Warum Intel und AMD keine Chips wie den M2 Max und M2 Ultra herstellen

Der Verzicht von Apple auf Intel und die Herstellung eigener Prozessoren für Mac-Produkte ist offensichtlich ziemlich gut gelungen. Seine ARM-basierten M2-Chips vereinen leistungsstarke CPU- und GPU-Kerne in einem einzigen Paket und bieten eine großartige Mischung aus mittlerer bis hoher Leistung für das gesamte Mac-Portfolio. Dies kam insbesondere Produkten wie dem MacBook und dem Mac Mini zugute, die keinen Platz für ein leistungsstarkes Gerät haben Grafikkarte, kann aber auch die höherwertigen M1- und M2-Chips (wie den M2 Max) mit leistungsstarker integrierter Grafik aufnehmen Alles gut. Der M2 Pro, M2 Max und M2 Ultra sind ziemlich erstaunlich.

Warum machen Intel und AMD nicht dasselbe und stellen ihre eigenen großen Chips mit vielen CPU- und GPU-Kernen her? Schließlich bieten beide selbst gute CPU- und GPU-Technologie an, PC-Sachen machen sie schon genauso lange wie Apple (und Prozessordesign schon viel länger), und sie haben viel mehr Kontrolle über den breiteren Prozessor Markt. Aber letztlich haben Intel und AMD mehrere gute Gründe, die größeren Varianten von Apples M2 nicht zu kopieren.

Intel und AMD verfügen über die technologischen Möglichkeiten, einen M2-ähnlichen Chip herzustellen

Aber lassen Sie uns zunächst eines klarstellen: Intel und AMD können einen Chip wie den M2 Max oder sogar M2 Ultra herstellen, wenn sie wollten. Während sich M2 Pro, Max und Ultra ziemlich von dem unterscheiden, was wir von PCs gewohnt sind, hat Apple lediglich einen großen Chip entwickelt, der sowohl CPU- als auch GPU-Kerne enthält. Intel und AMD stellen seit Jahren CPUs mit integrierter Grafik her, und der einzige wesentliche Unterschied zwischen ihnen Core i9-13900K oder Ryzen 9 7950X und die Apple M2-Serie bedeuten, dass die größeren M2-Chips viel größer und leistungsstärker sind GPU.

Es ist auch nicht so, dass Intel und AMD nicht schon vor der Veröffentlichung des M1 Chips ähnlich den größeren M2-Prozessoren hergestellt hätten. Intels Kaby-Lake-G-Serie kombinierte eine Quad-Core-Kaby-Lake-CPU mit einer Mittelklasse-Vega-GPU von AMD, und obwohl Kaby Lake G war ein kommerzieller Misserfolg und funktionierte nicht besonders gut, bot am Ende aber eine damals leistungsstarke CPU und GPU Combo.

Eines der Hauptprodukte von AMD ist natürlich die APU, was eigentlich nur ein Marketingbegriff ist, um AMDs CPUs mit integrierter Grafik für Spiele zu beschreiben. AMDs erfolgreichste APU-Reihe kommt seit der Veröffentlichung der Xbox One und der PS4 vor einem Jahrzehnt in Konsolen zum Einsatz. Die neuesten Konsolen-APUs der Serien X und PS5 kombinieren eine 8-Kern-Zen-2-CPU mit einer Mittelklasse-RDNA2-GPU. Damit liegt es zumindest auf einem ähnlichen Niveau wie das M1 Pro und das M2 Pro und vielleicht sogar einige der High-End-Chips zu.

Der M2 hat einige Nachteile, die Intel und AMD nicht gefallen würden

Die M2-Serie von Apple ist zwar wirklich cool und großartig für Apple, aber sie ist keineswegs der perfekte Prozessor und weist im Vergleich zu Chips von Intel und AMD einige erhebliche Nachteile auf. Diese Nachteile hängen hauptsächlich mit dem Speicher, der Anzahl der Kerne und der Herstellung zusammen, die einen großen Einfluss sowohl auf die Leistung als auch auf den Preis haben.

