Zapowiedź Apple M2: Śledź przyrosty mocy

Kiedy jesienią 2020 roku pojawiły się komputery Mac z procesorem M1, nie będzie przesadą stwierdzenie, że zrewolucjonizowały one cały rynek komputerów PC. Apple wziął podstawową architekturę A14 (znajdującą się w iPhonie 12), podniósł go do poziomu ultraprzenośnego laptopa i wysadził konkurencję. był szybki, bardzo Szybki i zapewnia niesamowicie dobrą żywotność baterii. Wraz z M1 Pro i M1 Max w 2021 r. Apple rozszerzył kompilację na laptopy o wysokiej wydajności (i podobno nadchodzące komputery stacjonarne) i to znowu ten Procesor, z którym porównywano innych.

Jedyne żetony, które przewyższają M1 Max, to Procesory Intel Alder Lakea potem tylko z kilkoma ostrzeżeniami o ogromnej rozbieżności w zużyciu energii, działa z pełną prędkością tylko po podłączeniu i opiera się na procesorze graficznym Nvidia o dużej mocy.

Więc co robi Apple, żeby się pochwalić? Ponieważ M1 ma już prawie półtora roku, nadszedł czas na jego następcę, który, jak zakładamy, będzie nosił nazwę M2. Chociaż tak naprawdę nie wiemy, co Apple ma, dopóki nie zostaną ogłoszone produkty (już w marcu lub na WWDC w czerwcu lub później tej jesieni), dokonamy najlepszych przypuszczeń na temat tego, czego możemy oczekiwać od M2 (będziemy podać również prognozę M2 Max).

M2 to M1 jak A15 to A14

M1 bazuje na architekturze rdzenia A14, ze zwiększoną liczbą wysokowydajnych rdzeni CPU (cztery zamiast dwóch) i podwojeniem rdzeni GPU (osiem zamiast czterech). Jest to, z braku lepszego wyjaśnienia, „A14X”, który inaczej byłby w iPadzie Pro.

Próbując przewidzieć funkcje i wydajność M2, założymy, że będzie to wyglądało podobnie, tym razem tylko z A15: ta sama architektura z dwukrotnie wyższymi rdzeniami i rdzeniami GPU. Zauważ, że A15 już posiada pięć Rdzenie GPU, z włączoną tylko piątą pozycją w modelach iPhone 13 Pro. Wygenerujemy oczekiwania dotyczące wydajności, podwajając to do 10 rdzeni, co jest ironiczne w przypadku plotek o konfiguracji M2.

Dla M2 Max zakładamy to samo rozszerzenie od M1 do M1 Max. Rdzenie procesora zostaną zamienione na konfigurację o wydajności 2 i 8, a rdzenie GPU zostaną czterokrotnie zwiększone przez układ rdzeniowy M1 (łącznie 40).

Usprawnienie procesu produkcyjnego

Zanim przejdziemy do liczb, musimy wspomnieć, że M2 ma być produkowany w procesie TSMC N4P, ulepszonej formie procesu 5 nm, w którym produkowane są A14 i M1. TSMC twierdzi, że może działać o 11 procent szybciej przy tej samej mocy lub zużywać o 22 procent mniej energii przy tej samej wydajności. Nie wiadomo, czy przełoży się to na szybsze zegary, lepszą żywotność baterii, czy jedno i drugie. Wszystko zależy od własnej konfiguracji Apple, a żywotność baterii w szczególności zależy od mnóstwa zmiennych (takich jak na przykład energooszczędność wyświetlacza).

W naszych prognozach wydajności tutaj nie bierzemy pod uwagę dodatkowej wydajności wynikającej z ulepszeń procesu produkcyjnego, ponieważ nie ma sposobu, aby określić, co byłoby realistyczne. Rozsądnie jest oczekiwać, że przedstawione tutaj liczby będą prawdopodobnie o kilka punktów procentowych niższe niż te, które Apple może wycisnąć z procesu N4P, a ponieważ zauważyliśmy znaczną poprawę żywotności baterii w iPhonie 13 z A15, Apple może potraktować priorytetowo długowieczność w swoich MacBookach, które używają tych chipów.

