Čip Apple M2: Předvídání nárůstu výkonu

Když na podzim roku 2020 vyšly Macy založené na M1, bez nadsázky lze říci, že způsobily revoluci na celém trhu s PC. Apple vzal základní architekturu A14 (nacházející se v iPhonu 12), povýšil ji na úroveň ultrapřenosného notebooku a vyhodil do vzduchu konkurenci čemu říkáme „Ohromující“ vylepšení oproti předchozí generaci. byl rychlý, je velmi Rychlý a s úžasně dobrou výdrží baterie. S M1 Pro a M1 Max v roce 2021 Apple rozšířil sestavení na vysoce výkonné notebooky (a údajně připravované stolní počítače) a je to znovu The Procesor, se kterým byli ostatní srovnáváni.

Jediné čipy, které překonávají M1 Max, jsou Procesory Intel Alder Lakea pak už jen s hromadou upozornění na obrovský nesoulad ve spotřebě, jede na plné obrátky jen při zapojení a spoléhá na výkonné GPU Nvidia.

Co tedy Apple dělá, aby se předvedl? Vzhledem k tomu, že M1 je nyní téměř rok a půl starý, je čas na jeho nástupce, který se bude, jak předpokládáme, jmenovat M2. I když vlastně nevíme, co Apple má, dokud nebudou produkty oznámeny (již v březnu nebo na WWDC v červnu nebo později letos na podzim), uděláme nejlepší odhady o tom, co můžeme od M2 očekávat ( také uveďte předpověď M2 Max).

M2 je na M1 jako A15 je A14

M1 je založen na architektuře jádra A14 se zvýšeným počtem vysoce výkonných jader CPU (čtyři místo dvou) a zdvojnásobením jader GPU (osm místo čtyř). Pro nedostatek lepšího vysvětlení je to „A14X“, které by jinak bylo v iPadu Pro.

Ve snaze předpovědět vlastnosti a výkon M2 budeme předpokládat, že se bude řídit podobným vzorem, tentokrát pouze s A15: stejnou architekturou s dvojnásobně výkonnými jádry a jádry GPU. Všimněte si, že A15 již vlastní Pět Jádra GPU s povolenou pouze 5. pozicí u modelů iPhone 13 Pro. Očekávání výkonu vytvoříme zdvojnásobením na 10 jader, což je ironické nad zvěstmi o konfiguraci M2.

Pro M2 Max předpokládáme stejné rozšíření z M1 na M1 Max. Jádra CPU budou prohozena za sestavu s účinností 2 a 8 výkonu a jádra GPU se zčtyřnásobí z čipu jádra M1 (celkem 40).

Zlepšení výrobního procesu

Než se dostaneme k číslům, musíme zmínit, že se očekává, že M2 bude vyráběn na procesu TSMC N4P, vylepšené formě 5nm procesu, na kterém jsou vyráběny A14 a M1. TSMC tvrdí, že může běžet o 11 procent rychleji při stejném výkonu nebo spotřebovávat o 22 procent méně energie při stejném výkonu. Není skutečně známo, zda se to projeví rychlejším taktem, lepší výdrží baterie nebo obojím. Vše závisí na vlastní konfiguraci společnosti Apple a zejména výdrž baterie podléhá spoustě proměnných (například energetická účinnost displeje).

Pro naše předpovědi výkonu zde nebereme v úvahu dodatečný výkon ze zlepšení výrobního procesu, protože neexistuje způsob, jak určit, co by bylo reálné. Je rozumné očekávat, že zde prezentovaná čísla budou pravděpodobně o několik procentních bodů nižší, než jaké by Apple mohl vymáčknout z procesu N4P, a protože jsme viděli výrazné zlepšení výdrže baterie v iPhone 13 s A15, Apple může upřednostnit dlouhou životnost ve svých MacBookech, které používají tyto čipy.

Hodnoty CPU M2 a M2 Max

Začali jsme tím, že jsme se podívali, jak rychlejší je A15 ve srovnání s A14, který se vyznačuje čtyřjádrovou konfigurací dvoujádrového CPU, ale řadou strukturálních vylepšení. Celkově je výkon jednojádrového A15 asi o 7 procent vyšší než u A14.

Vícejádrové skóre je mnohem vyšší, 20 procent, navzdory stejné základní konfiguraci. Je možné, že Apple provedl architektonické optimalizace, aby zlepšil využití všech jader současně, a optimalizace výrobního procesu mohou být schopny udržet vyšší takty, když jsou všechna jádra aktivní.

IDG

Když vezmeme skóre M1 a M1 Max a přidáme stejné zvýšení výkonu, dostaneme docela působivá čísla. Jednojádrový výkon pravděpodobně překoná 1800 v Geekbench 5, což je srovnatelné s vysoce výkonným notebookovým čipem Intel Core i9 Alder Lake.

IDG

Je to vícejádrový výsledek, který se může stát velmi zajímavým. Říká se, že M2 bude mít stejný design se čtyřmi výkony a čtyřmi výkony jako M1, zatímco M2 Max se drží čtyř efektivních jader a osmi výkonných jader jako M1 Max.

IDG

To by mohlo generovat skóre těsně pod 9 000 pro M2 (stále ne tak rychlé jako M1 Max, díky tomuto čipu s osmi vysoce výkonnými jádry). To je skvělý výsledek pro ultrapřenosné notebooky, jako je MacBook Air. Ale skóre přes 14 000 pro M2 Max by jej postavilo daleko před nejrychlejší Alder Lake Core i9 od Intelu, který má 14 jader (šest výkonu a osm účinnosti). A M2 Max pravděpodobně dosáhne tohoto zvýšení výkonu při zlomku výkonu.

