Чип Apple M2: прогнозирование прироста энергии

Не будет преувеличением сказать, что первые Mac на базе M1 были выпущены осенью 2020 года, что потрясло весь компьютерный рынок. Apple переняла базовую структуру A14 (найденную на iPhone 12), подняв его до уровня ультрапортативного ноутбука и бросив конкуренцию. Как мы это назвали «Впечатляющее» улучшение по сравнению с предыдущими поколениями. Это было быстро, Много Обеспечено быстрое и потрясающе хорошее время автономной работы. Выпустив M1 Pro и M1 Max в 2021 году, Apple расширила структуру для повышения производительности ноутбуков (и, предположительно, настольных компьютеров). То Процессор в сравнении со всем остальным.

Единственные чипы, превосходящие M1 Max Процессоры Intel AlterLakeЗатем есть графический процессор Nvidia, который работает на полной скорости только при подключении к сети с набором предупреждений о значительных колебаниях энергопотребления.

Что Apple делает с Encore? M1 уже около полутора лет, пришло время его преемника, будем считать, что он будет называться M2. Хотя мы можем не знать, что представляет собой рукав Apple, пока продукты не будут объявлены (на WWDC в начале марта, в июне или этой осенью), мы собираемся составить наиболее читаемое предположение о том, чего мы можем ожидать от M2. (Также мы предоставим прогноз M2 Max).

M2 для M1 и A15 для A14

M1 основан на базовой конфигурации A14, в нем вдвое больше высокопроизводительных ядер ЦП (четыре вместо двух) и вдвое больше ядер графического процессора (восемь вместо четырех). У него нет лучшего описания, поэтому в противном случае «A14X» был бы на iPad Pro.

Пытаясь предсказать возможности и производительность M2, мы будем исходить из того, что он будет следовать той же схеме, на этот раз только с A15: та же конфигурация с вдвое большим количеством высокопроизводительных ядер и ядер GPU. Обратите внимание, что A15 действительно существует. Для Ядра графического процессора работали только на пятой модели iPhone 13 Pro. Давайте удвоим ожидаемую производительность до 10 ядер, что вызывает слухи о конфигурации M2.

Для M2 Max мы рассматриваем те же критерии от M1 до M1 Max. Ядра ЦП будут преобразованы в систему с 2 и 8 производительностями, а количество ядер графического процессора будет увеличено в четыре раза по сравнению с базовым чипом M1 (всего 40).

Улучшенный производственный процесс

Прежде чем получить цифры, следует отметить, что M2, как ожидается, будет производиться в рамках процесса TSMC N4P, который является усовершенствованной версией 5-нм процесса, производимого A14 и M1. TSMC утверждает, что он может работать на 11 процентов быстрее при той же мощности или потреблять на 22 процента меньше энергии при той же производительности. На самом деле неизвестно, означает ли это немного более высокую тактовую частоту, лучшее время автономной работы или и то, и другое. Все зависит от конкретной конфигурации Apple, особенно времени автономной работы (например, в зависимости от мощности дисплея).

Для наших оценок производительности здесь мы не учитываем дополнительную производительность улучшений производственного процесса, потому что нет возможности реально рассчитать, какими они будут. Представленные здесь цифры разумно ожидать, что они будут на несколько процентов ниже, чем то, что Apple могла бы извлечь из процесса N4P, и так же, как это значительно увеличило время автономной работы телефонов iPhone 13 с процессором A15, Apple, возможно, уделила приоритетное внимание долговечности. MacBook, которые используют эти чипы.

Рейтинг процессора M2 и M2 Max

Мы начали с рассмотрения того, насколько A15 быстрее, чем A14, который имеет ту же конфигурацию ядра ЦП с четырьмя емкостями и двумя производительностями, но с некоторыми архитектурными улучшениями. В целом, одноядерная производительность A15 на 7% выше, чем у A14.

Оценка многоядерности очень высока, 20 процентов, несмотря на ту же конфигурацию ядер. Apple, возможно, внесла улучшения в архитектуру, чтобы улучшить одновременное использование всех ядер, а усовершенствования производственного процесса могли поддерживать более высокие тактовые частоты, когда все ядра активны.

IDG

Когда мы берем оценки M1 и M1 Max и добавляем такое же повышение производительности, мы получаем впечатляющие цифры. Одноядерная производительность Geekbench 5 превысит 1800, что на одном уровне с грядущим высокопроизводительным процессором Intel Core i9 AlterLag для ноутбуков.

IDG

Это многоядерный счет, что очень интересно. Ходят слухи, что M2 будет иметь четырехъядерную систему с четырьмя производительностями, аналогичную M1, в то время как M2 Max будет иметь четыре ядра производительности и восемь ядер производительности, как M1 Max.

IDG

Он может генерировать менее 9000 баллов для M2 (пока не так быстро, как M1 Max, благодаря тому, что этот чип имеет восемь высокопроизводительных ядер). Это отличный показатель для ультрапортативных ноутбуков, таких как MacBook Air. Но если M2 Max наберет более 14 000 баллов, он превзойдет высокоскоростной Intel Alter Lag Core i9 с 14 ядрами (шесть производительности и восемь производительности). M2 Max достигает этого прироста производительности за долю мощности.

