Защо Intel и AMD не правят чипове като M2 Max и M2 Ultra

Apple се отказа от Intel, за да направи свои собствени процесори за продукти на Mac, очевидно е минало доста добре. Неговите ARM-базирани M2 чипове пакетират както мощни CPU, така и GPU ядра в един пакет, предлагайки страхотна комбинация от производителност от среден клас до висок клас за цялото портфолио на Mac. Това е особено благоприятно за продукти като MacBook и Mac Mini, които нямат място за мощен графична карта, но може да побере чипове M1 и M2 от по-висок клас (като M2 Max) с мощна интегрирана графика много добре. M2 Pro, M2 Max и M2 Ultra са доста невероятни.

Така че защо Intel и AMD не направят същото и не направят свои собствени големи чипове с много CPU и GPU ядра? В края на краищата и двамата сами предлагат добра CPU и GPU технология, те се занимават с компютърни неща от толкова време като Apple (и дизайн на процесор за много по-дълго време), и те имат много повече контрол върху по-широкия процесор пазар. Но в крайна сметка Intel и AMD имат няколко добри причини да не копират по-големите варианти на M2 на Apple.

Intel и AMD наистина имат технологичните възможности да направят подобен на M2 чип

Но първо, нека махнем едно нещо от пътя: Intel и AMD могат да направят чип като M2 Max или дори M2 Ultra, ако искат. Въпреки че M2 Pro, Max и Ultra са доста различни от това, с което сме свикнали в компютъра, всичко, което направи Apple, е да направи голям чип, който включва както CPU, така и GPU ядра. Intel и AMD произвеждат процесори с интегрирана графика от години и единствената съществена разлика между Core i9-13900K или Ryzen 9 7950X и серията Apple M2 е, че по-големите чипове M2 пакетират много по-големи и по-мощни GPU.

Също така не е като Intel и AMD вече да не са направили чипове, подобни на по-големите процесори M2, дори преди да се появи M1. Серията Kaby Lake G на Intel комбинира четириядрен процесор Kaby Lake с GPU от среден клас Vega от AMD, и въпреки че Kaby Lake G беше търговски провал и не работеше супер добре, но в крайна сметка предложи това, което беше по онова време мощен CPU и GPU комбо.

Един от основните продукти на AMD, разбира се, е неговият APU, който всъщност е просто маркетингов термин за описание на процесорите на AMD с интегрирана графика, предназначени за игри. Най-успешната линия APU на AMD са тези, които влизат в конзолите, откакто Xbox One и PS4 излязоха преди десетилетие. Най-новите конзолни APU в Series X и PS5 съчетават 8-ядрен Zen 2 CPU с GPU от среден клас RDNA2, поставяйки го на подобно ниво поне на M1 Pro и M2 Pro и може би дори на някои от чиповете от по-висок клас също.

M2 има някои недостатъци, които Intel и AMD не биха харесали

Въпреки че серията M2 на Apple е наистина страхотна и страхотна за Apple, тя в никакъв случай не е перфектният процесор и има някои значителни недостатъци в сравнение с чиповете на Intel и AMD. Тези недостатъци са свързани предимно с паметта, броя на ядрата и производството, които имат голямо влияние както върху производителността, така и върху цената.

Най-странното нещо при M процесорите на Apple (поне според мен) е паметта. Обикновено процесорите и олекотените интегрирани графики не изискват толкова голяма честотна лента, така че Intel и AMD са склонни да сдвояват основните си чипове с малки 128-битови широки шини на паметта. Графичните процесори обаче изискват много честотна лента на паметта, поради което дискретните графични процесори са сдвоени с GDDR VRAM и имат повече шини на паметта, като 128-битовата обикновено е минимумът и е запазена само за много малки графични процесори.

Apple обаче поставя много мощна интегрирана графика на своите M чипове и това изисква много повече честотна лента на паметта от обикновено. Докато M2 е нормален и има 128-битови широки шини, M2 Pro и M2 Max имат 256-битови и 512-битови широки автобуси и тъй като M2 Ultra е комбиниран от два M2 Max, това означава, че Ultra има огромен 1024-битов широк автобус. Тези шини заемат много място и представляват около 13% от размера на M2 Max и Ultra, което е тон пространство, което да отделите само за шини с памет.

Цялата тази област, запазена за шините на паметта, има ефект на доминото. Има по-малко място за повече CPU и GPU ядра, което оставя M2 Pro и M2 Max малко невпечатляващи, когато става въпрос за производителност на mm2. Например, на M2 Ultra в Mac Studio е доста зад Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X (които са два от най-добрите процесори) в бенчмаркове като Cinebench, особено при многопоточна производителност. Това са много, много по-малки процесори, благодарение на факта, че не са затруднени от масивна система с памет, изисквана от голям интегриран GPU.

