Tot sobre Metall d'Apple: De l'API Gràfica al Liquidmetal

  • Metall és una API de baix nivell que optimitza la comunicació entre el programari i la GPU per millorar el rendiment gràfic i d'IA.
  • L'evolució des de Metall 1 fins a Metall 4 ha permès introduir el traçat de raigs, el reescalat MetalFX i el renderitzat neuronal.
  • El suport s'estén a diversos dispositius, des de xips A7 antics fins a l'Apple Vision Pro i els processadors Apple Silicon.
  • Apple utilitza també el Liquidmetal, un aliatge físic avançat, destinat a components crítics com la frontissa del futur iPhone plegable.

Primer pla d'una GPU d'alt rendiment amb tres ventiladors i llums RGB, representant el maquinari de processament gràfic que utilitza l'API Metall d'Apple.

Quan parlem de l'ecosistema d'Apple, solem fixar-nos en el disseny elegant o la potència dels seus xips, però hi ha un motor invisible que fa que tot flueixi: Metall . Bàsicament, es tracta d'una interfície de programació (API) de baix nivell que permet que el programari es comuniqui gairebé directament amb la GPU, eliminant intermediaris innecessaris perquè els gràfics i els càlculs complexos volin als dispositius de l'illa.

No és només una eina perquè els jocs es vegin millor; és la columna vertebral que sosté des de l' edició de vídeo professional fins a les darreres innovacions en intel·ligència artificial. En combinar funcions que abans estaven repartides entre OpenGL i OpenCL, Apple ha aconseguit crear un entorn on el maquinari i el programari ballen són, optimitzant el consum d'energia i esprement cada herci de potència disponible.

Productes principals d'Apple: guia completa de tots els dispositius i serveis
Article relacionat:
Productes principals d'Apple: guia completa de dispositius i serveis

L'evolució de Metall: Del debut a les versions més recents

Estudi d'edició de vídeo professional amb múltiples monitors i equip tècnic, il·lustrant les capacitats de Metall al sector creatiu.

Tot va començar el juny del 2014, quan Metall va fer la seva primera aparició a iOS 8. Des de llavors, ha anat escalant esglaons. Metall 2 va portar millores brutals en la depuració mitjançant Xcode i va obrir la porta a la realitat virtual a macOS, optimitzant la càrrega de la CPU. Més tard, arribem a Metal 3 , que va introduir el framework MetalFX per al reescalat d'imatges, permetent que escenes molt complexes es renderitzin en menys temps sense perdre qualitat visual gràcies a l'antaliasing d'alt rendiment.

L'avantguarda actual ens porta a Metal 4 , una versió que posa el focus en l' aprenentatge automàtic a Apple i el renderitzat neuronal. Aquesta iteració inclou tecnologies capdavanteres com la interpolació de fotogrames de MetalFX i un sistema avançat d'eliminació de soroll per al traçat de raigs, aconseguint que les imatges siguin molt més nítides i que els jocs se sentin increïblement fluids.

Compatibilitat de maquinari i com comprovar-la

No tots els dispositius poden executar les darreres versions de Metall. Per exemple, Metal 4 està reservat per a maquinari d'última generació com l' Apple Vision Pro i models recents d'iPad (Pro 2021+, Air 2020+, mini 2021+ i iPad estàndard 2022+), sempre que tinguin el sistema operatiu adequat. Per la seva banda, Metal 3 és més accessible, abastant MacBook Pro des del 2017, MacBook Air des del 2018, Mac mini des del 2018 i iMac des del 2020, a més de Mac Studio i Mac Pro.

Per als equips més veterans, hi ha la compatibilitat amb Metall i Metall 2 , que arriba fins a models de MacBook Pro i Air de 2012, i fins i tot alguns Mac Pro de 2010 i 2012 si porten una targeta gràfica compatible. Si tens dubtes sobre el teu Mac, hi ha un truc molt senzill: mantingues premuda la tecla Opció, vés al menú Apple, entra a Informació del Sistema i busca l'apartat de Gràfics/Pantalles. Si posa Compatibilitat amb Metall, veuràs la versió exacta; si posa Família Metall, significa que suportes la versió 2 i anteriors.