Das Seltsamste an Apples M-Prozessoren (zumindest meiner Meinung nach) ist der Speicher. Normalerweise benötigen CPUs und leichte integrierte Grafikkarten nicht so viel Bandbreite, daher neigen Intel und AMD dazu, ihre Mainstream-Chips mit kleinen 128-Bit breiten Speicherbussen zu kombinieren. GPUs benötigen jedoch viel Speicherbandbreite, weshalb diskrete GPUs mit GDDR-VRAM und gepaart werden verfügen über mehr Speicherbusse, wobei 128-Bit normalerweise das absolute Minimum darstellt und nur für sehr kleine Speicherbusse reserviert ist GPUs.

Allerdings verbaut Apple in seinen M-Chips eine sehr leistungsstarke integrierte Grafik, die viel mehr Speicherbandbreite als üblich erfordert. Während der M2 normal ist und über 128 Bit breite Busse verfügt, verfügen der M2 Pro und der M2 Max über 256 Bit und 512 Bit breite Busse Busse, und da der M2 Ultra aus zwei kombinierten M2 Max besteht, bedeutet dies, dass der Ultra eine enorme Breite von 1024 Bit hat Bus. Diese Busse nehmen eine Menge Platz ein und machen etwa 13 % der Größe des M2 Max und Ultra aus, was eine Menge Platz ist, der allein den Speicherbussen gewidmet ist.

Der gesamte für die Speicherbusse reservierte Bereich hat einen Dominoeffekt. Es ist weniger Platz für mehr CPU- und GPU-Kerne, was dazu führt, dass der M2 Pro und der M2 Max etwas unscheinbar sind, wenn es um die Leistung pro mm2 geht. Zum Beispiel die M2 Ultra im Mac Studio liegt deutlich hinter dem Core i9-13900K und dem Ryzen 9 7950X (die es sind). zwei der besten CPUs) in Benchmarks wie Cinebench, insbesondere bei der Multi-Thread-Leistung. Dies sind viel, viel kleinere CPUs, da sie nicht durch ein riesiges Speichersystem behindert werden, das für eine große integrierte GPU erforderlich ist.

Der Versuch, eine große CPU, eine große GPU und ein großes Speichersystem in einem einzigen Chip zu kombinieren, hat Konsequenzen für die Fertigung. Bei einer geschätzten Chipgröße von 550 mm2 (unter der Annahme, dass Apples direkter Vergleich oben nicht skalierbar ist). Messungen scheinen zu existieren), der M2 Max ist super groß und der M2 Ultra ist der größte Consumer-Chip, der jemals hergestellt wurde 1.000 mm2. Die Kosten für die Herstellung dieser Dinge auf dem 5-nm-Knoten von TSMC müssen astronomisch sein.

Es entspricht einfach nicht dem Stil von Intel oder AMD, hochspezialisiertes Silizium für den Mainstream anzubieten

Aber abgesehen von all den Hardwareproblemen, die Chips wie die großen M2-Versionen mit sich bringen, gibt es hier auch einen grundlegenden Unterschied in den Geschäftsmodellen. Apple unterscheidet sich stark von Intel und AMD: Es stellt seine Prozessoren für sich selbst und seine eigenen Spezialprodukte her. Intel und AMD stellen mittlerweile Chips her, die fast jeden PC antreiben, der kein Mac ist Welt, und die Verfolgung eines so großen Marktes bedeutet, dass Spezialisierung eher ein Nachteil als ein Nachteil ist Vorteil. Das schafft für jedes Unternehmen ganz unterschiedliche Anreize, wenn es um die Entwicklung von Hardware geht.

Wenn Intel und AMD versuchen würden, selbst einen großen M2-ähnlichen Prozessor zu entwickeln, wären Motherboards ein großes Problem. Das Schöne an herkömmlichen Mainstream-x86-CPUs ist, dass sie in der Regel recht klein sind und keine verrückten Funktionen erfordern. Aber um einen M2 Max/Ultra-ähnlichen Chip zu bedienen, müssten Intel und AMD neue Motherboards mit massenhaft riesigen Sockeln auf den Markt bringen VRM-Stufen und wahrscheinlich acht Speichersteckplätze, die man komplett mit schnellen Modulen bestücken müsste, um eine gute GPU zu bekommen Leistung. Das ist natürlich sehr teuer und sehr umständlich.

