Загляните в будущее Mac

М3

Apple завершила свою линейку M2 и, как ожидается, выпустит M3 в течение нескольких месяцев. Это то, что следующее поколение Apple Silicon может предложить по сравнению с M2.

Представление Apple новых моделей Mac на WWDC с использованием M2 Ultra означает, что она завершила свою линейку чипов M2. С выпуском M2, M2 Pro, M2 Max и M2 Ultra Apple дополнила поколение теми же вариантами, что и его оригинальный M1.

Хотя есть небольшой шанс, что Apple добавит что-то в линейку, ходят слухи, что M2 завершен, и что поколение M3 — это следующее будущее обновление для Apple Silicon.

Apple много сделала для обновления M2 по сравнению с M1, и, учитывая перспективу скорого появления M3, стоит попытаться угадать, что Apple могла бы на самом деле придумать для линейки чипов.

Итак, вот лучшее предположение о том, что может произойти, основанное на слухах и некоторых обоснованных предположениях.

Когда выйдет М3?

Проще всего рассмотреть, когда Apple сможет выпустить линейку M3. После успешного завершения M2 первый M3 мог легко прибыть в течение нескольких кварталов.

Слухи о чипе утверждают, что, поскольку 24-дюймовый iMac отсутствует на M2, он, вероятно, пропустит вперед и станет одним из первых компьютеров Mac, работающих на M3. Запуск в октябре, как часть типичного осеннего графика выпуска Apple, уже объявлен.

13-дюймовый MacBook Air — хороший кандидат на выпуск M3 Mac первой волны.

Всегда есть шанс, что Apple сможет перенести запуск на начало 2024 года, если сочтет необходимым дать M2 немного больше места для существования на рынке, прежде чем он действительно устареет. Но опять же, это означало бы целых шесть месяцев ожидания запуска нового Mac, что кажется маловероятным.

M2 против M3: совершенно новое поколение

Apple — существо привычки, и ей нравится, чтобы все делалось предельно регулярно. Это принимает разные формы, включая компоненты, используемые в различных продуктах, и это также распространяется на линейки микросхем.

Линейка M1 состояла из оригинального M1, за которым последовали M1 Pro и M1 Max, в которые было добавлено больше ядер и других элементов. Затем был M1 Ultra, который взял M1 Max и удвоил все, потому что это были буквально два чипа M1 Max, соединенные вместе.

Сравнение физических размеров чипов линейки M1

Этот шаблон продолжился с M2, поскольку M2 Pro и M2 Max также добавили больше ядер ЦП и ГП, более широкие возможности памяти и лучшую производительность. Опять же, M2 Ultra использовал ту же схему, что и версия M1, сочетая мощность двух чипов M2 Max.

Учитывая готовность Apple следовать теме, вполне вероятно, что M3 пойдет по тому же пути. После первоначальной волны выпуска M3 Apple потребуется несколько месяцев, чтобы выпустить Mac и MacBook с M3 Pro и M3 Max, а затем, в конечном итоге, M3 Ultra.

Для целей этой статьи мы обсудим, как может выглядеть M3. Можно с уверенностью сказать, что M3 Pro, Max и Ultra будут иметь больше ядер и лучшую производительность, но они будут дальше в графике выпуска.

Кроме того, при оценке того, насколько M3 должен быть лучше M2, это должно дать некоторое общее представление о том, как должно развиваться остальное поколение.

M2 против M3: посмотрите, как M1 произошел от A14 Bionic

Общеизвестно, что Apple использовала свой опыт в области A-серии для разработки чипов M-серии. В самом деле, если вы посмотрите на последние несколько поколений чипов A-серии, вы можете заметить появляющуюся закономерность.

M1 имеет много общего с A14 Bionic, чипом, который Apple выпустила за четверть до своего первого Apple Silicon Mac.

Сходство начинается с ЦП, который использует один и тот же тип ядер в обоих поколениях. Конечно, Apple использует два высокопроизводительных ядра Firestorm и четыре эффективных ядра Icestorm в A14, а также четыре ядра Firestorm и четыре ядра Icestorm в M1.

Наряду с двумя дополнительными высокопроизводительными ядрами, M1 также имеет более высокую тактовую частоту из-за большего потенциала для управления температурой чипов. Ядра Firestorm увеличивают частоту с 3 ГГц до 3,2 ГГц с A14 на M1, а Icestorm — с 1,82 ГГц до 2,06 ГГц.