Claude Mythos vulnera Apple M5
Article relacionat:
Claude Mythos vulnera Apple M5: així va quedar exposada la seguretat del xip més avançat d'Apple

Detalls tècnics i llenguatges de programació

Detall de línies de codi de programació en una pantalla dordinador, representant el desenvolupament amb Swift i el Metal Shading Language.

Per als que pengen al codi, Metall és una API orientada a objectes que es pot manejar mitjançant Swift, Objective-C o C++17. El control total de la GPU s'exerceix a través del Metall Shading Language (MSL) , un llenguatge basat en C++ (C++14 en versions inicials i C++17 en Metall 4) que facilita una integració total entre els gràfics i els programes de computació. Això és clau perquè permet que les ordres es codifiquin per endavant i s'enviïn a la GPU de forma asíncrona, estalviant bateria i augmentant la velocitat de processament.

Un altre punt fort són els Metal Performance Shaders , una llibreria optimitzada que estalvia als desenvolupadors haver d'escriure codi específic per a cada família de GPU. Aquesta eina és la que permet implementar algorismes de filtratge d'imatges, operacions matemàtiques avançades i el tan desitjat traçat de raigs de manera eficient.

El salt a Apple Silicon i el suport de jocs

Configuració d'escriptori gaming modern amb PC il·luminat i monitor, exemplificant el rendiment gràfic en videojocs optimitzats amb Metall.

Amb la migració als xips d'Apple (Apple Silicon), Metall ha fet un salt qualitatiu. Aquestes GPU utilitzen una arquitectura de renderitzat diferit basat en mosaics (TBDR) , que és molt més eficient que l'arquitectura tradicional. A més, a macOS, Metall permet triar quin GPU utilitzar: la integrada per estalviar energia o la discreta (o externa via Thunderbolt) per donar canya al renderitzat.

Pel que fa al gaming, la llista de títols que aprofiten Metall és enorme. Des de clàssics com World of Warcraft i StarCraft II , fins a joies modernes com Baldur's Gate III o Death Stranding . Apple ha anat més enllà creant el Game Porting Toolkit , que permet traduir instruccions de DirectX 12 (Windows) a Metall, facilitant que jocs com Cyberpunk 2077 o Assassin's Creed Shadows arribin als usuaris de Mac.

Més enllà del programari: El misteri del Liquidmetal

Textura abstracta d'una superfície metàl·lica fluida i ondulada que reflecteix la llum, representant conceptualment l'aliatge Liquidmetal d'Apple.

Tot i que Metall és l'estrella del programari, Apple també ha estat jugant amb un «metall» físic molt especial: el Liquidmetal . Es tracta d'un aliatge sense estructura cristal·lina que és lleugera, resisteix la corrosió i no es deforma fàcilment. Durant anys, l'únic ús visible va ser la petita punxa per extreure la SIM, cosa que feia pensar que Apple havia llençat la llicència a les escombraries.

Tot i això, les filtracions indiquen que aquest material és la peça clau per al futur iPhone Ultra (el primer plegable de la marca). Gràcies al fet que el Liquidmetal suporta milers de cicles d'obertura i tancament sense fatigar-se, s'espera que formi part de la frontissa del dispositiu , combinant-se amb titani per aconseguir un perfil fi i una resistència mecànica excepcional.

La capacitat d'Apple per dominar tant l'accés al maquinari mitjançant el seu API Metall com la ciència de materials amb el Liquidmetal demostra una estratègia de control total. Des de l'optimització de fotogrames en un Vision Pro fins a la durabilitat d'una frontissa plegable, l'empresa busca que cada component, sigui codi o primera matèria, estigui dissenyat a mida per maximitzar el rendiment i la vida útil dels seus productes.

iPhone plegable
Article relacionat:
iPhone plegable: tot allò que sabem sobre el primer mòbil plegable d'Apple

Afegir com a font preferida a Google