هرآنچه که از پردازنده های M2 پرو، مکس و اولترا اپل انتظار داریم

به بهانه رونمایی اپل از چیپست M2 در رویداد WWDC در این مقاله به بررسی مشخصات احتمالی پردازنده های M2 پرو، مکس و اولترا که در مک بوک‌ها و مک‌های قدرتمندتر اپل به کار خواهند رفت می‌پردازیم.

پس از رونمایی از پردازنده M2 در رویداد WWDC اپل، بسیاری از ما به فکر سایر اعضای خانواده پردازنده های M2 افتادیم. برای این که پیش‌بینی بهتری از توانایی دیگر تراشه‌های خانواده M2 داشته باشیم، می‌توانیم به نسل قبل این محصولات، خانواده M1 نگاهی داشته باشیم.

پردازنده M2 اپل که در نسخه‌های بروزرسانی شده از مک بوک ایر و مک بوک پرو 13 اینچی به کار خواهد رفت، در مقایسه با نسل قبلی خود پیشرفت‌های بسیاری داشته است. چیپ‌های M2 در مقایسه با M1 قدرت پردازشی بیشتر، توانایی گرافیکی بالاتر و پهنای باند بیشتر حافظه را ارائه کرده و حتی از موتور رسانه‌ای دسته‌های قدرتمندتر تراشه‌های M1 نیز استفاده کردند.

در نسل پیشین، اپل پس از معرفی پردازنده های M1، با چیپ‌های M1 پرو و M1 مکس توان پردازشی بیشتری را در اختیار کاربران قرار داد و سرانجام پردازنده فوق‌العاده قدرتمند M1 اولترا را نیز به عنوان گل سرسبد این خانواده معرفی کرد.

بر همین اساس می‌توان انتظار داشت که اپل برنامه مشابهی را نیز برای نسل جدید پردازنده‌های خود در نظر داشته باشد. البته هنوز هیچ خبری از سایر اعضای خانواده M2 در اختیارمان نیست. با این حال با بررسی نسل قبل این تراشه‌ها می‌توان پیش‌بینی اولیه‌ای در خصوص قابلیت‌ها و مشخصات فنی آن‌ها داشت. با گجت نیوز همراه باشید.

پردازنده های M1

همانند بسیاری کمپانی‌های فعال در حوزه تکنولوژی، اپل نیز در نامگذاری محصولات خود عادت‌های خاصی دارد! این کمپانی در گذشته بارها تلاش کرده است که از نام‌ها و پسوندهای آشنا در محصولات مختلفش استفاده کند تا بازاریابی آسان‌تری داشته باشد.

به همین جهت از آن جا که کاربران و طرفداران اپل پیش از این با تفاوت‌های نسخه‌های مختلف پردازنده‌های M1 آشنا شده‌اند، می‌توان انتظار داشت که همان سیستم نام‌گذاری برای نسل جدید نیز به کار رود.‌ بر این اساس می‌توان پیش‌بینی کرد که به جز پردازنده های M2، چیپست‌های M2 پرو، M2 مکس و سرانجام M2 اولترا نیز توسط اپل معرفی شوند.

هریک از اعضای خانواده M1 نسبت به نسخه قبلی خود بهبودهای معناداری را در عملکرد ارائه می‌کردند و نسخه اولترا با اختلاف از سایر اعضا قدرتمندتر بود.

در ادامه این متن برای تخمین قدرت و عملکرد هریک از نسخه‌های پرو، مکس و اولترا از پردازنده M2، از تفاوت نسخه‌های مختلف M1 نسبت به هم استفاده خواهیم کرد و سپس با در نظر گرفتن میزان پیشرفت تراشه M2 نسبت به M1 در خصوص دیگر پردازنده‌های خانواده ام 2 نیز اظهار نظر خواهیم کرد.

تفاوت پردازنده های M1 با M2

ممکن است روی کاغذ، تفاوت‌های پردازنده M1 با M2 چندان زیاد به نظر نرسد. با این وجود، علیرغم شباهت‌های زیادی که در مشخصات این دو نسل قابل مشاهده است، تفاوت‌های چشمگیری هم بین آن‌ها وجود دارد.

