Apple Silicon M1: взгляд разработчика

Обсуждение нового чипа Apple Silicon M1 повсюду. Я купил MacBook Air 16 ГБ M1, чтобы понять, насколько он жизнеспособен в качестве основной машины для разработки — вот предварительный отчет после недели тестирования.

Xcode на Apple Silicon M1

Xcode на M1 работает БЫСТРО. Компиляция PSPDFKit PDF SDK (debug, arm64) может конкурировать с самыми быстрыми MacBook Pro на базе Intel, которые предлагает Apple на сегодняшний день — 8:49 мин против 7:31 мин. Для сравнения, мой Hackintosh билдит то же самое менее чем за 5 минут.

Трудно переоценить, насколько это впечатляет для машины без кулера. Последним экспериментом Apple с MacBook без него была 12-дюймовая версия 2017 года, в которой тот же проект собирался 41 минуту.

My M1 MacBook Pro arrived today. Chances are you have various questions, but I think a whole lot is summed up in this 50-second video. (Alt text, because Twitter still doesn't make this easy: Xcode 12.3 beta unzips in 5 minutes on an M1, vs 13 minutes 22 seconds on an Intel i9) pic.twitter.com/STiivUXXnH

— Paul Hudson (@twostraws) November 17, 2020

Наши тесты в основном прошли нормально, хотя я обнаружил ошибку, специфичную для arm64, которую мы пропустили раньше, так как мы не запускаем наши тесты на реальном оборудовании в ходе CI. Перенос симулятора на ту же архитектуру, что и у продающихся устройств, будет полезным и поможет найти больше ошибок.

Тестировать iOS ниже 14 проблематично. Похоже, WebKit дает сбой в распределении памяти, выдавая EXC_BAD_INSTRUCTION (code = EXC_I386_INVOP, subcode = 0x0) (FB8920323). Производительность также кажется очень плохой: Xcode периодически зависает, и вся система становится настолько медленной, что курсор мыши дергается. Некоторые симуляторы создают проблемы даже с iOS 14, например iPad Air (4-го поколения), который все еще эмулирует Intel, поэтому постарайтесь избегать этого.

Мы были очень взволнованы переносом нашего CI на Mac Mini с чипом M1 и ожидаем, что MacStadium получит эти устройства, однако, похоже, нам придется ограничить тесты только  iOS 14, чтобы это работало. В соответствии с нашим текущим графиком мы планируем отказаться от iOS 12 в третьем квартале 2021 года и от iOS 13 в третьем квартале 2022 года, так что пройдет некоторое время, пока мы сможем полностью перейти на Apple Silicon.

Есть шанс, что Apple исправит эти проблемы, однако на это не стоит рассчитывать — учитывая, что это затрагивает только старые версии iOS, проблема в какой-то момент просто «исчезнет».

Сейчас мы работаем над сбоями в WebKit отслеживая трансляцию Rosetta2 во время выполнения и просто пропуская тесты, в которых используется WebKit. Это не очень хорошо, но, к счастью, мы не часто используем WebKit в нашем текущем проекте. Производительность кажется приемлемой, если вы ограничиваете параллельное тестирование не более чем двумя инстансами — в противном случае системе просто не хватает оперативной памяти, и свап происходит очень медленно.

Docker

Мы используем Docker для автоматизации нашего веб-сайта и загрузочных сред для наших веб и серверных PDF SDK. Docker опубликовал в блоге сообщение о текущем состоянии дел, признав, что в настоящее время система не работает, но они пытаются исправить это. Есть хитрые способы использовать Гипервизор Apple для запуска контейнера Docker вручную, однако для этого нужны контейнеры на основе ARM.

Я ожидаю решения в первом квартале 2021 года, в котором будут работать контейнеры на базе ARM. Нам нужно будет немного поработать, чтобы добавить поддержку arm (что-то уже есть в дорожной карте), так что это только проблема перехода.

Виртуализация и Windows

Чтобы тестировать наш Windows PDF SDK, большинство наших разработчиков использует виртуальную машину VMware с Windows 10 и Visual Studio. В настоящее время ни одно из решений виртуализации Mac не поддерживает Apple Silicon, однако и VMware, и Parallels работают над этим. Я не ожидаю, что Virtualbox будет обновлен в ближайшее время.

Я ожидаю, что в конечном итоге мы сможем запускать Windows с набором коммерческих инструментов на базе ARM. Уже существуют различные proof-of-concepts, и производительность кажется многообещающей. Microsoft в настоящее время не продает Windows на базе ARM, поэтому будет интересно получить лицензию.