Графические рейтинги M2 и M2 Max

Как и в случае с нашими прогнозами ЦП, мы рассматриваем повышение производительности с A14 до A15 (на моделях iPhone Pro) и оцениваем графическую производительность M2 для того же улучшения с M1 до M2. У A15 на 25 процентов больше ядер графического процессора (пять вместо четырех), чем у A14, но дополнительное ядро ​​работает только на телефонах iPhone 13 Pro. Ходят слухи, что M2 уменьшится с максимум восьми ядер графического процессора до 10, а M2 Max — с 32 до 40, сохраняя это соотношение.

IDG

READ  Калифорнийцев призвали экономить энергию в течение 9 дней из-за жары

Тест 3DMark slingshot немного устарел, но все же является довольно эффективным показателем того, насколько хорошо работает GPU при использовании старых графических технологий. A15 на 24% быстрее, чем A14. С некоторыми архитектурными улучшениями вы можете добавить на 25% больше ядер.

IDG

К сожалению, тест рогатки доступен только для мобильных платформ. Это означает, что чип доступен только на MacBook, поэтому вы не можете протестировать его на M1 Mac. Но с учетом того, что M1 был найден на iPad Pro, можно предположить, что этот полезный, но немного более старый критерий можно запустить на M1 и получить более 10 000 баллов с M2, что немедленно оскорбит любой другой современный планшет.

Новый Wildlife от 3DMark — это современный кроссплатформенный тест. В более сложной версии этого теста A15 был на 30 процентов быстрее, чем A14.

IDG

Если сравнивать с M2 и M2 Max, можно ожидать более 6000 для низкопроизводительного чипа и более 26000 для самого мощного процессора Apple. Поскольку GeForce очень близка к мобильному варианту GTX 3070, последняя оценка заслуживает внимания.

IDG

Хотя такое увеличение производительности объединяет M2 Max с высокопроизводительным графическим процессором для мобильных ПК, оно все же не снижает вдвое производительность настольного графического процессора Line. Что наиболее важно, сверхмощные графические процессоры от AMD и Nvidia (и серия Arc от Intel) имеют функцию аппаратного ускорения трассировки лучей, которая пока недоступна для графических процессоров Apple. Я думаю поддержка такой фичи должна случиться рано или поздно, в линейке М2 ее не будет. Apple уже на несколько лет отстает от конкурентов, и в этом году улучшаться не собирается.

Другие соображения: нейронный движок, видеокодер, память.

Хотя ЦП и ГП легко измерить, они не являются единственными важными компонентами системы-на-чипе Apple. Оперативная память, безусловно, очень важна, и мы ожидаем, что высокоскоростная LPDDR5 снова будет занимать видное место в этих чипах, поскольку она предлагает идеальное сочетание производительности и энергоэффективности. Apple проделала огромную работу, чтобы их чипы имели достаточную пропускную способность памяти для полного использования своих ядер ЦП и ядер графического процессора, и мы не видим причин, чтобы это было основным M2 (или M2 Max). Контролируется пропускной способностью.

Neural Engine — это специальный процессорный модуль, предназначенный для ускорения машинного обучения и задач ИИ, и хотя A15 имеет 16-ядерный нейронный движок, аналогичный A14, он был переработан для повышения производительности и может выполнять более 40 процентов задач. функции. Второй. Мы ожидаем, что тот же нейронный движок будет продвигаться к M2.

Наконец, A15 оснащен усовершенствованным механизмом обработки видео, который ускоряет декодирование и шифрование видео. У M1 и M1 Pro по одному, а у M1 Max — два. Мы не удивимся, если это продолжится с M2 — и M2, и M2 Pro имеют обновленный видеодвижок, и два из них на M2 Max. Поскольку Mac в основном используются для производства видео, было бы неплохо увидеть здесь больше улучшений. В частности, SoC от Apple еще не имеют аппаратной поддержки кодирования AV1 (без кодирования или декодирования), и приятно видеть, что она включена в версию видеопроцессора M2.

Общие ожидания

Хотя интересно думать, что M2 может стать большим архитектурным прорывом, он будет нести в себе технологии A15 так же, как M1 унаследован от A14. В будущем Apple будет еще больше отличать свой Mac Silicon от своей архитектуры A-серии, но на своем чипе второго поколения «A15 был измерен точно так же» — наиболее вероятный сценарий.

Пределы производительности сильно различаются в зависимости от задачи или масштаба, и всегда играют роль такие факторы, как производительность SSD и охлаждение. Но в целом мы считаем разумным ожидать повышения производительности ЦП примерно на 20% (и менее 10% на концентраторе), а дополнительные ядра дополнительно повышают производительность ГП на 30%. Эти усовершенствования будут сопровождаться улучшенной производительностью машинного обучения и шифрования видео.

Все это должно происходить примерно в одном и том же энергетическом конверте. Apple редко отстает по времени автономной работы, поэтому вы можете ожидать, что идентичные ноутбуки с чипами M2 будут иметь такое же или лучшее время автономной работы, обеспечивая при этом впечатляющий прирост производительности. Поскольку Apple уделила приоритетное внимание времени автономной работы с чипом A15, в целом оно будет лучше.