هر دو چیپست M1 و M2  از پردازنده‌هایی هشت هسته‌ای استفاده می‌کنند که متشکل از چهار هسته قدرتمند و چهار هسته با مصرف انرژی بهینه است. همچنین هر دو تراشه نیز با استفاده از فرآیند پنج نانومتری ساخته شده‌اند. با این حال اپل ادعا می‌کند که پردازنده M2 نسبت به نسل قبلی خود 18 درصد قدرتمندتر است.

همچنین در بخش پردازش گرافیکی نیز عملکرد نسل جدید 35 درصد قدرتمندتر از نسل قبل است. دلیل این امر، بیش از هر چیز، استفاده از پردازنده‌های گرافیکی هفت و هشت هسته‌ای در چیپ M1 و پردازنده‌های گرافیکی هشت و ده هسته‌ای در چیپ M2 است. البته سایر بهبودها و بهینه‌سازی‌های اپل نیز در این عملکرد بهتر تراشه‌های جدید نقش دارند.

بعلاوه، تفاوت ظاهری موتور عصبی تراشه M2 هم در مقایسه با قبل چندان زیاد نیست و همچنان شاهد استفاده از 16 هسته در آن هستیم. با این حال اپل ادعا می‌کند که پردازنده M2 از این حیث هم 40 درصد سریع‌تر از M1 بوده و قادر به پردازش 15.8 تریلیون عملیات در ثانیه است.

در ادامه می‌توانید مشخصات فنی پردازنده‌های M1، M1 پرو، M1 مکس و M1 اولترا را مشاهده کنید.

با بررسی جدول بالا می‌توان به درک بهتری از پیشرفت پردازنده M2 در مقایسه با M1 رسید. نسل جدید تراشه‌های اپل از 20 میلیارد ترانزیستور بهره می‌برد؛ در حالی که تعداد ترانزیستورهای M1 برابر با 16 میلیارد عدد است. البته این افزایش قابل قیاس با 33.7 میلیارد ترانزیستور به کار رفته در M1 پرو نیست؛ اما با این حال پیشرفت بزرگی به شمار می‌رود.

همچنین پشتیبانی از رم که در تراشه M1 برابر با هشت یا 16 گیگابایت بود، در M2 به 24 گیگابایت ارتقا یافته است. بار دیگر، این میزان ارتقا در مقایسه با تراشه M1 پرو و ظرفیت رم 32 گیگابایتی قابل پشتیبانی آن چندان زیاد نیست؛ اما همچنان گامی درست از سوی اپل در جهت تقویت تراشه‌های نسل جدیدش به شمار می‌رود.

همچنین پهنای باند 100 گیگابایت بر ثانیه M2 نیز در مقایسه با 68.25 گیگابایت بر ثانیه M1 نشانگر پیشرفت قابل توجهی است.

بعلاوه، در پایان باید به این نکته توجه کرد که پردازنده‌های M2 از موتور رمزگذاری و رمزگشایی و موتور ProRes بهره می‌برند که تراشه M1 از آن‌ها بی‌بهره است. در این میان اپل همچنین ادعا می‌کند که رمزگشایی ویدیویی در M2 پهنای باند بالاتری داشته و از ویدیوهای 8K H.264 و HEVC هم پشتیبانی می‌کند.

تخمین مشخصات پردازنده های M2 پرو، مکس و اولترا

بر اساس تفاوت‌های میان نسخه های مختلف پردازنده M1 و همچنین پیشرفت پردازنده M2 در برابر M1، می‌توان مشخصات احتمالی نسخه‌های مختلف نسل جدید پردازنده‌های اپل را در جدول زیر خلاصه کرد.

هسته‌های CPU

با توجه به اینکه اپل تصمیم به ثابت نگه داشتن تعداد هسته‌های سی پی یو در تراشه M2 گرفت، می‌توان انتظار داشت که اتفاقی مشابه هم برای سایر نسخه‌های این تراشه رخ دهد.

بر این اساس M2 پرو احتمالا مشابه با M1 Pro از هشت یا ده هسته بهره خواهد برد که دوتای آن‌ها هسته‌های با مصرف بهینه هستند و سایرین، همگی هسته‌های پرقدرت خواهند بود. همچنین M2 مکس هم احتمالا ده هسته‌ای باشد و هشت هسته با عملکرد بالا و دو هسته بهینه داشته باشد.

