Будущий Mac Pro может использовать графические процессоры Apple Silicon и PCI-E параллельно

Несмотря на то, что Apple Silicon в настоящее время работает исключительно со своими собственными встроенными ядрами графического процессора, Apple исследует, как поддерживать больше вариантов, таких как графические процессоры PCI-E, работающие в тандеме.

У Intel Mac была одна вещь, которой нет у Apple Silicon, — это возможность использовать графические процессоры во внешних корпусах через Thunderbolt или внутри Mac Pro. В настоящее время в Apple Silicon просто нет условий для этого.

Это может не беспокоить большинство пользователей Mac. Для некоторых это имеет большое значение, особенно для покупателей Mac Pro.

Однако теперь серия из четырех недавно опубликованных патентных заявок показывает, что Apple, по крайней мере, рассматривает этот вопрос.

Почему Apple отказалась от поддержки нескольких GPU

Apple Silicon позволил добиться значительных, практически неслыханных улучшений производительности и возможностей по сравнению с более ранними процессорами Intel. Частично это было связано с тем, что новые процессоры, разработанные Apple, сократили предыдущие узкие места.

Например, в отличие от типичных чипов оперативной памяти в устройстве, в новой системе Unified Memory оперативная память была установлена ​​на центральном процессоре. Это означает, что вы не сможете обновить его позже, но это также радикально ускорило скорость использования оперативной памяти процессором.

Процессоры Apple Silicon поставляются со встроенными графическими ядрами по тем же причинам. А чтобы поддерживать сторонние, Apple пришлось бы найти способ добиться нескольких вещей.

Физически предусмотреть место для плат графического процессора или разъемы для внешних графических процессоров. Определить, когда задача лучше обслуживается другим графическим процессором. Затем привязать данные к этому графическому процессору.

Первый пункт, возможно, будет решен в грядущем Mac Pro или, возможно, в более поздней модели, поскольку эта машина должна иметь возможность расширения.

Все остальное в списке рассматривается в одной или нескольких из четырех новых патентных заявок.

Преимущества поддержки нескольких графических процессоров

«Учитывая растущие вычислительные возможности, графические процессоры (GPU) в настоящее время широко используются для крупномасштабных рабочих нагрузок», — говорится в патентной заявке Apple «Сопоставление логического слота с аппаратным слотом для графических процессоров».

«API, такие как Metal и OpenCI, предоставляют разработчикам программного обеспечения интерфейс для доступа к вычислительной мощности графического процессора для своих приложений», — продолжает он. «В последнее время разработчики программного обеспечения переводят значительную часть своих приложений на использование графического процессора».

Apple использует термин «удар» для обозначения вида дискретной единицы графической работы, которую может выполнять графический процессор. Затем он говорит, что есть проблема с передачей этих ударов на правильные графические процессоры.

«Мастер-схема данных (например, мастер вычислительных данных, мастер данных вершин и мастер данных пикселей) может распределять работу от этих ударов по нескольким реплицированным шейдерным ядрам, — говорится в нем, — например, по коммуникационной фабрике».

Графическая карта может занимать то, что Apple называет «kickslot», который выглядит немного больше, чем слот PCI-E, внутренний или внешний по отношению к компьютеру. Их может быть два или более, и macOS переключается между ними.

Переключение между графическими процессорами

Для переключения между этими видеокартами требуется технология, аналогичная старому Scalable Link Interface (SLI) от NVidia, который управлял картами и наборами ударов.

Новые патентные заявки Apple включают в себя заявку под названием «Схема управления Kickslot Manager для графических процессоров», которая является частью достижения того же результата.

«Схема диспетчера слотов может хранить, используя запись схемы слота отслеживания, определенную программным обеспечением информацию для набора графических работ», — говорит Apple. «Схема диспетчера слотов может предварительно выбирать из местоположения и до выделения ресурсов ядра шейдера для набора графических работ данные регистра конфигурации для набора графических работ».

Фрагмент заявки на патент, касающийся планирования отправки данных более чем на один графический процессор.

Таким образом, две или более видеокарт могут работать вместе, но для этого требуется планирование. Отсюда и третья новая патентная заявка Apple «Планирование графики на основе сходства».

«Схема распределения может получать указанный программным обеспечением набор графических операций, — говорится в этом заявлении Apple, — и указанное программным обеспечением сопоставление частей набора графических работ с группами подблоков графического процессора».

«В некоторых вариантах это может повысить эффективность кэширования, — отмечает Apple, — позволяя назначать графическую работу, которая обращается к одним и тем же областям памяти, одной и той же группе субблоков, которые совместно используют кэш».

Получение данных с GPU

Таким образом, патентные заявки Apple охватывают физическую поддержку двух или более видеокарт, а затем определяют, какая из них лучше всего подходит для конкретной задачи. Затем патентные заявки описывают, как работа может быть разделена между доступными графическими процессорами.

Это оставляет возможность получать данные от графического процессора, и это относится к более общей патентной заявке под названием «Методы управления программным обеспечением для графического оборудования, поддерживающего логические слоты».

Эта заявка на патент включает описание того, как «схема управления может определять сопоставления между логическими слотами и распределенными аппаратными слотами для различных наборов графических работ».

«Различные аспекты картографирования могут контролироваться программным обеспечением», — говорится в сообщении. «Например, программное обеспечение может указывать одно или несколько из следующего: информация о приоритете для набора графических работ, для сохранения отображения после завершения работы, правило распределения, целевая группа подблоков, маска подблока. , политика планирования, освобождение аппаратных слотов от другого логического слота и т. д.».

Деталь из патентных заявок, показывающая обзор процесса

Похоже, что каждая проблема, связанная с желанием использовать несколько видеокарт, по крайней мере, была исследована Apple.

Таким образом, остается очевидный вопрос о том, будет ли Apple выпускать Mac с поддержкой нескольких графических процессоров в Apple Silicon — и когда.

Когда мы увидим несколько видеокарт в Mac

Apple постоянно подает заявки на патенты, и нет никакой гарантии, что даже выданные патенты приведут непосредственно к продуктам. Кроме того, патенты могут применяться годами, прежде чем Apple сможет их использовать.

Таким образом, несмотря на все доказательства, нет гарантии, что Apple будет поддерживать несколько графических процессоров в компьютерах Mac — и, в частности, нельзя предполагать, что следующий Mac Pro, который ожидается, скоро будет.

Но намерение явно присутствует, и это не случайный набор несвязанных патентов, на которые одновременно подаются заявки. Например, в трех из четырех патентов изобретателем назван Эндрю М. Хавлир, а в трех — Стивен Фишвик.