لماذا لا تقوم Intel وAMD بتصنيع شرائح مثل M2 Max وM2 Ultra؟

من الواضح أن شركة Apple التي تخلت عن شركة Intel لتصنيع معالجاتها الخاصة لمنتجات Mac قد سارت بشكل جيد. تجمع شرائح M2 المستندة إلى ARM كلاً من نوى وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) القوية في حزمة واحدة، مما يوفر مزيجًا رائعًا من الأداء المتوسط ​​إلى العالي لمجموعة أجهزة Mac بأكملها. وقد أفاد هذا بشكل خاص منتجات مثل MacBook وMac Mini، التي لا تحتوي على مساحة كافية بطاقة رسومات ولكن يمكنها استيعاب شرائح M1 وM2 المتطورة (مثل M2 Max) مع رسومات مدمجة قوية بخير. إن M2 Pro وM2 Max وM2 Ultra رائعة جدًا.

فلماذا لا تفعل Intel وAMD نفس الشيء وتصنع رقائقها الكبيرة مع الكثير من نوى وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات؟ بعد كل شيء، كلاهما يقدمان تقنية جيدة لوحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU)، لقد كانا يقومان بأشياء الكمبيوتر الشخصي لفترة طويلة مثل Apple (وتصميم المعالج لفترة أطول بكثير)، ولديهم سيطرة أكبر بكثير على المعالج الأوسع سوق. ولكن في نهاية المطاف، لدى Intel وAMD عدة أسباب وجيهة لعدم نسخ الإصدارات الأكبر من M2 من Apple.

تمتلك Intel وAMD القدرة التكنولوجية لتصنيع شريحة تشبه M2

لكن أولاً، دعونا نبتعد عن شيء واحد: يمكن لـ Intel وAMD صنع شريحة مثل M2 Max أو حتى M2 Ultra إذا أرادوا ذلك. في حين أن أجهزة M2 Pro وMax وUltra تختلف إلى حد ما عما اعتدنا عليه في أجهزة الكمبيوتر، فإن كل ما فعلته شركة Apple هو صنع شريحة كبيرة تتضمن نواة وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU). تعمل Intel وAMD على تصنيع وحدات المعالجة المركزية (CPU) ذات الرسومات المدمجة لسنوات، والفرق الجوهري الوحيد بين Core i9-13900K أو Ryzen 9 7950X وسلسلة Apple M2 هي أن شرائح M2 الأكبر تحتوي على شرائح أكبر وأكثر قوة GPU.

كما أن الأمر ليس كما لو أن Intel وAMD لم تصنعا بالفعل شرائح مشابهة لمعالجات M2 الأكبر حجمًا، حتى قبل ظهور M1. تجمع سلسلة Kaby Lake G من Intel بين وحدة المعالجة المركزية Kaby Lake رباعية النواة ووحدة معالجة الرسومات Vega متوسطة المدى من AMD، وعلى الرغم من أن Kaby Lake G لقد كان فشلًا تجاريًا ولم يعمل بشكل جيد للغاية، ولكنه في النهاية قدم ما كان في ذلك الوقت وحدة معالجة مركزية ووحدة معالجة رسومات قوية التحرير والسرد.

أحد منتجات AMD الرئيسية بالطبع هو APU، وهو في الواقع مجرد مصطلح تسويقي لوصف وحدات المعالجة المركزية AMD ذات الرسومات المدمجة المخصصة للألعاب. خط AMD الأكثر نجاحًا من وحدات APU هو تلك التي تدخل في وحدات التحكم، منذ ظهور Xbox One وPS4 قبل عقد من الزمن. تجمع أحدث وحدات APU لوحدة التحكم في السلسلة X وPS5 بين وحدة المعالجة المركزية Zen 2 ذات 8 النواة ووحدة معالجة الرسومات RDNA2 متوسطة المدى، وضعه على مستوى مماثل لـ M1 Pro وM2 Pro على الأقل، وربما حتى بعض الرقائق المتطورة أيضاً.

يحتوي M2 على بعض الجوانب السلبية التي لا تحبها Intel و AMD

على الرغم من أن سلسلة M2 من Apple رائعة حقًا ورائعة لشركة Apple، إلا أنها ليست المعالج المثالي بأي حال من الأحوال، ولها بعض العيوب المهمة مقارنة بشرائح Intel وAMD. تتعلق هذه العيوب في المقام الأول بالذاكرة والأعداد الأساسية والتصنيع، والتي لها تأثير كبير على الأداء والسعر.

