Unified Memory คืออะไร และทำงานอย่างไรบน Apple Silicon

บทความนี้จะมาดูกันว่าสถาปัตยกรรม Unified Memory ของ Apple ทำงานบน Apple Silicon เช่น โปรเซสเซอร์ M1 ได้อย่างไร

ด้วยการเปิดตัวอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย M ของ Apple อย่างต่อเนื่อง ทำให้มีความสนใจอีกครั้งในประสิทธิภาพอันน่าทึ่งของชิปเซ็ตตระกูลนี้ การเปิดตัวชิป M1 ในปี 2020 ถือเป็นการนำสถาปัตยกรรมหน่วยความจำแบบครบวงจร (UMA) ของบริษัท Cupertino มาใช้กับซิลิคอนของ Apple เป็นครั้งแรก วิธีการใช้หน่วยความจำนี้ทำให้ Apple สามารถบีบประสิทธิภาพที่สูงขึ้นจาก RAM ที่น้อยลงได้ หน่วยความจำแบบรวมบน Apple Silicon ทำงานอย่างไรกันแน่? มาดูกัน โดยเริ่มจากพื้นฐานเล็กๆ น้อยๆ เกี่ยวกับหน่วยความจำโดยทั่วไป และสิ่งใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นกับหน่วยความจำ Mac ที่ขับเคลื่อนด้วย M.

RAM คืออะไร และชิป M แตกต่างกันอย่างไรที่นี่

RAM ย่อมาจาก "หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม" นี่คือองค์ประกอบหลักของหน่วยความจำระบบในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง หน่วยความจำระบบเป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวสำหรับข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ของคุณใช้ในช่วงเวลาที่กำหนด ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำระบบอาจรวมถึงไฟล์ที่คุณกำลังดูอยู่ รวมถึงไฟล์ที่ macOS ต้องการ ตามเนื้อผ้า RAM มีลักษณะทางกายภาพเป็นแท่งยาวที่พอดีกับช่องบนเมนบอร์ดของคุณ M1 ถือเป็นการปฏิวัติในลักษณะนี้เช่นกัน

Apple ออกแบบ M1 เป็นระบบบนชิป (SoC) โดยมี RAM รวมอยู่ด้วยเป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจนี้ ในขณะที่การรวม RAM เข้ากับ SoC นั้นเป็นเรื่องปกติในสมาร์ทโฟนเช่น ไอโฟน 14 ซีรีส์นี่เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่สำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปและแล็ปท็อป การเพิ่ม RAM ให้กับการออกแบบ SoC ช่วยให้สามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้เร็วขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพ

นอกเหนือจากการเพิ่ม RAM ให้กับ SoC แล้ว Apple ยังได้เปลี่ยนวิธีพื้นฐานในการใช้หน่วยความจำของระบบอีกด้วย นี่คือจุดที่หน่วยความจำแบบรวมบน Apple Silicon เข้ามามีบทบาท Unified Memory ทำงานอย่างไร?

Unified Memory คืออะไร และทำงานอย่างไร

หน่วยความจำแบบรวมเป็นเรื่องเกี่ยวกับการลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลที่คัดลอกระหว่างส่วนต่างๆ ของหน่วยความจำที่ใช้โดย CPU, GPU ฯลฯ การคัดลอกช้าและทำให้เปลืองความจุหน่วยความจำ เมื่อใช้หน่วยความจำแบบดั้งเดิม ส่วนหนึ่งของ RAM ของคุณจะถูกสงวนไว้สำหรับ GPU หากแล็ปท็อปของคุณโฆษณาว่ามี RAM ขนาด 16GB และจัดสรรพื้นที่ 2GB ให้กับ GPU คุณจะมีพื้นที่ว่างสำหรับงานระบบเพียง 14GB เท่านั้น Apple แก้ปัญหานี้ด้วย UMA ทำให้การจัดสรรหน่วยความจำลื่นไหลยิ่งขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพ

การเล่นเกมเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจคุณประโยชน์ของหน่วยความจำแบบรวม เมื่อคุณเล่นเกมบน Mac ของคุณ CPU จะได้รับคำสั่งทั้งหมดสำหรับเกมก่อน จากนั้นจึงส่งข้อมูลที่ GPU ต้องการไปยังการ์ดกราฟิก จากนั้นกราฟิกการ์ดจะนำข้อมูลทั้งหมดนั้นไปใช้งานภายในโปรเซสเซอร์ของตัวเอง (GPU) และ RAM ในตัว

หากคุณมีโปรเซสเซอร์ที่มีกราฟิกในตัว GPU จะยังคงรักษาหน่วยความจำของตัวเองเช่นเดียวกับโปรเซสเซอร์ CPU และ GPU ทำงานบนข้อมูลเดียวกันอย่างเป็นอิสระ จากนั้นส่งผลลัพธ์กลับไปกลับมาระหว่างที่เก็บหน่วยความจำ หากคุณละทิ้งข้อกำหนดในการย้ายข้อมูลไปมา จะเห็นได้ง่ายว่าการเก็บทุกอย่างไว้ในพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเดียวกันจะปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างไร วิธีการใช้หน่วยความจำแบบรวมเป็นการปฏิวัติประสิทธิภาพอย่างแท้จริงโดยอนุญาตให้ส่วนประกอบทั้งหมดเข้าถึงหน่วยความจำเดียวกันในที่เดียวกัน

Apple บรรลุความยิ่งใหญ่อย่างแท้จริงด้วยชิปตระกูล M นอกเหนือจากการรวม RAM ทางกายภาพแล้ว สถาปัตยกรรมหน่วยความจำแบบรวมใหม่ยังช่วยให้ใช้หน่วยความจำที่มีอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้หน่วยความจำใหม่นี้ทำให้ Mac ที่ใช้ M สามารถทำอะไรได้เกือบทุกอย่าง ซึ่งรวมถึง ใช้งาน Windows 10. การวางหน่วยความจำทั้งหมดไว้ในกลุ่มเดียวหมายความว่าส่วนประกอบใดๆ สามารถเพิ่มการใช้งานได้เมื่อจำเป็น โดยจัดสรรทรัพยากรได้อย่างราบรื่นเมื่อจำเป็น

  • ไอแพดโปร 12.9 นิ้ว
    แอปเปิ้ลไอแพดโปร 12.9 นิ้ว (2021)

    ต้องเห็นหน้าจอบน iPad Pro รุ่น 12.9 นิ้วนี้จึงจะเชื่อได้ เพิ่มชิป M1 ซึ่งเกือบจะทรงพลังเกินไปสำหรับ iPad เพียงอย่างเดียว

  • iMac ขนาด 24 นิ้วพร้อมจอแสดงผล 4.5K
    แอปเปิล iMac (2021)

    ออลอินวันปัจจุบันของ Apple มีจอแสดงผล 4.5K, ชิปเซ็ต M1 และมีสีสันสวยงาม

    $ 1,250 ที่อเมซอน