Waarom Intel en AMD geen chips maken zoals de M2 ​​Max en M2 Ultra

Apple heeft Intel laten vallen om zijn eigen processors voor Mac-producten te maken en dat is duidelijk behoorlijk goed gegaan. De op ARM gebaseerde M2-chips bundelen zowel krachtige CPU- als GPU-kernen in één pakket en bieden een geweldige mix van middenklasse tot hoogwaardige prestaties voor het hele Mac-portfolio. Dit heeft vooral voordelen opgeleverd voor producten als de MacBook en Mac Mini, die geen ruimte hebben voor een krachtige laptop grafische kaart, maar is geschikt voor de duurdere M1- en M2-chips (zoals de M2 ​​Max) met krachtige geïntegreerde grafische kaart prima. De M2 Pro, M2 Max en M2 Ultra zijn behoorlijk verbazingwekkend.

Dus waarom doen Intel en AMD niet hetzelfde en maken ze hun eigen grote chips met veel CPU- en GPU-cores? Ze bieden tenslotte allebei zelf goede CPU- en GPU-technologie, ze doen al net zo lang pc-dingen als Apple (en al veel langer met een processorontwerp), en ze hebben veel meer controle over de bredere processor markt. Maar uiteindelijk hebben Intel en AMD verschillende goede redenen om de grotere varianten van Apple's M2 niet te kopiëren.

Intel en AMD hebben wel de technologische mogelijkheden om een ​​M2-achtige chip te maken

Maar laten we eerst één ding uit de weg ruimen: Intel en AMD kunnen een chip maken zoals de M2 ​​Max of zelfs M2 Ultra als ze dat willen. Hoewel de M2 ​​Pro, Max en Ultra behoorlijk verschillen van wat we op de pc gewend zijn, heeft Apple alleen maar een grote chip gemaakt die zowel CPU- als GPU-kernen bevat. Intel en AMD maken al jaren CPU's met geïntegreerde grafische kaart, en het enige substantiële verschil tussen de Core i9-13900K of Ryzen 9 7950X en de Apple M2-serie is dat de grotere M2-chips een veel groter en krachtiger pakket bevatten GPU.

Het is ook niet zo dat Intel en AMD nog geen chips hebben gemaakt die lijken op de grotere M2-processors, zelfs voordat de M1 uitkwam. Intel's Kaby Lake G-serie combineerde een quad-core Kaby Lake CPU met een midrange Vega GPU van AMD, en hoewel Kaby Lake G was een commerciële mislukking en werkte niet super goed, het bood uiteindelijk wel wat destijds een krachtige CPU en GPU was combi.

Een van AMD's belangrijkste producten is natuurlijk de APU, wat eigenlijk slechts een marketingterm is om AMD's CPU's met geïntegreerde grafische kaart te beschrijven, bedoeld voor gaming. AMD's meest succesvolle lijn APU's zijn die voor consoles, sinds de Xbox One en PS4 tien jaar geleden uitkwamen. De nieuwste console-APU's in de Series X en PS5 combineren een 8-core Zen 2 CPU met een middenklasse RDNA2 GPU, door het op een vergelijkbaar niveau te brengen als in ieder geval de M1 Pro en M2 Pro, en misschien zelfs enkele van de duurdere chips te.

De M2 heeft een aantal nadelen die Intel en AMD niet leuk zouden vinden

Hoewel de M2-serie van Apple echt cool en geweldig is voor Apple, is het zeker niet de perfecte processor, en heeft het een aantal belangrijke nadelen vergeleken met chips van Intel en AMD. Deze nadelen hebben voornamelijk te maken met geheugen, kernaantallen en productie, die een grote impact hebben op zowel de prestaties als de prijs.

Het raarste aan de M-processors van Apple (althans naar mijn mening) is het geheugen. Normaal gesproken hebben CPU's en lichtgewicht geïntegreerde grafische kaarten niet zoveel bandbreedte nodig, dus Intel en AMD hebben de neiging hun mainstream-chips te combineren met kleine 128-bit brede geheugenbussen. GPU's vereisen echter veel geheugenbandbreedte, daarom worden discrete GPU's gecombineerd met GDDR VRAM en hebben meer geheugenbussen, waarbij 128-bit meestal het absolute minimum is en alleen voor zeer kleine geheugenbussen is gereserveerd GPU's.

Apple plaatst echter zeer krachtige geïntegreerde grafische afbeeldingen op zijn M-chips, en dit vereist veel meer geheugenbandbreedte dan normaal. Terwijl de M2 ​​normaal is en 128-bit brede bussen heeft, hebben de M2 ​​Pro en M2 Max 256-bit en 512-bit brede bussen bussen, en aangezien de M2 ​​Ultra twee M2 Maxes gecombineerd is, betekent dit dat de Ultra een enorme 1024-bit brede bus. Deze bussen nemen een hoop ruimte in beslag en zijn goed voor ongeveer 13% van de grootte van de M2 ​​Max en Ultra, wat een hoop ruimte is om alleen aan geheugenbussen te besteden.

Al dat gebied dat gereserveerd is voor de geheugenbussen heeft een domino-effect. Er is minder ruimte voor meer CPU- en GPU-kernen, waardoor de M2 ​​Pro en M2 Max een beetje indrukwekkend zijn als het gaat om prestaties per mm2. Bijvoorbeeld de M2 Ultra in de Mac Studio loopt ruim achter op zowel de Core i9-13900K als de Ryzen 9 7950X (die twee van de beste CPU's) in benchmarks zoals Cinebench, vooral bij multi-threaded prestaties. Dit zijn veel, veel kleinere CPU's dankzij het feit dat ze niet worden gehinderd door een enorm geheugensysteem dat vereist is door een grote geïntegreerde GPU.