أغرب شيء في معالجات Apple M (على الأقل في رأيي) هو الذاكرة. في العادة، لا تتطلب وحدات المعالجة المركزية (CPUs) والرسومات المدمجة خفيفة الوزن الكثير من النطاق الترددي، لذلك تميل Intel وAMD إلى إقران شرائحها السائدة بحافلات ذاكرة صغيرة بعرض 128 بت. ومع ذلك، تتطلب وحدات معالجة الرسومات قدرًا كبيرًا من النطاق الترددي للذاكرة، ولهذا السبب يتم إقران وحدات معالجة الرسومات المنفصلة مع GDDR VRAM و تحتوي على عدد أكبر من ناقلات الذاكرة، حيث يكون 128 بت عادةً هو الحد الأدنى ويتم حجزه فقط للأجهزة الصغيرة جدًا وحدات معالجة الرسومات.

ومع ذلك، تضع Apple رسومات مدمجة قوية جدًا على شرائح M الخاصة بها، وهذا يتطلب نطاقًا تردديًا أكبر بكثير من المعتاد للذاكرة. في حين أن M2 عادي ويحتوي على نواقل بعرض 128 بت، فإن M2 Pro وM2 Max لهما عرض 256 بت و512 بت الحافلات، وبما أن M2 Ultra عبارة عن اثنين من M2 Maxes مجتمعة، فهذا يعني أن Ultra لديه عرض ضخم يبلغ 1024 بت حافلة. تشغل هذه الحافلات مساحة كبيرة وتمثل حوالي 13% من حجم M2 Max وUltra، وهي مساحة كبيرة مخصصة لحافلات الذاكرة فقط.

كل تلك المساحة المخصصة لحافلات الذاكرة لها تأثير الدومينو. إنها مساحة أقل لمزيد من نوى وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، مما يترك M2 Pro وM2 Max غير مثير للإعجاب بعض الشيء عندما يتعلق الأمر بالأداء لكل مم2. على سبيل المثال، M2 Ultra في Mac Studio يتخلف كثيرًا عن كل من Core i9-13900K و Ryzen 9 7950X (وهما اثنين من أفضل وحدات المعالجة المركزية) في معايير مثل Cinebench، خاصة في الأداء متعدد الخيوط. هذه وحدات معالجة مركزية أصغر بكثير بفضل حقيقة أنها لا تعوقها نظام ذاكرة ضخم يتطلبه وحدة معالجة رسومات مدمجة كبيرة.

إن محاولة الجمع بين وحدة معالجة مركزية كبيرة ووحدة معالجة رسومات كبيرة ونظام ذاكرة كبير في شريحة واحدة له عواقب على التصنيع. بحجم قالب يقدر بـ 550 مم 2 (بافتراض أن مقارنة Apple جنبًا إلى جنب أعلاه هي مقياس على أنه لا يوجد فعلي يبدو أن القياسات موجودة)، شريحة M2 Max كبيرة جدًا، وM2 Ultra هي أكبر شريحة استهلاكية تم تصنيعها على الإطلاق 1,000 ملم2. يجب أن تكون تكلفة إنتاج هذه الأشياء على عقدة TSMC ذات 5 نانومتر فلكية.

ليس من أسلوب Intel أو AMD تقديم السيليكون عالي التخصص للتيار الرئيسي

ولكن بصرف النظر عن جميع مشكلات الأجهزة التي تقدمها الرقائق مثل الإصدارات الكبيرة من M2، هناك أيضًا اختلاف أساسي في نماذج الأعمال هنا. تختلف شركة Apple كثيرًا عن Intel وAMD: فهي تصنع معالجاتها لنفسها ومنتجاتها الخاصة. وفي الوقت نفسه، تعمل شركتا Intel وAMD على تصنيع شرائح تعمل على تشغيل كل أجهزة الكمبيوتر تقريبًا التي لا تنتمي إلى أجهزة Mac بالكامل العالم، والسعي وراء هذا الحجم الكبير من السوق يعني أن التخصص هو عيب وليس عيبًا ميزة. وهذا يخلق مجموعة مختلفة تمامًا من الحوافز لكل شركة عندما يتعلق الأمر بتصميم الأجهزة.

إذا حاولت Intel وAMD إنشاء معالج كبير يشبه M2 خاص بهما، فستكون المشكلة الرئيسية هي اللوحات الأم. ما يميز وحدات المعالجة المركزية التقليدية السائدة x86 هو أنها تميل إلى أن تكون صغيرة جدًا ولا تتطلب أي شيء مجنون. ولكن لخدمة شريحة M2 Max/Ultra-like، سيتعين على Intel وAMD إطلاق لوحات أم جديدة ذات مقابس ضخمة، وأطنان من مراحل VRM، وربما ثماني فتحات للذاكرة يجب عليك ملؤها بالكامل بوحدات سريعة للحصول على وحدة معالجة رسومات جيدة أداء. ومن الواضح أن هذا مكلف للغاية ومرهق للغاية.