Hodnocení grafiky M2 a M2 Max

Stejně jako u našich předpovědí CPU odhadujeme grafický výkon M2 jednoduše tak, že se podíváme na zvýšení výkonu z A14 na A15 (u modelů iPhone Pro) a předpokládáme stejnou výšku od M1 k M2. A15 má o 25 procent více jader GPU než A14 (pět místo čtyř), ale další jádro je povoleno pouze na telefonech iPhone 13 Pro. Říká se, že M2 půjde z maximálně osmi jader GPU na 10 a M2 Max z 32 na 40, to vše při zachování tohoto poměru.

IDG

READ  Vývojáři Resident Evil 4 odhalují překážky novému ovladači motorové pily

Benchmark Sling Shot od 3DMark je trochu zastaralý, ale stále je to přiměřeně užitečné měřítko toho, jak dobře bude GPU fungovat při používání jednodušších a starších grafických technologií. A15 je o 24 procent rychlejší než A14. Můžete to naznačit, abyste získali o 25 procent více jader spolu s některými architektonickými vylepšeními.

IDG

Bohužel test Sling Shot je dostupný pouze pro mobilní platformy. To znamená, že jej nemůžeme testovat na M1 Max, protože tento čip je dostupný pouze v MacBookech. Ale protože M1 lze nalézt v iPadu Pro, můžeme spustit tento užitečný, ale poněkud zastaralý benchmark na M1 a předpokládat, že bychom mohli vidět skóre přes 10 000 s M2, což by snadno zahanbilo jakýkoli jiný moderní tablet.

Novějším multiplatformním testem je nový 3DMark’s Wild Life. V extrémnější verzi tohoto testu je A15 o 30 procent rychlejší než A14.

IDG

Po upgradu na M2 a M2 Max můžeme očekávat více než 6000 za méně výkonný čip a více než 26000 za výkonnější procesor Apple. Tento poslední výsledek je pozoruhodný, protože je velmi blízký přenosné variantě GeForce GTX 3070.

IDG

I když by takové zvýšení výkonu přineslo M2 Max do souladu s poměrně špičkovým samostatným GPU, stále je to dokonce poloviční výkon oproti nejlepšímu desktopovému GPU. Ještě důležitější je, že seriózní high-end GPU od AMD a Nvidia (a nadcházející řady Arc od Intelu) jsou vybaveny hardwarově akcelerovaným ray tracingem, což je něco, co vlastní GPU společnosti Apple dosud chyběly. I když si myslím, že podpora této funkce musí dříve nebo později nastat, pravděpodobně nedosáhne řady M2. Apple je tam už roky pozadu za konkurencí a letos to pravděpodobně nebude lepší.

Další úvahy: neuronový engine, video kodér, paměť

Zatímco CPU a GPU lze snadno identifikovat, nejsou to jediné důležité součásti systému Apple na čipech. Paměť RAM je samozřejmě velmi důležitá a očekáváme, že vysokorychlostní LPDDR5 bude v těchto čipech opět prominentní, protože poskytuje správnou kombinaci výkonu a energetické účinnosti. Apple odvedl skvělou práci, aby zajistil, že jejich čipy budou mít dostatečnou šířku pásma paměti, aby mohly plně využít jádra CPU a GPU, a nevidíme důvod, proč by M2 (nebo M2 Max) měl být první, kdo bere vážně omezení šířky pásma. .

Neural Engine je vyhrazený blok procesoru navržený pro urychlení strojového učení a úloh AI, a zatímco A15 má 16 jader Neural Engine stejně jako A14, byl přepracován pro lepší efektivitu a může provádět více než 40 procent operací za sekundu. Očekáváme, že stejný neuronový engine provede skok na M2.

A konečně A15 obsahuje vylepšený engine pro zpracování videa, který urychluje dekódování a kódování videa. M1 a M1 Pro mají jeden, zatímco M1 Max má dva. Vůbec bychom se nedivili, kdybychom zjistili, že to pokračuje i u M2 – jeden video engine optimalizovaný v M2 a M2 Pro a dva z nich v M2 Max. Bylo by hezké vidět zde více vylepšení, protože počítače Mac se často používají jako stroje na produkci videa. Konkrétně SoC od Applu zatím nemají hardwarovou podporu pro kód AV1 (ani kódování, ani dekódování) a bylo by skvělé, kdyby to bylo přidáno do verze M2 motoru pro zpracování videa.

obecná očekávání

I když je vzrušující pomyšlení, že M2 může být nějakým zásadním architektonickým pohoršením, je pravděpodobné, že bude pokračovat v technologii A15 stejným způsobem, jakým byl M1 odvozen od A14. Apple se možná v budoucnu odkloní od svého křemíku Mac od architektury řady A, ale u čipu druhé generace je nejpravděpodobnějším scénářem „škálování A15 úplně stejným způsobem“.

Omezení výkonu se budou značně lišit v závislosti na daném úkolu nebo standardu a vždy hrají roli faktory, jako je výkon SSD a chlazení. Celkově si ale myslíme, že je rozumné očekávat zhruba o 20 procent lepší výkon CPU (a méně než 10 procent u jednoho jádra), zatímco přidání dalších jader zvedne výkon GPU zhruba o 30 procent. Tato vylepšení budou doprovázena vylepšeným výkonem strojového učení a kódování videa.

To vše se také musí stát zhruba ve stejném energetickém obalu. Apple jen zřídka vrátí životnost baterie, takže můžete očekávat, že podobné notebooky vybavené čipovou sadou M2 budou mít stejnou nebo lepší výdrž baterie a zároveň dosáhnout těchto působivých nárůstů výkonu. A protože Apple upřednostnil výdrž baterie s čipem A15, mohlo by to být mnohem lepší.