Есть и другие совпадения, такие как использование 5-нанометровых производственных процессов и аналогичных 16-ядерных 11 триллионов операций в секунду Neural Engines. В то время как одноканальная память обеспечивает пропускную способность памяти 34,1 ГБ/с в A14, двухканальная память в M1 имеет пропускную способность 68,25 ГБ/с, что вдвое больше.

Это не ограничивается только M1, так как то же самое можно наблюдать с M2 и A15 Bionic.

M2 против M3: Точно так же M2 произошел от A15 Bionic.

Опять же, количество ядер ЦП увеличилось с 6 в A15 до 8 в M2, при этом используются еще два ядра производительности. Два высокопроизводительных ядра Avalanche и четыре эффективных ядра Blizzard в A15 противостоят четырем и четырем группам в M2 тех же типов ядер.

Благодаря улучшениям управления температурным режимом у M2 есть еще один прирост производительности: с 3,23 ГГц до 3,5 ГГц для ядер Avalanche и с 2,02 до 2,8 ГГц для Blizzard.

В то время как различия в тактовой частоте между поколениями могут быть ключом к повышению производительности, улучшения в конструкции ядра также могут помочь увеличить вычислительный потенциал ЦП.

Иллюстрация A15 Bionic, используемого в поколении iPhone 13, а также в iPhone 14 и 14 Plus.

Нейронный движок, опять же, идентичен для обоих с 16 ядрами, работающими со скоростью 15,8 TOPS. Apple также удваивает количество ядер графического процессора: 5 ядер графического процессора A15 заменены 10-ядерной версией в M2.

Сравнение немного ухудшается для памяти, поскольку Apple ограничивает пропускную способность до 34,1 ГБ / с на A15, но M2 предлагает до 100 ГБ / с. Более вероятно, что A-серия ограничена используемой памятью, а не Apple увеличивает пропускную способность помимо переключения с одноканальной на двухканальную память.

Если Apple следует той же схеме для M3, мы должны логически обратиться к A16 Bionic в качестве следующей итерации чипа Apple Silicon.

Мы знаем, что A16 Bionic использует шесть ядер для ЦП, состоящих из двух высокопроизводительных ядер Everest с тактовой частотой 3,46 Гц и четырех эффективных ядер Sawtooth с тактовой частотой 2,02 ГГц. Для Apple не будет неожиданностью перейти на четыре ядра Everest и четыре ядра Sawtooth для M2 со скромным повышением тактовой частоты до 3,7 ГГц и 3 ГГц соответственно.

Поскольку A16 использует 16-ядерный нейронный движок 17 TOPS, мы можем ожидать, что Applet будет придерживаться того, что работает, и использовать то же самое в M3.

Что касается памяти, Apple по-прежнему использует одноканальную память в A16 с доступной пропускной способностью более 50 ГБ/с. При использовании двухканального режима в M3 100 ГБ/с будет минимальным для использования Apple, хотя он снова может быть немного выше.

Продолжающееся использование Apple 5-ядерного графического процессора в A16 может снова удвоить количество ядер в M3 до 10, но с более высокой тактовой частотой, чем в предыдущем поколении. Это если Apple все равно не разработает больше ядер.

M2 против M3: особенности выброса

Есть некоторые области, которые сравнение с серией А не может охватить или от которых Apple может сильно отклониться, если верить слухам.

Во-первых, это его возможности Unified Memory. В то время как M1 использует емкость 8 ГБ и 16 ГБ, а M2 расширяет этот диапазон, включая 24 ГБ в качестве третьего варианта, Apple может пойти еще дальше и достичь 32 ГБ для M3.

Хотя M1 — единственный чип в Apple Silicon, который не имеет какой-либо формы Media Engine для кодирования и декодирования видео, включение Apple его в M2, вероятно, означает, что эта функция может остаться и в M3. Apple могла бы придерживаться того, что работает в M2, хотя она могла бы добавить больше двигателей, чтобы улучшить возможности поколения.

Затем есть производственный процесс, который является еще одной проблемой для прогнозов. Apple использовала 5-нанометровый процесс для изготовления своих чипов A14 и A15, а также M1 и M2.

Кремний M2 больше, чем M1, но с усадкой кристалла M3 может быть меньше.