يمكن لشركة Apple أن تفلت من كل ذلك لأن M2 مصمم خصيصًا لنوع أجهزة الكمبيوتر التي ترغب Apple في تصنيعها وما يرغب عملاؤها في شرائه. لا تستطيع Intel وAMD القيام بذلك لأننا نحب أن يكون لدينا مجموعة واسعة من وحدات المعالجة المركزية (CPUs) التي يمكننا وضعها في أجهزة كمبيوتر شخصية ولكنها متشابهة في النهاية، حيث إنه مجرد توصيل وتشغيل عندما يتعلق الأمر بذاكرة الوصول العشوائي والتخزين ووحدات معالجة الرسومات. تخيل أنك مضطر إلى ترقية معالجك الذي تبلغ مساحته 1000 مم2 إذا كنت تريد سرعة أكبر فحسب الرسومات؛ إذا كنت تعتقد أن آر تي إكس 4090 كانت باهظة الثمن، فمن المحتمل أن تفلس من ترقية واحدة.

ولكنه يعمل في كلا الاتجاهين، ويتمتع M2 ببعض المزايا المميزة. على سبيل المثال، في حين أن وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات من Apple ضعيفة جدًا مقارنة بالأشياء المتطورة التي تصنعها Intel وAMD وNvidia، فإن مجموعة منتجات M2 من الأعلى إلى الأسفل تتمتع بأداء ترميز متطور. يمكن لشركة Apple تبرير إضافة أدوات التشفير هذه إلى شرائحها لأن الكثير من الأشخاص يستخدمون بالفعل أجهزة Apple لتحرير مقاطع الفيديو. ولكن نظرًا لأن وحدات المعالجة المركزية Intel وAMD هي في الأساس شرائح ذات مقاس واحد يناسب الجميع لمجموعة واسعة من حالات الاستخدام، فإن مثل هذه التشفيرات المتطورة لن تكون منطقية، خاصة عندما تتمكن وحدات معالجة الرسوميات المتطورة من تعويض الركود.

لا يمكن فصل كل من الأجهزة ونماذج الأعمال المختلفة عن بعضها البعض عندما يتعلق الأمر بتصميم المعالج لهذه الشركات الثلاث. إذا كان الأمر يتعلق فقط بالأجهزة والتكنولوجيا والمواصفات، فمن المحتمل أن نرى Intel و AMD تحاولان صنع معالج مثل تشكيلة M2 أيضًا. لكن شركة أبل هي شركة تصميم كمبيوتر تصنع معالجاتها بنفسها، في حين أن شركتي Intel وAMD هما شركتان لتصميم المعالجات وتبيعان معالجاتهما لشركات أخرى.

هناك بعض الحالات التي يمكن أن تزدهر فيها الرقائق الشبيهة بـ M2 من Intel وAMD

في حين أنه من غير المرجح أن يكون جهاز الكمبيوتر التقليدي مكانًا حيث يمكن لـ Intel وAMD تقديم معالج كبير يحتوي على الكثير من مراكز وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، أعتقد أن مثل هذه الشريحة يمكن أن تجد النجاح في مجالات أخرى. واحدة من أحدث الابتكارات من Intel وAMD هي الشرائح الصغيرة (أو "البلاطات" كما تسميها Intel)، والتي من شأنها أن تسهل بناء معالج مثل M2 منذ Intel وAMD. يمكن فقط أن تأخذ شرائح صغيرة معممة بمفردها وتجمعها بطريقة تؤدي إلى إنشاء هذا المعالج الكبير والمتخصص (والذي سيكون أيضًا أرخص في تصنيعه شرائح).

تعد وحدات التحكم مكانًا واضحًا حيث تعمل هذه الأنواع من الرقائق مع x86، ولكن يمكن أن تكون NUCs أو أجهزة الكمبيوتر المكتبية OEM أو حتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة أكثر ملاءمة لمعالج يشبه M2. بعد كل شيء، هذه الأجهزة مقفلة بالفعل ومخصصة للبدء بها، وبالتالي الفوائد إن استخدام الأجهزة المصممة لتكون متوافقة مع الكثير من المكونات الأخرى ليس بالأمر الكبير اتفاق. لا أعتقد أن الطلب موجود لجعل هذا الأمر حقيقة، لكن قد أكون مخطئًا، وبصراحة، آمل أن أكون كذلك لأنني أرغب في الحصول على ما هو في الأساس نسخة ألعاب من ماك ميني أو ماك ستوديو.