Kāpēc Intel un AMD neizgatavo tādas mikroshēmas kā M2 Max un M2 Ultra

Acīmredzot, Apple atteicās no Intel, lai ražotu savus procesorus Mac produktiem, acīmredzot ir gājis diezgan labi. Tā uz ARM balstītās M2 mikroshēmas apvieno gan jaudīgus CPU, gan GPU kodolus vienā komplektā, piedāvājot lielisku vidējas un augstākās klases veiktspējas sajaukumu visam Mac portfelim. Tas ir īpaši guvis labumu tādiem produktiem kā MacBook un Mac Mini, kuros nav vietas jaudīgam grafiskā karte, bet var uzņemt augstākās klases M1 un M2 mikroshēmas (piemēram, M2 Max) ar jaudīgu integrētu grafiku tīri labi. M2 Pro, M2 Max un M2 Ultra ir diezgan pārsteidzoši.

Tātad, kāpēc gan Intel un AMD nedara to pašu un neizgatavo savas lielas mikroshēmas ar daudziem CPU un GPU kodoliem? Galu galā viņi abi piedāvā labu CPU un GPU tehnoloģiju, viņi jau tik ilgi ir darījuši datoru lietas kā Apple (un procesora dizains daudz ilgāk), un viņiem ir daudz lielāka kontrole pār plašāku procesoru tirgus. Bet galu galā Intel un AMD ir vairāki labi iemesli, lai nekopētu Apple M2 lielākos variantus.

Intel un AMD ir tehnoloģiskas iespējas izveidot M2 līdzīgu mikroshēmu

Bet vispirms izvairīsimies no viena: Intel un AMD var izveidot mikroshēmu, piemēram, M2 Max vai pat M2 Ultra, ja vēlas. Lai gan M2 Pro, Max un Ultra diezgan atšķiras no tā, pie kā esam pieraduši personālajā datorā, viss, ko Apple ir paveicis, ir izveidojis lielu mikroshēmu, kas ietver gan CPU, gan GPU kodolus. Intel un AMD jau gadiem ilgi ražo CPU ar integrētu grafiku, un tā ir vienīgā būtiskā atšķirība starp Core i9-13900K vai Ryzen 9 7950X un Apple M2 sērija ir tāda, ka lielākās M2 mikroshēmas ir daudz lielākas un jaudīgākas GPU.

Nav arī tā, ka Intel un AMD jau pirms M1 iznākšanas jau nebūtu izgatavojuši mikroshēmas, kas līdzīgas lielākajiem M2 procesoriem. Intel Kaby Lake G sērija apvienoja četrkodolu Kaby Lake centrālo procesoru ar vidēja līmeņa Vega GPU no AMD, un, lai gan Kaby Lake G bija komerciāla neveiksme un nedarbojās īpaši labi, galu galā tas piedāvāja tolaik jaudīgo CPU un GPU kombinācija.

Viens no galvenajiem AMD produktiem, protams, ir tā APU, kas patiesībā ir tikai mārketinga termins, lai aprakstītu AMD CPU ar integrētu grafiku, kas paredzēts spēlēm. AMD veiksmīgākā APU sērija ir tie, kas tiek izmantoti konsolēs kopš Xbox One un PS4 iznākšanas pirms desmit gadiem. Jaunākie konsoļu APU sērijā X un PS5 apvieno 8 kodolu Zen 2 centrālo procesoru ar vidēja diapazona RDNA2 GPU, novietojot to līdzīgā līmenī vismaz M1 Pro un M2 Pro, un varbūt pat dažas augstākās klases mikroshēmas arī.

M2 ir daži mīnusi, kas Intel un AMD nepatiktu

Lai gan Apple M2 sērija ir patiešām forša un lieliska Apple, tas nekādā gadījumā nav ideāls procesors, un tai ir daži būtiski trūkumi salīdzinājumā ar Intel un AMD mikroshēmām. Šie trūkumi galvenokārt ir saistīti ar atmiņu, kodolu skaitu un ražošanu, kam ir liela ietekme gan uz veiktspēju, gan cenu.