بعلاوه، چون تراشه M1 اولترا در حقیقت دو پردازنده M1 مکس به هم چسبیده است، منطقی است که اتفاقی مشابه را نیز برای M2 اولترا انتظار داشته باشیم.

هسته‌های پردازشگر گرافیکی

مشابه آنچه در خصوص پردازنده M2 گفته شد، تعداد هسته‌های پردازنده گرافیکی این چیپست نیز با مقایسه آن با M1 قابل حدس زدن خواهد بود. بر این اساس، می‌توان انتظار 16 یا 24 هسته را برای M1 پرو و 32 یا 48 هسته را برای M2 مکس داشت. به این ترتیب، تعداد هسته‌های گرافیکی نسخه اولترا برابر با 64 یا 96 خواهد بود.

موتور عصبی

از میان تمامی مشخصات پردازنده های M2، ساده‌ترین مورد برای حدس زدن، موتور عصبی است. اپل ادعا می‌کند که عملکرد موتور عصبی نسل جدید پردازنده‌هایش با ثابت ماندن تعداد هسته‌ها حدودا 40 درصد سریع‌تر شده است. این کمپانی همچنین به جز نسخه اولترا در سایر نسخه‌های پردازنده M2 تعداد هسته‌های موتور عصبی را ثابت نگه داشت. بنابراین می‌توان انتظار داشت که اتفاقی مشابه نیز در نسل جدید رخ دهد. چرا که ظاهرا اپل از پیشرفت‌های حاصل شده در عملکرد یادگیری ماشین پردازنده‌های جدیدش راضی است.

تعداد ترانزیستورها

تعداد ترانزیستورهای به کار رفته در یک پردازنده مهم‌ترین عاملی است که اندازه و توان آن را تعیین می‌کند. اپل تعداد ترانزیستورهای تراشه M2 را با 25 درصد افزایش روبرو کرده و از 16 میلیارد به 20 میلیارد ارتقا داده است. بر همین اساس می‌توان انتظار تعبیه 42.1 میلیارد ترانزیستور در چیپ‌های M2 پرو، 71.25 میلیارد ترانزیستور در پردازنده M2 مکس و 142.5 میلیارد ترانزیستور در M2 اولترا را داشت.

البته این محاسبات لزوما دقیق نیستند و ممکن است اعداد نهایی با پیش‌بینی ما متفاوت باشند.

ظرفیت حافظه رم

اپل در پردازنده M1 ظرفیت‌های 8 و 16 را برای پشتیبانی از رم در نظر گرفت. با این حال در نسل جدید، گزینه سومی نیز در اختیار کاربران قرار دارد که میزان رم پشتیبانی شده را تا 24 گیگابایت افزایش می‌دهد.

با رویکردی مشابه موارد قبل می‌توان انتظار داشت که برای نسخه پرو از تراشه M2 ظرفیت 48 گیگابایتی برای رم اضافه شود. از سوی دیگر، نسخه‌های مکس و اولترا نیز به ترتیب از ظرفیت‌های حداکثری 96 و 128 گیگابایت پشتیبانی خواهند کرد.

پهنای باند حافظه

بعد از تعداد ترانزیستورها، پهنای باند حافظه نیز فاکتور مهم دیگری است که بر روی عملکرد یک دستگاه Mac تاثیرگذار است.

پهنای باند 100 گیگابایت بر ثانیه‌ای پردازنده M2 حاکی از پیشرفتی 46 درصدی در مقایسه با 68.25 گیگابایت در M1 است. بر همین اساس می‌توان انتظار داشت که که پهنای باند 200 گیگابایت بر ثانیه‌ای M1 پرو به 292 یا 300 گیگابایت بر ثانیه در M2 پرو ارتقا یابد.

به طور مشابه، حداکثر پهنای باند نسخه‌های مکس و اولترا از تراشه M2 نیز می‌تواند به ترتیب حدود 600 و 1200 گیگابایت بر ثانیه باشد.

موتورهای رسانه‌ای

زمانی که اپل ایده موتور رسانه‌ای خود برای تراشه‌های M1 پرو و M1 مکس را مطرح کرد، این قابلیت را در نسخه ابتدایی پردازنده M1 قرار نداد. با این حال، در چیپست M2، موتور رسانه‌ای حتی در نسخه پایه نیز تعبیه شده است. به این ترتیب می‌توان انتظار داشت که نسخه‌های قدرتمندتر از تراشه‌های جدید اپل با برخورداری از تعداد موتورهای بیشتر عملکرد بهتری را در این زمینه ارائه دهند.

