从技术上讲,M2 Ultra 的问题不再是“是否”的问题,而是“何时”的问题。至于它的理论表现,苹果优秀的架构已经让我们勾勒出它的轮廓。不过,市场是否需要这样的芯片还有待观察。并询问苹果芯片的未来。
一千三百四十亿个晶体管:这是一款尚未正式存在的芯片,但其(非常严肃的)假设足以让人头晕目眩。这款芯片显然是苹果的 M2 Ultra,有望接替 M1 Ultra。随着去年 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苹果的“Ultra”版本上。
另请阅读: M2 Pro 和 M2 Max:显微镜下的苹果新处理器(2023 年 1 月)
这款芯片将取代 M1 Ultra,M1 Ultra 在 2022 年初推出时就已经是最高级的处理器。集成到 Mac Studio 中,迄今为止它仍然是最复杂的一体化芯片 (SoC) 和来自大众市场的晶体管数量丰富。或者更确切地说是双 SoC,因为它实际上是两个 M1 Max 芯片(570 亿个晶体管)“粘合”在一起,提供 1140 亿个晶体管,这比许多数据中心芯片还要多!虽然 M2 Pro 和 Max 非常重视 GPU,但 M2 Ultra 和它的祖先一样,纯粹是 Max 计算单元的两倍。
为什么 M2 Ultra 值得信赖
M2、M2 Pro 和 M2 Max 的设计与之前的家族保持一致。基本的 M 是一款低功耗芯片,在超便携笔记本电脑和 iPad 中占有一席之地。 M Pro 是一款新芯片,为具有双倍 GPU 单元的 M2 Max 奠定了基础。在此过程中,只需查看后视镜并查看 M1 Max 的互连单元,即可想象以这种方式配备的 M2 Max 与另一台 M2 Max“配对”以形成 M2 Ultra。
另请阅读: Apple 发布 M2 Pro 和 M2 Max 并更新 MacBook Pro 和 Mac mini(2023 年 1 月)
苹果仍坚持 5nm 制程,并保留其计算单元的组织方案,因此不存在硬件障碍。只不过是软件,因为 CPU 或 GPU 这两块砖可以轻松地从计算单元加倍中受益(取决于应用程序)。唯一需要考虑的变量是市场变量。也就是说,当前 M1 Ultra 用户数量已经相当少,是否足以证明 M2 Ultra 的存在如此迅速?
M2 Ultra 的承诺
无需猜测即可预测该芯片的理论性能:“CPU 功率提高 20%,GPU 功率提高 30%”。这些数字从何而来?简单介绍了 M2 Pro 与 M1 Pro 的比较以及 M2 Max 与 M1 Max 的比较。 M1 系列已经证明了“可扩展性» 也就是说不断增加力量的能力。苹果不仅在芯片研发上取得了杰作,在技术上也取得了巨大的成功。框架及其软件驱动程序,所有最近在 ARM 中编译的程序几乎都从内核数量的增加以及频率的可能增加中受益——目前,这是 M2 Pro 和 Max 演示中尚未解答的问题。
在恒定或增加的频率下,并考虑到节点保留(N5P 与 N5 相比有所改进),我们几乎可以肯定 M2 Pro 和 Max 以及潜在的 M2 Ultra 比其前辈消耗更多的能量。因为正如我们在“计划”中看到的那样死»(发音为“daie”,芯片的硅核心)苹果公司表示,处理器的物理尺寸更大,因为它们包含更多晶体管,但尺寸却没有任何实际减小。苹果的架构是性能功耗比女王,这不是一个大问题,但仍然存在一个小风险节流。当系统过热时,频率(及其性能)自动降低以减少散热的现象。然而,芯片数量增加一倍意味着释放的额外热量也增加一倍:Mac Studio 可以毫无问题地应对吗?这个问题只有苹果的热工程师才有答案!
建筑极限在望吗?
为了构建 M1 Ultra,Apple 将两个互连的 M1 Max 芯片粘合在一起。为此,对带宽的需求非常大,而且对我们来说,苹果设计的技术模块能够承受新芯片提供的+20%/+30%的性能似乎是完全可信的。但在谈论 M3 一代之前,我们必须指出苹果当前 CPU 架构的明显局限性。使用节点更好一点的是,苹果将芯片尺寸增大了 20%,从而获得了 20% 的 CPU 性能提升。事实证明,M1 和 M2 之间的性能提升很大一部分是由于晶体管数量的增加——然而,在 GPU 部分,苹果似乎取得了重大进展。
另请阅读: Apple Mac Pro:为什么 M2 Extreme 不会问世(2022 年 12 月)
不知何故,苹果似乎陷入了设计一款将四台 M2 Max 捆绑在一起的 M2 Extreme 的困境。无论是出于成本原因(台积电良率、市场需求)还是互连限制原因。无论如何,许多分析师确信 Mac Pro 的发布仍将被推迟。因为潜在的 M2 Ultra 芯片无法满足 Apple 的要求,无法充分确保由 Intel Xeon 提供支持的当前机器的继承性。
这也是我们必须关注的地方:如果苹果成功地开发出具有最佳性能/瓦特输出的芯片,那么英特尔、AMD和Nvidia的集团在纯功耗方面仍然具有很大的优势。他们将这归功于他们的架构,有时在较低的消费范围内效率较低(即使由于苹果的影响,这种情况往往会改变),但当你“提高瓦特”时,他们可以做任何事情。
Max 和 Ultra:不止一种方式的独特芯片
苹果凭借 Max 和 Ultra 芯片为自己打造了一个独特的竞争环境。 SoC 的独特之处在于晶体管数量、内存管理……以及成本。 M1 Ultra 拥有 1,140 亿个晶体管,假设的 M2 Ultra 拥有 1,340 亿个晶体管,这些芯片远远超过了英特尔、Nvidia 和 AMD 等其他制造商的 CPU + GPU 对。此外,将内存模块焊接到距离芯片几毫米的地方,可以提供水池消费计算领域独一无二的“统一内存”。只有苹果公司才能提供这种设计,其他三个参与者都是制造商的平台供应商。就他们而言,他们需要创建范围,但不掌握芯片中发生的情况。
最后是芯片价格问题。 Mac mini 和 Mac Studio 之间的机箱成本差异非常小。真正的区别在于处理器:Mac mini 的 M1(以及本月底的 M2)和 Mac Studio 的 M1 Ultra 之间,相差近 5,000 欧元。价格差异由机箱以及芯片上的内存数量决定。但最重要的是,代价是巨大的双芯片,其产量比简单的 M1/M2 低得多。
无论如何,苹果已经开发出了竞争对手无法或不想生产的一类芯片。使其保持关键的差异化优势。不过,我们希望该公司不会因为许多负责半导体开发的团队的人才流失而遭受太大损失。因为竞争并未沉睡:英特尔将加速部署其节点尖端技术,在图形中突出肌肉并设计越来越高效的心脏。 AMD 已经具备了设计同等芯片的技术能力(但市场还没有到来?)。 Nvidia(到目前为止!)仍然是纯功耗和图形效率之王。苹果发起了一场革命并指明了道路,现在它必须记住,它并不孤单!