтому нет ничего удивительно, что модель с 10 ядрами и 20 потоками обошла модель с 8 ядрами, из которых 4 — энергоэффективные.

И последний дополнительный тест: GPU-бенчмарк GFXBenchmark Metal. Некоторое время назад мы исключили его из методики, потому что его сервер не всегда доступен, но в данном случае нам повезло, удалось его скачать, а нужно это было потому, что приложение GFXBenchmark есть и для iPad, и его (внимание!) можно установить на MacBook Pro 13″ с процессором Apple M1. Да-да, на модели с Apple M1 теперь прямо из Mac App Store можно устанавливать iPad-приложения.

Вот какие сведения о системе выдает iPad-версия приложения. Заметим, что хотя устройство и разрешение экрана она определяет неправильно, GPU указан верно.

Подробнее о работе с iPad-приложениями на Apple M1 мы поговорим во второй части статьи, сейчас же нас интересуют тесты. В таблице ниже — результаты стандартного прогона Offscreen-тестов GFXBenchmark для Mac на MacBook Pro 13″, GFXBenchmark для iPad на MacBook Pro 13″ же и GFXBenchmark для Mac на iMac 27″.

Что ж, мы видим, что разница в производительности между версиями приложения для Mac и для iPad, запущенными на MacBook Pro 13″, минимальна, и из нее сложно сделать какой-то вывод. Но iMac, конечно, в любом случае сильнее, в среднем примерно в два с половиной раза. Напомним, однако, что там дискретная видеокарта!

Итоги тестирования производительности

Подведем итоги. Apple M1 — огромный шаг вперед. Практически во всех приложениях, даже тех, что не оптимизированы под новую архитектуру, он обеспечивает серьезный прирост производительности по сравнению с Intel Core i5 в MacBook Pro 13″ этого года. Поскольку в новых MacBook Air установлен тот же процессор, можно утверждать, что там сравнение с Air на Intel будет еще более впечатляющим.

Но настоящие чудеса начинаются, когда M1 работает в оптимизированном приложении и с «родными» для Apple файлами. Тогда, например, в Final Cut Pro X он чуть ли не обгоняет Mac Pro, оставляя позади все остальные модели, включая топовый iMac 2020 года.

Проблемы могут возникнуть при использовании специфических файлов, работа которых требует сторонних драйверов: мы это увидели на примере Compressor, который никак не мог без ошибок справиться с видео R3D. Впрочем, других проблем с ресурсоемкими приложениями замечено не было, и это уже само по себе прекрасный результат.

Также отметим, что разница в производительности между вариантом архиватора, оптимизированным для Apple M1, и вариантом неоптимизированным, запускающимся через Rosetta 2, не превышает 50%.

Каковы нагрев и шум новинки, какой длительностью автономной работы она может похвастать, насколько стабильно функционируют на Apple M1 неоптимизированные приложения? Ответам на эти вопросы будет посвящена вторая часть статьи, где мы и подведем окончательные итоги тестирования MacBook Pro 13″ на процессоре Apple M1.