مثلا تجهیز پردازنده M2 پرو به دو موتور رمزگذاری و رمزگشایی ویدیویی در کنار دو موتور ProRes اقدامی منطقی از سوی اپل به شمار می‌رود. از طرف دیگر، هر یک از نمونه‌های مکس و اولترا از این تراشه‌ها نیز می‌توانند تعداد موتورهای بیشتری نسبت به نمونه ضعیف‌تر داشته باشند.

عملکرد احتمالی پردازنده های M2 پرو، M2 مکس و M2 اولترا

در کنار مشخصات سخت افزاری هریک از پردازنده‌های نسل بعدی اپل، عملکرد واقعی آن‌ها نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. برای سنجش عملکرد این پردازنده ها، اطلاعاتی اولیه از وضعیت چیپ M2 در تست گیک بنچ در دست است. بر اساس این اطلاعات که توسط وبسایت CPU-Monkey منتشر شده است، پردازنده جدید اپل موفق شده در تست‌های تک هسته‌ای و چند هسته‌ای به ترتیب امتیازات 1869 و 8900 را کسب کند.

از طرف دیگر، تراشه M1 که در نسل قبلی لپ تاپ‌های مک بوک پرو به کار رفته بود، امتیاز تک هسته‌ای 1707 و چندهسته‌ای 7395 را از آن خود کرده بود. بر این اساس شاهد بهبود به ترتیب 10 و 20 درصدی در عملکرد تراشه‌های جدید اپل در تست‌های تک هسته‌ای و دو هسته‌ای خواهیم بود.

با همین منطق می‌توان انتظار داشت که امتیاز تراشه‌ M2 پرو در تست‌های تک هسته‌ای و چندهسته‌ای به ترتیب 1911 و 14410 باشد.

به طور مشابه، پردازنده M2 مکس احتمالا قادر به ثبت امتیاز 1921 در تست تک هسته‌ای و 14598 در تست دو هسته‌ای خواهد بود. همچنین امتیاز قدرتمندترین نسخه از این تراشه‌ها، M2 Ultra، احتمالا 1929 در تست تک هسته‌ای و 28028 در تست چند هسته‌ای خواهد بود.

البته پیش‌بینی‌های انجام شده ما با فرض این است که هسته‌های به کار رفته در این پردازنده‌ها همگی یکسان هستند. در واقعیت اما هرگز چنین نیست و بهینه‌سازی‌های مختلفی که توسط سازنده انجام می‌شود، قادر است امتیازات چندهسته‌ای پردازنده‌ها را به طور چشمگیری تغییر دهد.

از سوی دیگر، تست گیج بنچ به طور کلی ملاک چندان دقیقی از عملکرد سی پی یو ها نیست؛ چراکه عملکرد آن‌ها را در یک بازه زمانی کوتاه در نظر گرفته و از اثرات حرارتی بر عملکرد تراشه‌ها صرفنظر می کند. تراشه‌های M1 مکس و M1 اولترای اپل به دلیل توان مصرفی پایین‌تر، طبیعتاً حرارت کمتری هم تولید کرده و در نتیجه امتیاز بهتری را کسب می‌کنند. این امر برای تراشه‌های M1 اولترا به کار رفته در مک استودیو نیز صادق است.

جمع‌بندی نهایی

همان گونه که در متن بالا اشاره شد، تخمین‌های انجام شده ما صرفا بر اساس روابط ریاضی بوده و هیچ گونه تضمینی برای صحت آن‌ها وجود ندارد. اپل با رونمایی از پردازنده M2 به خوبی نشان داد که بازار و نیازهای آن را می‌شناسد و تحلیل دقیقی از توازن بین نسل‌های مختلف محصولاتش دارد.

به همین جهت می‌توان انتظار داشت که سایر نسخه‌های پردازنده M2 نیز از ارتقایی منطقی در مقایسه با نسل قبل بهره‌مند باشند و عملکرد بی‌نقصی را برای کاربران فراهم کنند. در نهایت، دارندگان لپ تاپ‌ها و کامپیوترهای مک برندگان نهایی پیشرفت‌هایی هستند که اپل در تراشه‌هایش ایجاد خواهد کرد.