Когда дело доходит до A16, Apple вместо этого использует 4-нанометровый техпроцесс. Хотя Apple могла бы использовать это для M3, некоторые ранние слухи указывали на то, что Apple переключится на 3-нанометровый процесс как для A17, так и для M3.

Более поздние слухи о цепочке поставок в апреле утверждали, что переход на 3-нанометровые технологии вызвал проблемы с прорезыванием зубов, но что он все еще будет использоваться для M3 после того, как TSMC, по-видимому, в феврале посвятила весь производственный цикл Apple.

Переход на 3-нм техпроцесс может дать Apple значительные преимущества для M3, в том числе прирост производительности примерно на 15 % при сравнимом уровне мощности с 5-нм чипами-аналогами или снижение энергопотребления на 35 % при сопоставимой производительности.

M2 по сравнению с M3: лучшая производительность

С введением Apple третьего поколения чипов почти наверняка произойдет какое-то улучшение производительности. Мы просто не знаем, насколько.

Самый очевидный способ сравнить — посмотреть, что сама Apple говорит о переходе с M1 на M2. При запуске это включало заявления о «на 18% более быстром процессоре, на 35% более мощном графическом процессоре и на 40% более быстром нейронном движке».

Выяснение того, где M3 может повысить производительность, может быть снова на том же уровне. Хотя, учитывая изменения в нанометрах и оставшиеся без ответа вопросы о пропускной способности памяти, изменения могут быть значительно больше.

Поскольку мы уже использовали чипы A-серии в качестве точки сравнения, изучение линейки iPhone может дать некоторое представление о том, чего ожидать.

Одноядерные и многоядерные результаты Geekbench для новейших чипов Apple A-серии

В тестах браузера Geekbench для iPhone iPhone 14 Pro Max A16 имеет одноядерный балл 2509, многоядерный балл 6317 и балл Metal 22236.

Это на 11% больше производительности одного ядра по сравнению с 2259 для A15 в iPhone 13 Pro Max. Для многоядерных процессоров это на 16% больше, чем у iPhone 13 Pro Max с результатом 5418 баллов, и снова на 11% по сравнению с 19 907 баллами Metal.

Этот iPhone 13 Pro Max получил преимущество от iPhone 12 Pro Max и его чипа A14 Bionic. Одноядерная производительность A14 выросла на 10% по сравнению с 2039 баллами A13, многоядерная — на 17% с 4620 и на 24% с 15983 баллов по Metal.

Оценка Metal Compute для последних выпусков A-серии

Хотя прирост от A15 к A16 многообещающий, он не может быть напрямую сравним с заменой M2-M3. Такие различия, как переключение с одноканальной памяти на двухканальную, различия в количестве ядер и изменения в управлении температурным режимом, могут значительно повлиять на прогресс оценки.

M2 против M3: сравнение оценок процентного увеличения для одноядерных тестов

Если мы посмотрим на процентный прирост в баллах для одноядерной производительности, между M1 и M2 будет довольно схожий прирост, а если вы посмотрите на A15 и A16. Этого и следовало ожидать, учитывая, что прирост ЦП обычно не так значителен, как GPU или многоядерные улучшения между поколениями.

M2 против M3: Теоретически ситуация с графическим процессором может значительно улучшиться.

Что касается графического процессора, то сравнение производительности имеет гораздо больше различий, когда речь идет о M3. Эквивалентное улучшение от A15 до A16 на 11% для металла — это хорошо, но если вы посмотрите на A14 до A15, то есть увеличение на 25%.

Но если вы посмотрите на улучшение от M1 до M2, это прирост 37%. С точки зрения оценки Metal, это означает, что возможности графического процессора M3 будут примерно вдвое выше, чем у M1, если улучшение от M2 до M3 будет отражать улучшение от M1 до M2.

Поскольку мы недостаточно знаем о чипах, мы не можем дать более определенного результата, чем этот. По крайней мере, пока Apple не выпустит чипы.

Используя структуру, аналогичную A16, включая те же типы ядер, вполне вероятно, что для ЦП может быть достигнуто повышение производительности на 10% или более по сравнению с M2, и даже больше для графического процессора. Это не совсем точный метод, и он точно не гарантирует того, что Apple в конечном итоге выпустит в мир, но это хорошая отправная точка для дальнейшего рассмотрения.

Все, в чем мы действительно можем быть уверены, это то, что M3 будет лучшим поколением чипов Apple Silicon от Apple.