Proberen een grote CPU, grote GPU en groot geheugensysteem te combineren in één enkele chip heeft gevolgen voor de productie. Bij een geschatte matrijsgrootte van 550 mm2 (ervan uitgaande dat de vergelijking van Apple hierboven op schaal is omdat er geen werkelijke Er lijken metingen te bestaan), de M2 ​​Max is supergroot en de M2 ​​Ultra is de grootste consumentenchip ooit gemaakt 1.000 mm2. De kosten voor het produceren van deze dingen op het 5nm-knooppunt van TSMC moeten astronomisch zijn.

Het is gewoon niet de stijl van Intel of AMD om zeer gespecialiseerd silicium voor de mainstream aan te bieden

Maar afgezien van alle hardwareproblemen die chips zoals de grote versies van M2 met zich meebrengen, is er hier ook een fundamenteel verschil in bedrijfsmodellen. Apple is heel anders dan Intel en AMD: het maakt zijn processors voor zichzelf en zijn eigen speciale producten. Intel en AMD maken ondertussen chips die bijna elke pc aandrijven die in het geheel geen Mac is wereld, en het nastreven van die grote markt betekent dat specialisatie eerder een nadeel dan een nadeel is voordeel. Dat zorgt voor een heel andere reeks prikkels voor elk bedrijf als het gaat om het ontwerpen van hardware.

Als Intel en AMD zouden proberen een eigen grote M2-achtige processor te maken, zouden moederborden een groot probleem zijn. Het mooie van traditionele, reguliere x86-CPU's is dat ze vrij klein zijn en geen gekke dingen vereisen. Maar om een ​​M2 Max/Ultra-achtige chip te kunnen onderhouden, zouden Intel en AMD nieuwe moederborden moeten lanceren met enorme sockets, heel veel VRM-fasen en waarschijnlijk acht geheugenslots die je volledig zou moeten vullen met snelle modules om een ​​goede GPU te krijgen prestatie. Dat is uiteraard erg duur en erg omslachtig.

Apple kan daarmee wegkomen omdat de M2 ​​speciaal is gemaakt voor het soort computers dat Apple wil maken en wat zijn klanten willen kopen. Intel en AMD kunnen dat niet, omdat we graag een grote verscheidenheid aan CPU's hebben die we in gepersonaliseerde maar uiteindelijk vergelijkbare pc's kunnen plaatsen, waar het is gewoon plug-and-play als het gaat om RAM, opslag en GPU's. Stel je voor dat je je 1.000 mm² processor moet upgraden als je gewoon sneller wilt afbeeldingen; als je dacht dat de RTX4090 duur was, zou je waarschijnlijk failliet gaan door een enkele upgrade.

Maar het werkt beide kanten op, en de M2 ​​heeft een aantal duidelijke voordelen. Hoewel de CPU's en GPU's van Apple bijvoorbeeld behoorlijk zwak zijn vergeleken met de hoogwaardige dingen die Intel, AMD en Nvidia maken, levert de M2-productstapel van boven tot onder de beste coderingsprestaties. Apple kan het toevoegen van deze encoders aan zijn chips rechtvaardigen omdat veel mensen al Apple-apparaten gebruiken om video's te bewerken. Maar aangezien Intel- en AMD-CPU's in wezen one-size-fits-all-chips zijn voor een breed scala aan gebruiksscenario's, zouden dergelijke high-end encoders geen zin hebben, vooral niet als high-end GPU's de speling kunnen opvangen.

Zowel de hardware als de verschillende bedrijfsmodellen zijn voor deze drie bedrijven onlosmakelijk met elkaar verbonden als het gaat om het processorontwerp. Als het alleen maar om hardware, technologie en specificaties zou gaan, zouden we waarschijnlijk zien dat Intel en AMD ook proberen een processor zoals de M2-reeks te maken. Maar Apple is een bedrijf dat computers ontwerpt en zijn eigen processors maakt, terwijl Intel en AMD processorontwerpers zijn die hun processors aan andere bedrijven verkopen.

Er zijn enkele gevallen waarin M2-achtige chips van Intel en AMD zouden kunnen floreren

Hoewel het zeer onwaarschijnlijk is dat de traditionele pc een ruimte zal zijn waar Intel en AMD een grote processor met veel CPU- en GPU-kernen kunnen introduceren, denk ik dat zo'n chip op andere gebieden succes zou kunnen hebben. Een van de meest recente innovaties van Intel en AMD zijn chiplets (of "tegels" zoals Intel ze noemt), die het gemakkelijker zouden maken om een ​​processor zoals de M2 ​​te bouwen sinds Intel en AMD zou gewoon chiplets kunnen nemen die op zichzelf gegeneraliseerd zijn en deze op zo’n manier combineren dat er een grote, gespecialiseerde processor ontstaat (die ook goedkoper zou zijn om te maken met chipjes).

Consoles zijn een voor de hand liggende plek waar dit soort chips hebben gewerkt voor x86, maar NUC's of OEM-desktops of zelfs laptops zouden geschikter kunnen zijn voor een M2-achtige processor. Deze apparaten zijn immers al behoorlijk vergrendeld en aangepast om mee te beginnen, dus de voordelen van het gebruik van hardware die is ontworpen om compatibel te zijn met veel andere componenten is niet zo groot overeenkomst. Ik denk niet dat er vraag is om dit werkelijkheid te maken, maar ik kan het mis hebben, en eerlijk gezegd hoop ik dat ook, want ik zou dolgraag een gameversie willen hebben van de game. Mac Mini of MacStudio.