Oceny procesorów M2 i M2 Max

Zaczęliśmy od przyjrzenia się, jak szybszy jest A15 w porównaniu z A14, który oferuje konfigurację czterordzeniowego i dwurdzeniowego procesora, ale zawiera szereg ulepszeń strukturalnych. W sumie wydajność jednordzeniowego A15 jest o około 7 procent wyższa niż A14.

IDG

Wynik wielordzeniowy jest znacznie wyższy i wynosi 20 procent, pomimo tej samej podstawowej konfiguracji. Możliwe, że Apple dokonał optymalizacji architektury, aby poprawić wykorzystanie wszystkich rdzeni jednocześnie, a optymalizacje procesu produkcyjnego mogą być w stanie utrzymać wyższe częstotliwości taktowania, gdy wszystkie rdzenie są aktywne.

IDG

Kiedy weźmiemy wyniki M1 i M1 Max i dodamy ten sam wzrost wydajności, otrzymamy całkiem imponujące liczby. Wydajność pojedynczego rdzenia prawdopodobnie przewyższy 1800 w Geekbench 5, który jest na równi z wysokowydajnym chipem Intel Core i9 Alder Lake w laptopie.

IDG

To wielordzeniowy wynik, który może stać się bardzo interesujący. Plotki mówią, że M2 będzie miał taką samą cztero-wydajną, czterowydajną konstrukcję jak M1, podczas gdy M2 Max trzyma się czterech rdzeni wydajnościowych i ośmiu rdzeni wydajnościowych, co M1 Max.

IDG

To może generować wyniki nieco poniżej 9000 dla M2 (wciąż nie tak szybkie jak M1 Max, dzięki temu chipowi z ośmioma rdzeniami o wysokiej wydajności). To świetny wynik w przypadku ultraprzenośnych laptopów, takich jak MacBook Air. Ale wynik ponad 14 000 dla M2 Max stawia go znacznie przed najszybszym procesorem Intel Alder Lake Core i9, który ma 14 rdzeni (sześć wydajności i osiem wydajności). M2 Max prawdopodobnie osiągnie ten wzrost wydajności przy ułamku mocy.

Oceny graficzne M2 i M2 Max

Podobnie jak w przypadku naszych przewidywań dotyczących procesora, szacujemy wydajność graficzną M2 po prostu patrząc na wzrost wydajności z A14 do A15 (w modelach iPhone Pro) i zakładając tę ​​samą wysokość od M1 do M2. A15 ma o 25% więcej rdzeni GPU niż A14 (pięć zamiast czterech), ale dodatkowy rdzeń jest włączony tylko w telefonach iPhone 13 Pro. Plotka głosi, że M2 przejdzie z maksymalnie ośmiu rdzeni GPU do 10, a M2 Max z 32 do 40, przy zachowaniu tego współczynnika.

IDG

READ  Kiren Sinha opowiada, jak generatywna sztuczna inteligencja napędza rzeczywistość rozszerzoną

Benchmark Sling Shot firmy 3DMark jest nieco przestarzały, ale nadal jest dość użytecznym miernikiem tego, jak dobrze GPU będzie działać podczas korzystania z prostszych, starszych technologii graficznych. A15 jest o 24 procent szybszy niż A14. Możesz to narysować, aby uzyskać 25 procent więcej rdzeni wraz z kilkoma ulepszeniami architektonicznymi.

IDG

Niestety test Sling Shot jest dostępny tylko na platformy mobilne. Oznacza to, że nie możemy go przetestować na M1 Max, ponieważ chip ten jest dostępny tylko w MacBookach. Ale ponieważ M1 można znaleźć w iPadzie Pro, możemy uruchomić ten przydatny, ale nieco przestarzały test porównawczy na M1 i założyć, że w przypadku M2 możemy uzyskać wynik ponad 10 000, co z łatwością zawstydziłoby każdy inny nowoczesny tablet.

Nowszym testem międzyplatformowym jest nowy 3DMark’s Wild Life. W bardziej ekstremalnej wersji tego testu A15 jest o 30 procent szybszy niż A14.

IDG

Uaktualniając do M2 i M2 Max, możemy spodziewać się ponad 6000 dla chipa o niższej wydajności i ponad 26000 dla mocniejszego procesora Apple. Ten ostatni wynik jest godny uwagi, ponieważ jest bardzo zbliżony do przenośnego wariantu GeForce GTX 3070.