Опитът да комбинирате голям процесор, голям графичен процесор и голяма система с памет в един чип има последствия за производството. При приблизителен размер на матрицата от 550 mm2 (ако приемем, че сравнението на Apple рамо до рамо по-горе е в мащаб като не действително измерванията изглежда съществуват), M2 Max е супер голям, а M2 Ultra е най-големият потребителски чип, правен някога на над 1000 мм2. Цената за производство на тези неща на 5nm възел на TSMC трябва да е астрономическа.

Просто не е в стила на Intel или AMD да предлагат високоспециализиран силикон за мейнстрийма

Но освен всички хардуерни проблеми, които чипове като големите версии на M2 въвеждат, тук има и фундаментална разлика в бизнес моделите. Apple е много различна от Intel и AMD: тя прави своите процесори за себе си и свои собствени специални продукти. Междувременно Intel и AMD правят чипове, които захранват почти всеки компютър, който не е Mac в целия свят и преследването на този голям пазар означава, че специализацията е по-скоро недостатък, отколкото проблем предимство. Това създава много различен набор от стимули за всяка компания, когато става въпрос за проектиране на хардуер.

Ако Intel и AMD се опитат да направят свой собствен процесор, подобен на M2, основен проблем биха били дънните платки. Хубавото на традиционните масови процесори x86 е, че те обикновено са доста малки и не изискват нищо лудо. Но за да обслужват подобен на M2 Max/Ultra чип, Intel и AMD ще трябва да пуснат нови дънни платки с масивни гнезда, тонове Етапи на VRM и вероятно осем слота за памет, които ще трябва да запълните напълно с бързи модули, за да получите добър GPU производителност. Това очевидно е много скъпо и много тромаво.

Apple може да се размине с всичко това, защото M2 е специално създаден за това какви компютри Apple иска да направи и какво клиентите му искат да купят. Intel и AMD не могат да направят това, защото ние обичаме да имаме голямо разнообразие от процесори, които можем да поставим в персонализирани, но в крайна сметка подобни компютри, където това е просто включване и пускане, когато става дума за RAM, съхранение и графични процесори. Представете си, че трябва да надстроите вашия 1000 mm2 процесор, ако просто искате по-бързо графики; ако смятате, че RTX 4090 беше скъпо, вероятно ще фалирате от едно надграждане.

Но работи и в двете посоки и M2 има някои ясни предимства. Например, докато процесорите и графичните процесори на Apple са доста слаби в сравнение с продуктите от висок клас, произведени от Intel, AMD и Nvidia, продуктовият стек M2 от горе до долу има най-добра производителност на кодиране. Apple може да оправдае добавянето на тези енкодери към своите чипове, защото много хора вече използват устройства на Apple за редактиране на видеоклипове. Но тъй като процесорите на Intel и AMD са по същество универсални чипове за голямо разнообразие от случаи на употреба, такива енкодери от висок клас не биха имали смисъл, особено когато графичните процесори от висок клас могат да поемат застой.

Както хардуерът, така и различните бизнес модели са неразделни един от друг, когато става въпрос за дизайн на процесори за тези три компании. Ако се свеждаше само до хардуера, технологията и спецификациите, тогава вероятно щяхме да видим Intel и AMD да се опитват да направят и процесор като гамата M2. Но Apple е компания за проектиране на компютри, която произвежда свои собствени процесори, докато Intel и AMD са компании за проектиране на процесори, които продават своите процесори на други компании.

Има някои случаи, в които подобни на M2 чипове от Intel и AMD могат да просперират

Докато традиционните компютри е много малко вероятно да бъдат място, където Intel и AMD могат да представят голям процесор с много CPU и GPU ядра, мисля, че такъв чип може да намери успех в други области. Една от най-новите иновации на Intel и AMD са чиплети (или „плочки“, както Intel ги нарича), които биха улеснили изграждането на процесор като M2, тъй като Intel и AMD може просто да вземе чиплети, които са обобщени сами по себе си, и да ги комбинира по такъв начин, че да създаде този голям, специализиран процесор (който също би бил по-евтин да се направи с чиплети).

Конзолите са очевидно място, където тези видове чипове са работили за x86, но NUC или OEM настолни компютри или дори лаптопи могат да бъдат по-подходящи за процесор, подобен на M2. В крайна сметка тези устройства вече са доста заключени и персонализирани за начало, така че предимствата използването на хардуер, който е проектиран да бъде съвместим с много други компоненти, не е толкова голямо сделка. Не мисля, че има търсене, за да стане това реалност, но може и да греша и честно казано, надявам се, че е така, защото бих искал да имам това, което в основата си е игрова версия на Mac Mini или Mac Studio.