Pats dīvainākais Apple M procesoros (vismaz manuprāt) ir atmiņa. Parasti centrālajiem procesoriem un vieglajai integrētajai grafikai nav nepieciešams tik liels joslas platums, tāpēc Intel un AMD mēdz savienot pārī savas galvenās mikroshēmas ar mazām 128 bitu platām atmiņas kopnēm. Tomēr GPU ir nepieciešams liels atmiņas joslas platums, tāpēc diskrētie GPU tiek savienoti pārī ar GDDR VRAM un ir vairāk atmiņas kopņu, kur 128 biti parasti ir minimums un ir rezervēti tikai ļoti maziem GPU.

Tomēr Apple savās M mikroshēmās ievieto ļoti jaudīgu integrētu grafiku, un tas prasa daudz lielāku atmiņas joslas platumu nekā parasti. Kamēr M2 ir parasts un tam ir 128 bitu platas kopnes, M2 Pro un M2 Max ir 256 bitu un 512 bitu platums. autobusi, un tā kā M2 Ultra ir apvienoti divi M2 Max, tas nozīmē, ka Ultra ir milzīgs 1024 bitu platums. autobuss. Šie autobusi aizņem tonnu vietas un veido aptuveni 13% no M2 Max un Ultra izmēra, kas ir daudz vietas, ko atvēlēt tikai atmiņas kopnēm.

Visai vietai, kas rezervēta atmiņas kopnēm, ir domino efekts. Tajā ir mazāk vietas vairāk CPU un GPU kodolu, kas atstāj M2 Pro un M2 Max mazliet neiepriecinošus attiecībā uz veiktspēju uz mm2. Piemēram, M2 Ultra programmā Mac Studio ievērojami atpaliek gan no Core i9-13900K, gan Ryzen 9 7950X (kas ir divi no labākajiem CPU) tādos etalonos kā Cinebench, īpaši daudzpavedienu veiktspējā. Tie ir daudz, daudz mazāki CPU, pateicoties tam, ka tos neapgrūtina liela atmiņas sistēma, kas nepieciešama lielam integrētam GPU.

Mēģinājums apvienot lielu centrālo procesoru, lielu GPU un lielu atmiņas sistēmu vienā mikroshēmā ietekmē ražošanu. Aptuvenais veidnes izmērs ir 550 mm2 (pieņemot, ka iepriekš sniegtais Apple salīdzinājums tiek mērogots kā faktisks šķiet, ka mērījumi pastāv), M2 Max ir ļoti liels, un M2 Ultra ir lielākā patērētāju mikroshēma, kas jebkad ražota vairāk nekā 1000 mm2. Šo lietu ražošanas izmaksām TSMC 5nm mezglā jābūt astronomiskām.

Tas vienkārši nav Intel vai AMD stils piedāvāt augsti specializētu silīciju galvenajai lietošanai

Taču neskaitot visas aparatūras problēmas, ko rada tādas mikroshēmas kā lielās M2 versijas, šeit ir arī būtiskas atšķirības uzņēmējdarbības modeļos. Apple ļoti atšķiras no Intel un AMD: tā ražo savus procesorus sev un savus īpašos produktus. Tikmēr Intel un AMD ražo mikroshēmas, kas nodrošina gandrīz visus datorus, kas kopumā nav Mac pasaulē, un, tiecoties pēc liela tirgus, specializācija drīzāk ir trūkums, nevis trūkums priekšrocība. Tas rada ļoti atšķirīgu stimulu kopumu katram uzņēmumam, kad runa ir par aparatūras projektēšanu.

Ja Intel un AMD mēģinātu izveidot lielu M2 līdzīgu procesoru, galvenā problēma būtu mātesplatēm. Tradicionālajos, parastajos x86 procesoros patīkami ir tas, ka tie mēdz būt diezgan mazi un neprasa neko traku. Bet, lai apkalpotu M2 Max/Ultra līdzīgu mikroshēmu, Intel un AMD būtu jāizlaiž jaunas mātesplates ar masīvām ligzdām, tonnām VRM posmi un, iespējams, astoņi atmiņas sloti, kas jums būtu pilnībā jāaizpilda ar ātriem moduļiem, lai iegūtu labu GPU sniegumu. Acīmredzot tas ir ļoti dārgi un ļoti apgrūtinoši.

