Miks Intel ja AMD ei tee selliseid kiipe nagu M2 Max ja M2 Ultra?

Ilmselgelt on Apple loobunud Intelist Maci toodete jaoks oma protsessorite tootmisest. Selle ARM-põhised M2-kiibid koondavad ühte paketti nii võimsad protsessori- kui ka GPU-tuumad, pakkudes suurepärast segu kesk- ja tipptasemel jõudlusest kogu Maci portfelli jaoks. See on eriti kasulik sellistele toodetele nagu MacBook ja Mac Mini, millel pole ruumi võimsatele graafikakaart, kuid mahutab võimsa integreeritud graafikaga kõrgema klassi M1 ja M2 kiipe (nagu M2 Max) lihtsalt hästi. M2 Pro, M2 Max ja M2 Ultra on päris hämmastavad.

Miks siis Intel ja AMD ei tee sama asja ega tee oma suuri kiipe, millel on palju protsessori- ja graafikaprotsessori tuumasid? Mõlemad ju ise pakuvad head CPU ja GPU tehnoloogiat, sama kaua on PC-asju teinud nagu Apple (ja protsessori disain palju kauem) ning neil on palju suurem kontroll laiema protsessori üle turul. Kuid lõpuks on Intelil ja AMD-l mitu head põhjust mitte kopeerida Apple'i M2 suuremaid variante.

Intelil ja AMD-l on tehnoloogiline võimalus M2-laadse kiibi valmistamiseks

Kuid kõigepealt teeme ühe asja: Intel ja AMD saavad soovi korral teha kiibi nagu M2 Max või isegi M2 Ultra. Kuigi M2 Pro, Max ja Ultra on üsna erinevad sellest, millega oleme arvutis harjunud, on Apple teinud vaid suure kiibi, mis sisaldab nii CPU kui ka GPU tuumasid. Intel ja AMD on integreeritud graafikaga protsessoreid valmistanud juba aastaid ja see on ainus oluline erinevus nende vahel Core i9-13900K või Ryzen 9 7950X ja Apple M2 seeria on see, et suuremad M2 kiibid on palju suuremad ja võimsamad GPU.

Samuti pole see nii, et Intel ja AMD pole juba enne M1 väljatulekut valmistanud suuremate M2 protsessoritega sarnaseid kiipe. Inteli seeria Kaby Lake G ühendas neljatuumalise Kaby Lake'i protsessori ja AMD keskmise tasemega Vega GPU-ga ja kuigi Kaby Lake G oli äriline ebaõnnestumine ja ei töötanud eriti hästi, lõpuks pakkus see tollal võimsa CPU ja GPU kombineeritud.

Üks AMD peamistest toodetest on loomulikult selle APU, mis on tegelikult lihtsalt turundustermin, mis kirjeldab mängimiseks mõeldud AMD integreeritud graafikaga protsessoreid. AMD edukaimad APU-d on need, mis lähevad konsoolidele, alates Xbox One'i ja PS4 väljatulekust kümme aastat tagasi. X-seeria ja PS5 uusimad konsooli APU-d ühendavad 8-tuumalise Zen 2 protsessori ja keskmise sagedusega RDNA2 GPU, asetades selle vähemalt M1 Pro ja M2 Pro ja võib-olla isegi mõne kõrgema klassi kiibiga sarnasele tasemele ka.

M2-l on mõned varjuküljed, mis Intelile ja AMD-le ei meeldiks

Kuigi Apple'i M2-seeria on Apple'i jaoks tõesti lahe ja suurepärane, pole see sugugi täiuslik protsessor ning sellel on Inteli ja AMD kiipidega võrreldes olulisi puudusi. Need puudused on peamiselt seotud mälu, tuumade arvu ja tootmisega, millel on suur mõju nii jõudlusele kui ka hinnale.

Kõige veidram asi Apple'i M-protsessorite juures (vähemalt minu meelest) on mälu. Tavaliselt ei vaja protsessorid ja kerge integreeritud graafika nii palju ribalaiust, nii et Intel ja AMD kipuvad oma tavakiipe siduma väikeste 128-bitiste laiuste mälusiinidega. GPU-d nõuavad aga palju mälu ribalaiust, mistõttu on diskreetsed GPU-d seotud GDDR VRAM-iga ja neil on rohkem mälusiine, kusjuures 128-bitine on tavaliselt miinimum ja reserveeritud ainult väga väikestele GPU-d.

Apple paneb oma M-kiipidele aga väga võimsa integreeritud graafika ja see nõuab tavapärasest palju rohkem mälu ribalaiust. Kui M2 on tavaline ja sellel on 128-bitise laiusega siinid, siis M2 Pro ja M2 Max on 256-bitise ja 512-bitise laiusega bussid ja kuna M2 Ultra on kaks M2 Maxi kombineeritud, tähendab see, et Ultral on tohutu 1024-bitine laius buss. Need bussid võtavad tonni ruumi ja moodustavad umbes 13% M2 Maxi ja Ultra suurusest, mis on tonni ruumi, mida ainult mälusiinidele pühendada.

Kogu sellel mälubusside jaoks reserveeritud alal on doominoefekt. Selles on vähem ruumi rohkematele protsessori- ja graafikaprotsessorituumadele, mis jätab M2 Pro ja M2 Maxi jõudluse mm2 kohta pisut muljetavaldavaks. Näiteks M2 Ultra Mac Studios jääb kõvasti maha nii Core i9-13900K-st kui Ryzen 9 7950X-st (mis on kaks parimat protsessorit) võrdlusalustes nagu Cinebench, eriti mitme keermega jõudluse puhul. Need on palju-palju väiksemad protsessorid tänu sellele, et neid ei häiri tohutu mälusüsteem, mida nõuab suur integreeritud GPU.

