اپل پردازنده M2 را معرفی کرد

اپل امروز پردازنده‌های Apple Silicon M2 خود را معرفی کرد و گفت که تراشه‌های نسل دوم جدید تا 18 درصد عملکرد بیشتر در پردازشهای متمرکز بر روی CPU چند رشته‌ای ارائه می‌کنند، در حالی که پردازنده های گرافیکی 10 هسته ای اصلاح‌شده تا 35 درصد عملکرد بیشتر در کارهای گرافیکی ارائه می کنند.

اپل همچنین حداکثر ظرفیت حافظه را تا 25 گیگابایت LPDDR5 افزایش داده است و موتور عصبی 16 هسته ای نسل بعدی 43 درصد سریعتر از نسل قبلی خود است و می تواند تا 15.8 تریلیون عملیات در ثانیه را پردازش کند.

تراشه‌های جدید M2 بر اساس نسل دوم فرآیند 5 نانومتری، احتمالاً TSMCs N5P، ساخته شده‌اند و 20 میلیارد ترانزیستور دارند. اولین پردازنده های M2 در مک بوک ایر و مک بوک پرو که ماه آینده در دسترس خواهند بود، معرفی خواهند شد.

تراشه‌های سیلیکونی اپل با قدرت Arm، محصولات رایانه‌های شخصی این شرکت را با تراشه‌های معروف M1، M1 Pro، M1 Max و M1 Ultra که اکنون شناخته شده هستند، تقویت کرده‌اند و این شرکت را قادر می‌سازد تا ارتباط خود را با پردازنده‌های اینتل قطع کند و به سمت فناوری ساخت تراشه‌های پیشرفته‌تر و ریزمعماری ARM حرکت کند. این روند همچنان ادامه می‌یابد که اپل به سمت فرآیند نسل دوم 5 نانومتری و معماری تراشه‌های کارآمدتر پیش می‌رود که شاهد پیشرفت‌هایی در همه واحدهای معماری کلیدی است.

پردازنده‌های M2 مانند نمونه‌های قبلی خود دارای حداکثر هشت هسته CPU هستند، ، با چهار هسته با کارایی بالا و چهار هسته بازده. به نظر می رسد تراشه M2 مبتنی بر معماری A15 Avalanche+Blizzard با ARMv8.5-A است و نه Armv9. هسته‌های با کارایی بالا، حافظه نهان تقویت‌شده‌ای دارند، با ۱۶ مگابایت حافظه کش L2 مشترک در مقایسه با M1 با ۱۲ مگابایت L2. چهار هسته بازده دارای سلسله مراتب ظرفیت حافظه پنهان بدون تغییر در مقایسه با پردازنده های M1 هستند.

اپل ادعا می کند که ترکیب این هسته های CPU تا 18٪ عملکرد بیشتری نسبت به M1 در یک حجم کاری چند رشته ای CPU نامشخص ارائه می دهد – این بدان معنی است که بهبود عملکرد 18٪ نشان دهنده افزایش نیست. توان عملیاتی در هر چرخه (IPC).

این معیار ناشناخته رشته‌ای همچنین به ما نمی‌گوید کدام گروه از هسته‌ها، چه بازده یا عملکرد، بیشترین سهم را در افزایش عملکرد دارند. هسته‌های عملکردی (P-cores) کارهای حساس به تأخیر را برای برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا انجام می‌دهند، در حالی که چهار هسته بازده (E-core) برای بارهای کاری پس‌زمینه و رشته‌ای وارد عمل می‌شوند. رایج است که هسته‌های E معماری A15 افزایش عملکرد بیشتری نسبت به هسته‌های P ارائه می‌کنند، بنابراین ممکن است شاهد پیشرفت‌های کم‌رنگی با M2 در کار با رشته‌های سبک باشیم.

این شرکت همچنین ادعا می‌کند که تراشه‌های M2 عملکردی 1.9 برابری نسبت به پردازنده 10 هسته‌ای اینتل Core i7-1255U همراه با حافظه 16 گیگابایتی ارائه می‌دهند، اما هر دو تراشه به محدودیت قدرت یکسانی محدود می‌شوند – نه در اوج عملکرد. اپل همچنین ادعا می کند که M2 همان عملکرد تراشه 10 هسته ای را ارائه می دهد اما در 1/4 قدرت. اپل ادعا می کند که با 12 هسته اینتل Core i7-1260P، 87 درصد از حداکثر عملکرد را در حالی که 1/4 از قدرت استفاده می کند، ارائه می دهد.

پردازنده گرافیکی نیز شاهد تغییرات اساسی بوده است و از هشت هسته موجود در تراشه های M1 به 10 هسته افزایش یافته است، که اپل می گوید که به افزایش 35 درصدی عملکرد GPU کمک می کند، دوباره با حجم کاری نامشخص. پردازنده گرافیکی M2 3.6 ترافلاپس تعیین شده است که افزایش قابل توجهی 38 درصدی نسبت به 2.6 ترافلاپس از GPU M1 دارد.

موتور رسانه تا 8K H.264، HEVC را پشتیبانی می کند، دارای رمزگذاری/رمزگشایی ProRes است، و دارای «پهنای باند افزایش یافته» است که به آن امکان می دهد چندین جریان 4K و 8K را پخش کند. مانند قبل، این تراشه تنها از دو نمایشگر پشتیبانی می‌کند که یکی از آن‌ها تا رزولوشن 6K خارجی است. همانطور که اپل در گذشته انجام داده است، ما انتظار داریم که این شرکت مدل های مختلف M2 را با تعداد متفاوتی از هسته های گرافیکی عرضه کند.