IDG

Chociaż taki wzrost wydajności sprawiłby, że M2 Max byłby zgodny z dość wysokiej klasy dyskretnym procesorem graficznym, wciąż jest to nawet połowa wydajności najlepszego procesora graficznego do komputerów stacjonarnych. Co ważniejsze, poważne, wysokiej klasy procesory graficzne AMD i Nvidia (oraz nadchodząca seria Arc Intela) obsługują akcelerację sprzętową ray tracingu, czego dotychczas brakowało w procesorach graficznych Apple. Chociaż myślę, że wsparcie dla tej funkcji musi nastąpić prędzej czy później, prawdopodobnie nie dotrze ona do linii M2. Apple jest już od lat w tyle za konkurencją i prawdopodobnie nie poprawi się w tym roku.

Inne uwagi: silnik neuronowy, koder wideo, pamięć

Chociaż CPU i GPU są łatwe do zidentyfikowania, nie są to jedyne ważne części systemu Apple na chipach. Pamięć RAM jest oczywiście bardzo ważna i spodziewamy się, że szybki LPDDR5 ponownie pojawi się w tych układach, ponieważ zapewnia odpowiednią mieszankę wydajności i energooszczędności. Apple wykonało świetną robotę, upewniając się, że ich układy mają wystarczającą przepustowość pamięci, aby w pełni wykorzystać rdzenie procesora i rdzenie GPU, i nie widzimy powodu, dla którego M2 (lub M2 Max) miałby być pierwszym, który poważnie potraktowałby ograniczenie przepustowości .

Neural Engine to dedykowany blok procesora zaprojektowany do przyspieszania uczenia maszynowego i zadań sztucznej inteligencji, a chociaż A15 ma 16 rdzeni Neural Engine, podobnie jak A14, został przeprojektowany pod kątem lepszej wydajności i może wykonywać ponad 40 procent operacji na sekundę. Spodziewamy się, że ten sam silnik neuronowy wykona skok do M2.

Wreszcie, A15 posiada ulepszony silnik przetwarzania wideo, który przyspiesza dekodowanie i kodowanie wideo. M1 i M1 Pro mają jeden, podczas gdy M1 Max ma dwa. Wcale nie zdziwilibyśmy się, gdybyśmy uznali, że to będzie kontynuowane w M2 – jeden silnik wideo zoptymalizowany w M2 i M2 Pro, a dwa z nich w M2 Max. Byłoby miło zobaczyć tutaj więcej ulepszeń, ponieważ komputery Mac są często używane jako maszyny do produkcji wideo. W szczególności SoC firmy Apple nie obsługują jeszcze sprzętowej obsługi kodeka AV1 (ani kodowania, ani dekodowania) i byłoby wspaniale zobaczyć to dodane w wersji M2 silnika przetwarzania wideo.

ogólne oczekiwania

Chociaż myślenie, że M2 może być poważnym problemem architektonicznym, jest ekscytujące, prawdopodobnie będzie kontynuował technologię A15 w taki sam sposób, w jaki M1 wywodzi się z A14. Apple może w przyszłości odchodzić od swojego krzemu Mac, odchodząc od architektury serii A, ale w przypadku układu drugiej generacji najbardziej prawdopodobnym scenariuszem jest „skalowanie A15 dokładnie w ten sam sposób”.

Ograniczenia wydajności będą się znacznie różnić w zależności od wykonywanego zadania lub standardu, a czynniki takie jak wydajność dysku SSD i chłodzenie zawsze odgrywają pewną rolę. Ale ogólnie uważamy, że rozsądne jest oczekiwanie około 20 procent lepszej wydajności procesora (i mniej niż 10 procent na pojedynczym rdzeniu), podczas gdy dodanie dodatkowych rdzeni zwiększy wydajność GPU o około 30 procent. Tym ulepszeniom towarzyszyć będzie również poprawa wydajności uczenia maszynowego i kodowania wideo.

Wszystko to musi się wydarzyć mniej więcej w tej samej kopercie energetycznej. Apple rzadko wycofuje czas pracy na baterii, więc można oczekiwać, że podobne laptopy wyposażone w chipset M2 będą miały taką samą lub lepszą żywotność baterii, przy jednoczesnym imponującym wzroście wydajności. A ponieważ Apple nadał priorytet żywotności baterii dzięki chipowi A15, może być znacznie lepszy.