Apple с 2020 года внедряет в свои устройства революционные чипы M-серии, которые отличаются уникальной архитектурой с разделением на высокопроизводительные (P) и энергоэффективные (E) ядра. Эта технология позволяет значительно повысить скорость обработки данных и одновременно оптимизировать энергозатраты. Для пользователей Mac на Apple silicon понимание принципов работы таких ядер и управление нагрузкой на них может стать ключом к продлению времени автономной работы и снижению тепловыделения. Архитектура M-серии построена таким образом, что энергоэффективные ядра обеспечивают выполнение фоновых и несложных задач с минимальным потреблением энергии. При этом высокопроизводительные ядра берут на себя более ресурсоемкие процессы, требующие максимальной мощности.
Разница в производительности между этими ядрами существенная: энергоэффективные ядра имеют чуть меньше половины вычислительной мощности производительных, однако именно они отвечают за длительную работу устройства без подзарядки. После запуска Mac на базе M-серии в первые несколько минут энергоэффективные ядра загружены выполнением повседневных процессов, таких как обновление индекса Spotlight, проверки обновлений и создание бэкапов. Эти задачи, при выполнении на энергоэффективных ядрах, не мешают основным рабочим процессам, которые выполняются на высокопроизводительных ядрах и работают быстро и эффективно. Пользователю macOS не предоставляется прямой контроль над распределением задач между ядрами. Однако ОС получает подсказки от параметров качества обслуживания (Quality of Service, QoS), которые устанавливают приоритеты задач.
Как правило, пользовательские приложения работают с высоким QoS, и операционная система стремится запускать их на производительных ядрах. Тем не менее некоторые приложения начали вводить встроенные механизмы управления, позволяющие пользователям сами выбирать, на каких ядрах должны выполняться длительные или фоновые задачи. Например, утилита Keka позволяет ограничивать количество потоков и задавать уровень QoS для своих операций сжатия и распаковки файлов. При обработке больших объёмов данных в фоновом режиме можно переключить задачи на энергоэффективные ядра, снижая нагрузку на производительные и экономя заряд батареи. Аналогично приложения Dintch и Cormorant предлагают простые элементы управления приоритетами работы на ядрах в виде визуальных слайдеров с символами, указывающими на скорость выполнения задачи и предполагаемое энергопотребление.
Наблюдение за работой и распределением нагрузки между ядрами можно осуществлять в Activity Monitor в разделе CPU History. При переключении задач между эффективными и производительными ядрами заметна разница в интенсивности активности. Энергоэффективные ядра обычно работают медленнее и с пониженной частотой, что позволяет экономить энергию и снижать температуру устройства, в то время как производительные ядра кратковременно достигают высоких частот для быстрого решения сложных задач. Для пользователей, у которых приложения не имеют встроенных механизмов управления приоритетом потоков, существуют специальные утилиты вроде App Tamer, позволяющие «понижать» качество обслуживания отдельных процессов, переводя их в режим работы на энергоэффективных ядрах. Аналогичным образом из командной строки можно применять tool taskpolicy, с помощью которого администратор или продвинутый пользователь может самостоятельно выставлять приоритет и ограничивать потоки процессов по типу ядер.
Несмотря на привлекательность использования энергоэффективных ядер для экономии энергии, важно понимать следующее. Виртуальные машины (ВМ), работающие на Apple silicon, всегда в первую очередь используют производительные ядра, что существенно увеличивает энергозатраты и нагрузку на батарею. Если вы хотите продлить время работы MacBook на батарее, лучше избегать запуска виртуальных машин или отдавать предпочтение процессам, не требующим виртуализации и высокой вычислительной мощности. Еще одним аспектом, влияющим на энергопотребление и время работы от батареи, является подключение внешних устройств, особенно внешних SSD. Многие портативные накопители требуют подачи энергии в диапазоне от 5 до 15 Вт.
Использование активных и быстродействующих внешних дисков может значительно ускорить разряд аккумулятора Mac и повысить тепловыделение. Если приоритетом является максимальная автономность, рекомендуется минимизировать использование внешних устройств или отключать их при работе от батареи. Интересным наблюдением пользователей стал режим критически низкого заряда батареи на Mac с чипами M-серии. При достижении опасного уровня заряда macOS ограничивает работу системы, деактивируя производительные ядра и оставляя в активе только энергоэффективные. Это позволяет продлить работу устройства, но с существенным снижением отзывчивости и производительности.
Чтобы избежать такого сценария, следите за уровнем заряда и своевременно подключайте ноутбук к питанию. В перспективе можно ожидать, что будущее обновление macOS и сами приложения будут всё больше интегрировать возможности управления распределением задач между энергоэффективными и производительными ядрами. Это позволит пользователям получать более гибкие и точные настройки для оптимизации энергопотребления и производительности в зависимости от ситуации. Если подвести итог, то эффективное использование ядер процессоров M-серии — это ключ к максимальной автономности и комфорту при работе с Mac. Переключение длительных и неострых задач на энергоэффективные ядра способствует снижению энергопотребления, уменьшению тепловыделения и освобождению производительных ядер для приоритетных действий.
Это можно делать с помощью встроенных настроек приложений, специализированных утилит или системных команд. Однако запуск виртуальных машин лучше избегать при работе от батареи, так как они требуют высокой производительности и быстро разряжают аккумулятор. Для пользователей, стремящихся увеличить время работы Mac и продлить срок службы батареи, рекомендуется следить за нагрузкой на процессор, использовать возможности QoS и уделять внимание периферийным устройствам. Такой комплексный подход позволит добиться наилучших результатов и сделать работу с устройством максимально комфортной и эффективной.
