Med lanseringen av processorn M1 tog Apple sitt första steg mot att ersätta Intel med egenbyggda ARM-processorer. En av egenskaperna som ger M1 en prestandamässig fördel ställt mot dess Intel-motsvarigheter är att primärminnet finns integrerat i samma kretspaket som processorn. Utöver att vara mer energieffektivt ger det också alla delar på processorn enhetlig åtkomst till primärminnet, vilket ger låg latens när processorkärnor och grafikdel ska nå minnet.
Trots denna designmässiga fördel arbetar primärminnet i M1 fortfarande efter samma minnesmodell som andra integrerade systemkretsar på marknaden. Minnesmodellen kallas Unified Memory Access (UMA) vilken låter samtliga delar på en systemkrets kommunicera med minnet över samma databuss. I praktiken innebär det att de olika beräkningsenheterna delar på samma bandbredd, men ett registrerat patent visar att Apple vill ändra på upplägget.
Patentet beskriver ett upplägg där två olika typer av DRAM-minnen kombineras på olika nivåer. Den ena minnestypen är ett litet DRAM-cache med hög bandbredd, vilket kompletterar vanligt DRAM som agerar primärminne med stor minnesstorlek. Både det lilla snabba minnet och det stora minnet ska kunna staplas tillsammans på en systemkrets och dela på samma minneskontroller i en systemkrets. Utöver hög bandbredd via det lilla DRAM-minnet utlovas lösningen också vara energieffektiv.
In an embodiment, the first and second integrated circuits may be coupled together in a stack. The second integrated circuit may include a physical layer circuit to couple to other circuitry (e.g. an integrated circuit having a memory controller, such as a system on a chip (SOC)), and the physical layer circuit may be shared by the DRAM in the first integrated circuits. In some embodiments, high energy efficiency, high capacity, and low latency may be realized using the memory.
Just den energieffektiva designen lyfts fram som en egenskap som gör minnesupplägget lämpat för bärbara enheter och andra produkttyper där låg energiförbrukning är viktigt. Patentet registrerades redan år 2016, men införandet av en fundamental förändring av hur minne struktureras och används är en tidskrävande process. Då tekniken ännu inte använts i Apples telefoner, bärbara datorer eller M1-processorn kan det vara en byggsten för kommande ARM-processorer i Apple Silicon-familjen.
Trots att tekniken beskrivs som lämpad för energieffektiva tillämpningar skulle hög bandbredd och låg energiförbrukning även lämpa sig väl för processorer med stort antal kärnor och rymlig minnesmängd. Rykten om kommande processorer för Mac Pro-datorer anger varianter med så mycket som 64 kärnor. En sådan produkt skulle tjäna på hög bandbredd och att integrerade beräkningsenheter inte behöver dela på bandbredden på samma sätt som i dagens processorer.
