從技術上講,M2 Ultra 的問題不再是「是否」的問題,而是「何時」的問題。至於它的理論表現,蘋果優秀的架構已經讓我們勾勒出它的輪廓。不過,市場是否需要這樣的晶片還有待觀察。並詢問蘋果晶片的未來。
一千三百四十億個電晶體:這是一款尚未正式存在的晶片,但其(非常嚴肅的)假設足以讓人頭暈目眩。這款晶片顯然是蘋果的 M2 Ultra,預計將接替 M1 Ultra。隨著去年 M2 的上市,以及昨天高性能版本 M2 Pro 和 M2 Max 的上市,所有人的目光都集中在蘋果的「Ultra」版本上。
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這款晶片將取代 M1 Ultra,M1 Ultra 在 2022 年初推出時就已經是最高級的處理器。豐富。或者更確切地說是雙 SoC,因為它實際上是兩個 M1 Max 晶片(570 億個晶體管)「粘合」在一起,提供 1140 億個晶體管,這比許多數據中心晶片還要多!雖然 M2 Pro 和 Max 非常重視 GPU,但 M2 Ultra 和它的祖先一樣,純粹是 Max 運算單元的兩倍。
為什麼 M2 Ultra 值得信賴
M2、M2 Pro 和 M2 Max 的設計與先前的系列保持一致。基本的 M 是一款低功耗晶片,在超便攜式筆記型電腦和 iPad 中佔有一席之地。 M Pro 是一款新晶片,為具有雙倍 GPU 單元的 M2 Max 奠定了基礎。在此過程中,只需查看後視鏡並查看 M1 Max 的互連單元,即可想像以這種方式配備的 M2 Max 與另一台 M2 Max「配對」以形成 M2 Ultra。
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蘋果仍堅持 5nm 流程,並保留其計算單元的組織方案,因此不存在硬體障礙。只不過是軟體,因為 CPU 或 GPU 這兩塊磚可以輕鬆地從計算單元加倍中受益(取決於應用程式)。唯一需要考慮的變數是市場變數。也就是說,目前 M1 Ultra 用戶數量已經相當少,是否足以證明 M2 Ultra 的存在如此迅速?
M2 Ultra 的承諾
無需猜測即可預測該晶片的理論性能:「CPU 功率提高 20%,GPU 功率提高 30%」。這些數字從何而來?簡單介紹了 M2 Pro 與 M1 Pro 的比較以及 M2 Max 與 M1 Max 的比較。 M1 系列已經證明了“可擴展性» 也就是說不斷增加力量的能力。蘋果不僅在晶片研發上取得了傑作,在技術上也取得了巨大的成功。框架及其軟體驅動程序,所有最近在 ARM 中編譯的程式幾乎都從內核數量的增加以及頻率的可能增加中受益——目前,這是 M2 Pro 和 Max 演示中尚未解答的問題。
在恆定或增加的頻率下,並考慮到節點保留(N5P 與 N5 相比有所改進),我們幾乎可以肯定 M2 Pro 和 Max 以及潛在的 M2 Ultra 比其前輩消耗更多的能量。因為正如我們在“計劃”中看到的那樣死»(發音為“daie”,晶片的矽核心)蘋果公司表示,處理器的物理尺寸更大,因為它們包含更多晶體管,但尺寸卻沒有任何實際減小。蘋果的架構是性能功耗比女王,這不是一個大問題,但仍然存在一個小風險節流。當系統過熱時,頻率(及其性能)會自動降低以減少散熱的現象。然而,晶片數量增加一倍意味著釋放的額外熱量也增加一倍:Mac Studio 可以毫無問題地應對嗎?這個問題只有蘋果的熱工程師才有答案!
建築極限在望嗎?
為了建造 M1 Ultra,Apple 將兩個互連的 M1 Max 晶片粘合在一起。為此,對頻寬的需求非常大,而且對我們來說,蘋果設計的技術模組能夠承受新晶片提供的+20%/+30%的性能似乎是完全可信的。但在談論 M3 世代之前,我們必須指出蘋果目前 CPU 架構的明顯限制。使用節點更好一點的是,蘋果將晶片尺寸增大了 20%,從而獲得了 20% 的 CPU 效能提升。事實證明,M1 和 M2 之間的效能提升很大一部分是由於電晶體數量的增加——然而,在 GPU 部分,蘋果似乎取得了重大進展。
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不知何故,蘋果似乎陷入了設計一款將四台 M2 Max 捆綁在一起的 M2 Extreme 的困境。無論是出於成本原因(台積電良率、市場需求)或是互連限制原因。無論如何,許多分析師確信 Mac Pro 的發布仍將被推遲。因為潛在的 M2 Ultra 晶片無法滿足 Apple 的要求,無法充分確保由 Intel Xeon 提供支援的當前機器的繼承性。
這也是我們必須關注的地方:如果蘋果成功地開發出具有最佳性能/瓦特輸出的晶片,那麼英特爾、AMD和Nvidia的集團在純功耗方面仍然具有很大的優勢。他們將這歸功於他們的架構,有時在較低的消費範圍內效率較低(即使由於蘋果的影響,這種情況往往會改變),但當你「提高瓦特」時,他們可以做任何事情。
Max 和 Ultra:不只一種方式的獨特晶片
蘋果憑藉 Max 和 Ultra 晶片為自己打造了一個獨特的競爭環境。 SoC 的獨特之處在於電晶體數量、記憶體管理…以及成本。 M1 Ultra 擁有 1,140 億個晶體管,假設的 M2 Ultra 擁有 1,340 億個晶體管,這些晶片遠遠超過了英特爾、Nvidia 和 AMD 等其他製造商的 CPU + GPU 對。此外,將記憶體模組焊接到距離晶片幾毫米的位置提供了水池消費計算領域獨一無二的「統一記憶體」。只有蘋果公司才能提供這種設計,其他三個參與者都是製造商的平台供應商。就他們而言,他們需要創建範圍,但不掌握晶片中發生的情況。
最後是晶片價格問題。 Mac mini 和 Mac Studio 之間的機箱成本差異非常小。真正的區別在於處理器:Mac mini 的 M1(以及本月底的 M2)和 Mac Studio 的 M1 Ultra 之間,相差近 5,000 歐元。價格差異由機箱以及晶片上的記憶體數量決定。但最重要的是,代價是巨大的雙晶片,其產量比簡單的 M1/M2 低得多。
無論如何,蘋果已經開發出了競爭對手無法或不想生產的一類晶片。使其保持關鍵的差異化優勢。不過,我們希望該公司不會因為許多負責半導體開發的團隊的人才流失而遭受太大損失。因為競爭並未沉睡:英特爾將加速部署其節點尖端技術,在圖形中突出肌肉並設計越來越高效的心臟。 AMD 已經具備了設計同等晶片的技術能力(但市場還沒到來?)。 Nvidia(到目前為止!)仍然是純功耗和圖形效率之王。蘋果發起了一場革命並指明了道路,現在它必須記住,它並不孤單!