Apple var tikt galā ar to visu, jo M2 ir paredzēts tam, kādus datorus Apple vēlas ražot un ko vēlas iegādāties tā klienti. Intel un AMD to nevar izdarīt, jo mums patīk plašs CPU klāsts, ko varam ievietot personalizētos, bet galu galā līdzīgos personālajos datoros, kur tas ir vienkārši plug and play, kad runa ir par RAM, krātuvi un GPU. Iedomājieties, ka jums ir jājaunina 1000 mm2 procesors, ja vēlaties ātrāk grafikas; ja tu domāji RTX 4090 bija dārga, jūs, iespējams, bankrotētu pēc viena jauninājuma.

Bet tas darbojas abos virzienos, un M2 ir dažas atšķirīgas priekšrocības. Piemēram, lai gan Apple CPU un GPU ir diezgan vāji salīdzinājumā ar Intel, AMD un Nvidia ražotajiem augstākās klases produktiem, M2 produktu kopumam no augšas uz leju ir augstākās klases kodēšanas veiktspēja. Apple var attaisnot šo kodētāju pievienošanu savām mikroshēmām, jo ​​daudzi cilvēki jau izmanto Apple ierīces, lai rediģētu videoklipus. Taču, tā kā Intel un AMD CPU būtībā ir viena izmēra mikroshēmas, kas ir piemērotas visiem dažādiem lietošanas gadījumiem, šādiem augstas klases kodētājiem nebūtu jēgas, it īpaši, ja augstākās klases GPU var uztvert atslābumu.

Gan aparatūra, gan atšķirīgie biznesa modeļi nav atdalāmi viens no otra, runājot par procesora dizainu šiem trim uzņēmumiem. Ja runa būtu tikai par aparatūru, tehnoloģijām un specifikācijām, tad mēs, iespējams, redzētu, ka Intel un AMD mēģinātu izveidot tādu procesoru kā M2 sērija. Bet Apple ir datoru projektēšanas uzņēmums, kas ražo savus procesorus, savukārt Intel un AMD ir procesoru projektēšanas uzņēmumi, kas pārdod savus procesorus citiem uzņēmumiem.

Ir daži gadījumi, kad M2 līdzīgas mikroshēmas no Intel un AMD varētu uzplaukt

Lai gan maz ticams, ka tradicionālais dators būs vieta, kur Intel un AMD var ieviest lielu procesoru ar daudziem CPU un GPU kodoliem, es domāju, ka šāda mikroshēma varētu gūt panākumus citās jomās. Viens no jaunākajiem Intel un AMD jauninājumiem ir mikroshēmas (vai "flīzes", kā Intel tos sauc), kas atvieglotu tāda procesora izveidi kā M2 kopš Intel un AMD. varētu vienkārši paņemt čiletus, kas ir vispārināti atsevišķi, un apvienot tos tā, lai izveidotu šo lielo, specializēto procesoru (kuru arī būtu lētāk izgatavot ar mikroshēmas).

Konsoles ir acīmredzama vieta, kur šāda veida mikroshēmas ir darbojušās x86, taču NUC vai OEM galddatori vai pat klēpjdatori varētu būt piemērotāki M2 līdzīgam procesoram. Galu galā šīs ierīces jau ir diezgan bloķētas un pielāgotas, lai sāktu ar to, tāpēc priekšrocības aparatūras izmantošana, kas izstrādāta tā, lai tā būtu saderīga ar daudziem citiem komponentiem, nav tik liela darījums. Es nedomāju, ka ir pieprasījums, lai to padarītu par realitāti, taču es varu kļūdīties, un, godīgi sakot, es ceru, ka kļūdos, jo es labprāt vēlētos iegūt to, kas būtībā ir spēļu versija. Mac Mini vai Mac Studio.