Apple Silicon rozebrany na czynniki pierwsze – Jak działa M4 i dlaczego to nie „zwykły ARM”?

Wyobraź sobie dwa samochody. Oba tankujesz tą samą benzyną, ale jeden to Ferrari, a drugi to rodzinny sedan. Mają podobny silnik, ale reszta? To przepaść. Tak samo jest z chipami ARM. Apple M4 i typowy ARM Cortex-A710 mogą korzystać z tej samej architektury instrukcji, ale to dwie zupełnie inne maszyny. Czas zrozumieć, czemu Apple Silicon to nie po prostu "kolejny ARM".

• Czym w ogóle jest ARM? I jak działa licencja architektury?
• CPU, GPU, NPU, ISP i Secure Enclave
• ARMv9, RISC, SVE2 – co siedzi pod maską?
• A Cortex-A710? Raspberry Pi? Przecież to też ARM...
• Dlaczego to ważne?
• Co dalej? ARM przyszłości i Apple, które wyprzedza konkurencję

Czym w ogóle jest ARM? I jak działa licencja architektury?

ARM to firma, która nie produkuje chipów. Tworzy zestaw reguł, czyli ISA (Instruction Set Architecture) – takie "prawo fizyki" dla procesorów. Większość firm (Qualcomm, MediaTek, Samsung) korzysta z gotowych rdzeni ARM, np. Cortex-A710, i buduje na nich swoje SoC.

Apple robi inaczej. Mają Architecture License – najrzadszy i najdroższy typ licencji, który pozwala im tworzyć własne rdzenie, ale zgodne z ISA ARM. To oznacza: mogą zbudować całkowicie autorski CPU i GPU, ale aplikacje dla ARM dalej będą działać.

Dlatego Apple Silicon (M1, M2, M3, M4...) to ARM tylko z nazwy. W środku to inżynieryjny Frankenstein: CPU zaprojektowany przez Apple, GPU z ich własnymi shaderami i silnikami ray tracingu, NPU (Neural Engine) z mocą do 38 TOPS i kontrola nad każdym aspektem SoC.

CPU, GPU, NPU, ISP i Secure Enclave

Apple M4 to SoC (System on a Chip), czyli wszystko w jednym kawałku krzemu. Znajdziesz tam:

• CPU z rdzeniami performance (P) i efficiency (E)
• GPU z nowym silnikiem ray tracingu (2. generacja)
• NPU (Neural Engine) z mocą 38 TOPS
• ISP (Image Signal Processor) do przetwarzania obrazu
• Secure Enclave do szyfrowania, Face ID, Touch ID
• Unified memory współdzielona przez wszystkie komponenty

Taka integracja pozwala na ogromne przyspieszenie zadań, gdzie dane nie muszą "skakać" między chipami. Przykład? Final Cut Pro potrafi renderować wideo z efektami AI w czasie rzeczywistym. Metal i CoreML wiedzią, jak uderzyć bezpośrednio w odpowiednie silniki.

ARMv9, RISC, SVE2 – co siedzi pod maską?

Apple korzysta z ARMv9 – najnowszej wersji ISA ARM. To architektura oparta na RISC (Reduced Instruction Set Computing) – czyli mniej instrukcji, bardziej zoptymalizowane działania.

W M4 znajdziemy też:

• SVE2 (Scalable Vector Extensions 2) – elastyczne rejestry SIMD, dobre pod AI i przetwarzanie sygnałów
• CCA (Confidential Compute Architecture) – podstawa tzw. "realms", czyli bezpiecznych przestrzeni w RAM
• Unifikację pamięci z przepustowością do 300 GB/s
• Unifikację pamięci z przepustowością do 300 GB/s

Te cechy dają Apple przewagę nie tylko w benchmarkach, ale też w AI offline (LLM lokalnie na Macu) i zadaniach twórczych (montaż 4K z korekcją barw w czasie rzeczywistym).

A Cortex-A710? Raspberry Pi? Przecież to też ARM...

No właśnie. I tu właśnie pojawia się przepaść. Cortex-A710 to gotowy rdzeń ARM, wykorzystywany m.in. w Snapdragonach. Działa dobrze w telefonie, ale nie ma startu do M4.

Z kolei Raspberry Pi (np. model 5) ma 4 rdzenie ARM Cortex-A76 – to technologia sprzed ponad 5 lat. Owszem, to też ARM, ale porównywać Pi do M4 to jak zestawić rower z Teslą.

Apple optymalizuje każdą cząstkę chipu i dostosowuje do swojego systemu. To nie tylko rdzeń CPU, ale cała orkiestra pod batutą macOS.

Dlaczego to ważne?

Apple nie kupuje gotowych rozwiązań. Buduje od zera. I to daje im kontrolę nad:

• optymalizacją energetyczną (czas pracy na baterii)
• zarządzaniem ciepłem (cisza pod obciążeniem)
• wydajnością AI (MLX, LLM, CoreML)
• integracją hardware-software (Final Cut, Metal, Swift)

Dlatego M4 to ARM na sterydach, a Apple Silicon to właściwie osobna planeta. Dla zwykłego użytkownika? Lepszy czas pracy. Dla twórcy? Większa moc i mniej wentylatora. Dla programisty? Maszyna-marzenie pod ML, kodowanie, testy.

I choć Apple nie powie Ci tego wprost – w ich podejściu widać jasno: "Nie musimy zmieniać świata ARM. Wystarczy, że pokażemy, co z nim można zrobić dobrze."

Co dalej? ARM przyszłości i Apple, które wyprzedza konkurencję

M4 to nie koniec – to początek nowego kierunku. Architektura ARM rozwija się dynamicznie: ARMv9 wprowadziło bezpieczeństwo klasy enterprise (CCA), elastyczne przetwarzanie wektorowe (SVE2), a SoC stają się coraz bardziej modularne i inteligentne.

Apple ma tu przewagę: projektuje własne układy, system i software. Dzięki temu może pójść dalej niż reszta – w stronę AI offline, prywatnych LLM, aplikacji MLX, które nie potrzebują chmury. A skoro już dziś M4 uruchamia modele językowe lokalnie, co pokaże M5?

Konkurencja nie śpi – Qualcomm i AMD wchodzą mocno w AI. Ale ARM to nie sprint. To maraton. A Apple biegnie w swoim rytmie – może wolniejszym w zapowiedziach, ale szybszym na mecie.