Apple kommt mit all dem durch, weil der M2 speziell für die Art von Computern entwickelt wurde, die Apple herstellen möchte und für die seine Kunden kaufen möchten. Intel und AMD können das nicht, weil wir gerne eine große Auswahl an CPUs haben, die wir in personalisierte, aber letztendlich ähnliche PCs einbauen können Es ist einfach Plug-and-Play, wenn es um RAM, Speicher und GPUs geht. Stellen Sie sich vor, Sie müssten Ihren 1.000-mm2-Prozessor aufrüsten, wenn Sie einfach schneller wollen Grafik; wenn du das gedacht hast RTX 4090 war teuer, Sie würden wahrscheinlich mit einem einzigen Upgrade bankrott gehen.

Aber es funktioniert in beide Richtungen und der M2 hat einige deutliche Vorteile. Während beispielsweise die CPUs und GPUs von Apple im Vergleich zu den High-End-Geräten von Intel, AMD und Nvidia ziemlich schwach sind, bietet der M2-Produktstapel von oben bis unten eine erstklassige Codierungsleistung. Apple kann den Einbau dieser Encoder in seine Chips rechtfertigen, da viele Menschen bereits Apple-Geräte zum Bearbeiten von Videos verwenden. Da es sich bei Intel- und AMD-CPUs jedoch im Wesentlichen um Einheitschips für eine Vielzahl von Anwendungsfällen handelt, würden solche High-End-Encoder keinen Sinn ergeben, insbesondere wenn High-End-GPUs die Lücke schließen können.

Sowohl die Hardware als auch die unterschiedlichen Geschäftsmodelle sind für das Prozessordesign dieser drei Unternehmen untrennbar miteinander verbunden. Wenn es nur um Hardware, Technologie und Spezifikationen ginge, würden Intel und AMD wahrscheinlich versuchen, auch einen Prozessor wie die M2-Reihe zu entwickeln. Aber Apple ist ein Computerdesignunternehmen, das seine eigenen Prozessoren herstellt, während Intel und AMD Prozessordesignunternehmen sind, die ihre Prozessoren an andere Unternehmen verkaufen.

Es gibt einige Fälle, in denen M2-ähnliche Chips von Intel und AMD erfolgreich sein könnten

Während es sehr unwahrscheinlich ist, dass Intel und AMD im herkömmlichen PC einen großen Prozessor mit vielen CPU- und GPU-Kernen einführen können, denke ich, dass ein solcher Chip auch in anderen Bereichen Erfolg haben könnte. Eine der jüngsten Innovationen von Intel und AMD sind Chiplets (oder „Kacheln“, wie Intel sie nennt), die es seit Intel und AMD einfacher machen würden, einen Prozessor wie den M2 zu bauen Man könnte einfach für sich genommen verallgemeinerte Chiplets nehmen und sie so kombinieren, dass dieser große, spezialisierte Prozessor entsteht (der auch billiger in der Herstellung wäre). Chiplets).

Konsolen sind ein offensichtlicher Ort, an dem diese Art von Chips für x86 funktioniert haben, aber NUCs oder OEM-Desktops oder sogar Laptops könnten für einen M2-ähnlichen Prozessor besser geeignet sein. Schließlich sind diese Geräte von Anfang an schon ziemlich gesperrt und individuell angepasst, also die Vorteile Der Einsatz von Hardware, die so konzipiert ist, dass sie mit vielen anderen Komponenten kompatibel ist, ist nicht so groß handeln. Ich glaube nicht, dass der Bedarf besteht, dies in die Realität umzusetzen, aber ich könnte mich irren, und ehrlich gesagt hoffe ich, dass ich es tue, denn ich hätte gerne etwas, das im Grunde eine Gaming-Version davon ist Mac Mini oder Mac Studio.