اپل ادعا می کند که پردازنده گرافیکی M2 تا 25 درصد عملکرد بیشتر با همان قدرت M1 و تا 35 درصد عملکرد بیشتر در اوج قدرت ارائه می دهد. با این حال، در مقایسه‌ای بی‌معنی، اپل GPU خود را با یک پردازنده گرافیکی مجتمع Core i7 مقایسه کرد که برای هیچ کار جدی در نظر گرفته نشده است. اپل مدعی برتری 2.3 برابری نسبت به iGPU اینتل با همان قدرت و همان اوج عملکرد در 1/5 قدرت است.

اپل هم CPU و هم GPU را با حداکثر 100 گیگابایت بر ثانیه از پهنای باند حافظه از طریق حداکثر 24 گیگابایت حافظه داخلی LPDDR5 تغذیه می کند که 50 درصد پهنای باند را نسبت به تراشه های نسل قبلی M1 افزایش می دهد. این به لطف ارتقای LPDDR5 نسبت به LPDDR4X M1 است. M2 همچنین دارای 50 درصد افزایش در ظرفیت حافظه است (M1 با 16 گیگابایت بالاتر بود). حافظه LPDDR5 از طریق یک گذرگاه گسترده 128 بیتی ارتباط برقرار می کند.

سیلیکون تخصصی برای بارهای کاری شتاب‌دهنده سخت‌افزاری در حال تبدیل شدن به یک مرکز اصلی در همه تراشه‌ها است و اپل در اینجا نیز نفوذ کرده است. اپل ادعا می کند که موتور عصبی 16 هسته ای نسل بعدی خود 43 درصد سریعتر از نسل قبلی خود است و در مقایسه با 11 تریلیون عملیات M1 تا 15.8 تریلیون عملیات در ثانیه را پردازش می کند. با کمال تعجب، اپل کارهای بیشتری را با همان تعداد هسته های عصبی موجود در M1 انجام می دهد و افزایش عملکرد را به پیشرفت های معماری نسبت می دهد. با این حال، ما نمی دانیم که آیا اپل در نهایت قسمت بیشتری را برای بهبود عملکرد به این واحدها اختصاص داده است یا خیر.

حرکت اپل به سمت گره پردازشی پیشرفته‌تر از اینتل و AMD با حرکت از نسل اول فرآیند 5 نانومتری TSMC (5N) با M1 به نسل دوم فرآیند 5 نانومتری، احتمالاً N5P TSMC ادامه می‌یابد. اپل طراحی M2 را در 20 میلیارد ترانزیستور گسترش داده است که 25 درصد افزایش نسبت به پردازنده M1 دارد.

همانطور که در بالا می بینید، پردازنده M2 نیز بزرگتر از نسل قبلی خود است. با توجه به اینکه N5P با بهبود تراکم همراه نیست و اپل دو هسته GPU دیگر اضافه کرده است، به نظر می رسد این یک ضرورت است، اما به نظر می رسد تغییرات دیگر در طراحی (شاید شامل واحدهای عملکردی کوچکتر) تراشه ای را ایجاد کرده است که تقریباً 18٪ بزرگتر است. با فرض اینکه گرافیک اپل مقیاس پذیر است).

در مقایسه با فرآیند TSMC N5 که در M1 یافت می‌شود، گفته می‌شود که فرآیند N5P در همان توان 7 درصد سریع‌تر است، یا مصرف برق را در ساعت‌های مشابه تا 15 درصد کاهش می‌دهد (شما نمی‌توانید هر دو را داشته باشید).

اپل این تراشه‌ها را در شاسی مک‌بوک ایر و مک‌بوک پرو قرار می‌دهد (برای اطلاعات بیشتر روی لینک کلیک کنید)، با طراحی اولی بدون فن در حالی که دومی دارای یک راه‌حل خنک‌کننده فعال (پنکه) است تا عملکرد بالاتری را در حجم‌های کاری سخت‌تر فراهم کند. . هر دو ایر و پرو در ماه جولای در دسترس خواهند بود، اما اپل تاریخ عرضه خاصی را اعلام نکرده است.

به طور کلی، عملکرد افزایش یافته از M2 با افزایش بودجه ترانزیستور و مساحت قالب مطابقت دارد، که نشان می دهد M2 ممکن است به اندازه مدل قبلی خود نسبت عملکرد ستاره ای به وات نداشته باشد. بعلاوه، اعداد عملکرد CPU که توسط اپل تبلیغ می‌شود، آنطور که برخی انتظار داشتند، چندان چشمگیر به نظر نمی‌رسند، که جای تعجب نیست زیرا این شرکت احتمالاً بیشتر میوه‌های معماری کم‌رنگ را با تراشه‌های نسل اول انتخاب کرده و همچنین از مزایای آن بهره برده است. گامی برای یک گره فرآیندی بسیار جدیدتر و متراکم تر. این بار، گام نسبتاً کوچک از گره فرآیند N5 به N5P مزایای عملکرد و قدرت کمتری را به ارمغان می‌آورد در حالی که افزایش چگالی را ارائه نمی‌دهد، و دستاوردهای ریزمعماری از دور بسیار باریک‌تر به نظر می‌رسند. مثل همیشه، حکم نهایی در معیارهای شخص ثالث صادر خواهد شد.