ARM-Windows может эмулировать приложения x86, а Microsoft работает над эмуляцией x64, которая уже внедряется в сборках Insider. Через несколько месяцев появится возможность разработать и протестировать наш Windows SDK с Visual Studio на M1 с приемлемой производительностью.

Запуск более старых версий macOS может быть более проблематичным. В настоящее время мы поддерживаем macOS 10.14 с нашим AppKit PDF SDK и macOS 10.15 с Catalyst PDF SDK, обе версии ОС требуют тестирования. Еще неизвестно, включат ли VMWare или Parallels полный уровень эмуляции x64. Скорее всего, это будет очень медленно, поэтому я бы не стал на это рассчитывать.

Кроме того, 16 ГБ ОЗУ — это мало. При запуске параллельных тестов машина начинает сильно свапить, и производительность действительно падает. Это будет еще более проблематично при запущенных виртуальных машинах. В будущем у Mac-ов будет вариант с 32 ГБ, что поможет решить эту проблему.

• Как запустить Windows 10 на ARM в Qemu с патчами Hypervisor.framework на Apple Silicon Mac

Android Studio на Apple Silicon M1

IntelliJ работает над портированием JetBrains Runtime на Apple Silicon. В настоящее время приложения работают через Rosetta 2, однако сборка через Gradle происходит очень медленно. Gradle создает код в рантайме, что кажется особенно плохим сочетанием с логикой опережающей трансляции Rosetta 2.

Я ожидаю, что большинство проблем будет решено к первому кварталу 2021 года, однако, вероятно, пройдет еще больше времени, пока все версии Java не заработают на ARM. Много усилий было вложено в развертывание циклов и векторизацию, и пока еще не все доступно на ARM.

• Azul предлагает JDK для macOS для arm64, в том числе для Java 8.

Homebrew

Homebrew в настоящее время работает через Rosetta 2. Просто добавьте перед всем префикс arch -x86_64, и все будет работать. Можно установить дополнительную (основанную на arm) версию Homebrew в /opt/homebrew и смешать установки, поскольку все больше и больше программного обеспечения добавляет поддержку ARM.

В настоящее время это не проблема (производительность хорошая), и со временем это будет просто работать нативно.

Приложения

Большинство приложений просто работают, Rosetta еле заметна. Более крупные приложения в начале заметно снижают производительность (например, Microsoft Word нужно около 20 секунд на трансляцию), но затем двоичные файлы кэшируются и последующие запуски выполняются быстро.

Иногда бывает, что приложение не может быть транслировано и падает при запуске (например, Beamer или клиент Google Drive), но это случается редко. Некоторые приложения не понимают своего места на диске и просят переместить их в каталог Applications, хотя на самом деле это просто переведенный двоичный файл, который выполняется где-то еще. Большинство этих запросов можно игнорировать. Некоторые приложения (например, Visual Studio Code) блокируют автоматическое обновление, поскольку местоположение транслируемого приложения доступно только для чтения. Однако в случае VS Code сборка Insider уже обновлена ​​для ARM и нормально работает.

Приложения на основе Electron работают медленно, если работают на Rosetta. Похоже, что оптимизированный компилятор JavaScript V8 блокирует ahead-of-time трансляцию. Последняя стабильная версия Electron (версия 11) уже полностью поддерживает Apple Silicon, и такие компании, как Slack, уже обновили свои бета-версии для работы в нативном режиме.

Google только что выпустил Chrome, который работает на ARM, однако между ним и Apple Safari, который просто летает на Apple Silicon, все еще существует значительный разрыв в производительности.

Вывод

Новые MacBook M1 быстрые, красивые, тихие, и хайп полностью оправдан. В области программного обеспечения еще многое предстоит сделать, чтобы наверстать упущенное, и ошибки, связанные с более старыми симуляторами iOS, доставляют больше всего проблем.

Все это можно исправить в самом ПО, и вся отрасль в настоящее время работает над улучшением этого опыта, поэтому к следующему году, когда Apple обновит 16-дюймовый MacBook Pro и выпустит следующее поколение своей линейки чипов M, можно будет использовать Mac M в качестве основной машины разработчика.

В настоящее время Apple Silicon M1 будет моим вторым ноутбуком в путешествиях, и я продолжу работать с 16-дюймовым MacBook Pro с частотой 2.4 ГГц и 32 ГБ оперативной памяти, который сейчас является более быстрой машиной. Мне будет намного труднее принять шум постоянно работающих кулеров теперь, когда я знаю, какая тишина скоро станет возможной.

Источник