Suure protsessori, suure graafikaprotsessori ja suure mälusüsteemi ühendamine üheks kiibiks mõjutab tootmist. Hinnangulise stantsi suuruse puhul 550 mm2 (eeldusel, et ülaltoodud Apple'i kõrvuti võrdlus on mastaapne tundub, et mõõtmised on olemas), M2 Max on ülisuur ja M2 Ultra on suurim tarbijakiip, mis eales tehtud. 1000 mm2. Nende asjade tootmise kulud TSMC 5nm sõlmel peavad olema astronoomilised.

See lihtsalt ei ole Inteli ega AMD stiil pakkuda peavoolu jaoks kõrgelt spetsialiseeritud räni

Kuid lisaks kõikidele riistvaraprobleemidele, mida kiibid nagu M2 suured versioonid tekitavad, on siin ka ärimudelites põhimõtteline erinevus. Apple erineb Intelist ja AMD-st väga palju: ta teeb oma protsessoreid endale ja oma eritooteid. Vahepeal toodavad Intel ja AMD kiipe, mis toidavad peaaegu kõiki PC-sid, mis ei ole Mac maailmas ja selle suure turu poole püüdlemine tähendab, et spetsialiseerumine on pigem puudus kui an eelis. See loob igale ettevõttele riistvara kujundamisel väga erinevad stiimulid.

Kui Intel ja AMD prooviksid teha omale suurt M2-taolist protsessorit, oleks peamiseks probleemiks emaplaadid. Traditsiooniliste tavapäraste x86-protsessorite puhul on tore see, et need kipuvad olema üsna väikesed ega vaja midagi hullu. Kuid M2 Maxi/Ultra-sarnase kiibi teenindamiseks peaksid Intel ja AMD turule tooma uued emaplaadid, millel on tohutud pistikupesad. VRM-i etapid ja tõenäoliselt kaheksa mälupesa, mis tuleks hea GPU saamiseks kiirete moodulitega täielikult täita esitus. See on ilmselgelt väga kallis ja väga tülikas.

Apple võib sellest kõigest pääseda, sest M2 on mõeldud selleks, milliste arvutite jaoks Apple soovib teha ja mida tema kliendid ostavad. Intel ja AMD ei saa seda teha, sest meile meeldib lai valik protsessoreid, mida saame panna isikupärastatud, kuid lõppkokkuvõttes sarnastesse arvutitesse, kus RAM-i, salvestusruumi ja GPU-de osas on see lihtsalt plug and play. Kujutage ette, et peate oma 1000 mm2 protsessorit uuendama, kui soovite lihtsalt kiiremat graafika; kui sa arvasid RTX 4090 oli kallis, läheksite tõenäoliselt ühe versiooniuuenduse tõttu pankrotti.

Kuid see töötab mõlemal viisil ja M2-l on mõned selged eelised. Näiteks kuigi Apple'i protsessorid ja GPU-d on Inteli, AMD ja Nvidia tipptasemel toodetega võrreldes üsna nõrgad, on M2 toodete virnast ülevalt alla tipptasemel kodeeringu jõudlus. Apple võib õigustada nende kodeerijate lisamist oma kiipidele, kuna paljud inimesed kasutavad juba Apple'i seadmeid videote redigeerimiseks. Kuid kuna Inteli ja AMD protsessorid on põhimõtteliselt ühe suurusega kiibid, mis sobivad väga erinevateks kasutusjuhtudeks, ei oleks sellistel tipptasemel kodeerijatel mõtet, eriti kui tipptasemel GPU-d suudavad lõtvuda.

Nii riistvara kui ka erinevad ärimudelid on nende kolme ettevõtte protsessorite kujundamisel üksteisest lahutamatud. Kui see oleks ainult riistvara, tehnoloogia ja spetsifikatsioonide taga, siis näeksime tõenäoliselt, et Intel ja AMD proovivad teha ka M2-tüüpi protsessorit. Kuid Apple on arvutidisaini ettevõte, mis toodab ise protsessoreid, samas kui Intel ja AMD on protsessoreid projekteerivad ettevõtted, kes müüvad oma protsessoreid teistele ettevõtetele.

On juhtumeid, kus Inteli ja AMD M2-laadsed kiibid võivad õitseda

Kuigi traditsiooniline personaalarvuti on väga ebatõenäoline, et Intel ja AMD saaksid kasutusele võtta suure protsessori, millel on palju CPU- ja GPU-tuumasid, arvan, et selline kiip võib leida edu ka muudes valdkondades. Inteli ja AMD üks uusimaid uuendusi on kiibid (või "plaadid", nagu Intel neid nimetab), mis hõlbustaks sellise protsessori nagu M2 ehitamist, kuna Intel ja AMD võiks lihtsalt võtta omaette üldistatud kiibid ja kombineerida need nii, et tekiks see suur spetsialiseeritud protsessor (mida oleks ka odavam teha chiplets).

Konsoolid on ilmselge koht, kus seda tüüpi kiibid on x86 jaoks töötanud, kuid NUC-id või OEM-lauaarvutid või isegi sülearvutid võiksid olla M2-laadse protsessori jaoks sobivamad. Lõppude lõpuks on need seadmed juba üsna lukustatud ja kohandatud, nii et eelised Riistvara kasutamine, mis on loodud ühilduma paljude teiste komponentidega, ei ole nii suur tegeleda. Ma arvan, et selle elluviimiseks pole nõudlust, kuid ma võin eksida ja ausalt öeldes loodan, et ma teen seda, sest mulle meeldiks omada põhimõtteliselt mänguversiooni. Mac Mini või Mac Studio.