Dlaczego Intel i AMD nie produkują układów takich jak M2 Max i M2 Ultra

Apple porzucenie Intela na rzecz produkcji własnych procesorów dla komputerów Mac najwyraźniej poszło całkiem nieźle. Chipsy M2 oparte na architekturze ARM łączą w jednym pakiecie zarówno potężne rdzenie procesora, jak i procesora graficznego, oferując doskonałe połączenie wydajności od średniej do wysokiej klasy dla całego portfolio komputerów Mac. Przyniosło to szczególne korzyści produktom takim jak MacBook i Mac Mini, w których nie ma miejsca na wydajny procesor kartę graficzną, ale może pomieścić wyższej klasy chipy M1 i M2 (takie jak M2 Max) z wydajną zintegrowaną grafiką w porządku. M2 Pro, M2 Max i M2 Ultra są naprawdę niesamowite.

Dlaczego więc Intel i AMD nie zrobią tego samego i nie stworzą własnych, dużych układów z dużą ilością rdzeni procesora i karty graficznej? W końcu obaj oferują dobrą technologię procesorów i kart graficznych, a od tak dawna zajmują się komputerami PC jak Apple (i konstrukcja procesora znacznie dłużej), i mają znacznie większą kontrolę nad szerszym procesorem rynek. Ale ostatecznie Intel i AMD mają kilka dobrych powodów, aby nie kopiować większych wariantów Apple M2.

Intel i AMD mają możliwości technologiczne umożliwiające stworzenie chipa podobnego do M2

Ale najpierw usuńmy jedną rzecz: Intel i AMD mogą wyprodukować chip taki jak M2 Max, a nawet M2 Ultra, jeśli chcą. Chociaż M2 Pro, Max i Ultra znacznie różnią się od tego, do czego jesteśmy przyzwyczajeni w komputerach PC, jedyne, co zrobił Apple, to stworzenie dużego chipa zawierającego zarówno rdzenie procesora, jak i karty graficznej. Intel i AMD od lat produkują procesory ze zintegrowaną grafiką, a jedyna istotna różnica między nimi Core i9-13900K lub Ryzen 9 7950X i seria Apple M2 polega na tym, że większe chipy M2 pakują znacznie większe i wydajniejsze GPU.

To nie tak, że Intel i AMD nie wyprodukowały już chipów podobnych do większych procesorów M2, jeszcze przed pojawieniem się M1. Seria Kaby Lake G firmy Intel łączyła czterordzeniowy procesor Kaby Lake ze średniej klasy procesorem graficznym Vega firmy AMD i chociaż Kaby Lake G była komercyjną porażką i nie działała zbyt dobrze, ostatecznie oferowała potężny wówczas procesor i kartę graficzną kombinacja.

Jednym z głównych produktów AMD jest oczywiście APU, co w rzeczywistości jest jedynie terminem marketingowym opisującym procesory AMD ze zintegrowaną grafiką przeznaczoną do gier. Najbardziej udaną linią procesorów APU AMD są te, które trafiają do konsol, odkąd dziesięć lat temu pojawiły się Xbox One i PS4. Najnowsze konsolowe procesory APU z serii X i PS5 łączą 8-rdzeniowy procesor Zen 2 ze średniej klasy procesorem graficznym RDNA2, stawiając go na poziomie zbliżonym przynajmniej do M1 Pro i M2 Pro, a może nawet niektórych chipów z wyższej półki zbyt.

M2 ma pewne wady, których Intel i AMD nie lubiłyby

Chociaż seria M2 firmy Apple jest naprawdę fajna i świetna dla Apple, w żadnym wypadku nie jest to procesor idealny i ma pewne istotne wady w porównaniu z chipami Intela i AMD. Wady te dotyczą przede wszystkim pamięci, liczby rdzeni i produkcji, które mają duży wpływ zarówno na wydajność, jak i cenę.

Najdziwniejszą rzeczą w procesorach Apple M (przynajmniej moim zdaniem) jest pamięć. Zwykle procesory i lekka zintegrowana karta graficzna nie wymagają tak dużej przepustowości, dlatego Intel i AMD mają tendencję do łączenia swoich głównych układów z małymi 128-bitowymi magistralami pamięci. Jednakże procesory graficzne wymagają dużej przepustowości pamięci, dlatego też oddzielne procesory graficzne są łączone z pamięcią GDDR VRAM i mają więcej szyn pamięci, przy czym 128-bitowe jest zwykle absolutnym minimum i zarezerwowane tylko dla bardzo małych Procesory graficzne.

Jednak Apple umieszcza w swoich chipach M bardzo wydajną zintegrowaną grafikę, co wymaga znacznie większej przepustowości pamięci niż zwykle. Podczas gdy M2 jest normalny i ma szyny o szerokości 128 bitów, M2 Pro i M2 Max mają szyny o szerokości 256 i 512 bitów magistrale, a ponieważ M2 Ultra to dwa połączone M2 Max, oznacza to, że Ultra ma ogromną szerokość 1024-bitów autobus. Szyny te zajmują mnóstwo miejsca i stanowią około 13% rozmiaru M2 Max i Ultra, co stanowi mnóstwo miejsca, które można przeznaczyć wyłącznie na magistrale pamięci.

Cały obszar zarezerwowany dla szyn pamięci wywołuje efekt domina. Jest mniej miejsca na więcej rdzeni procesora i karty graficznej, co sprawia, że ​​M2 Pro i M2 Max nie robią wrażenia, jeśli chodzi o wydajność na mm2. Na przykład M2 Ultra w Mac Studio pozostaje daleko w tyle zarówno za Core i9-13900K, jak i Ryzenem 9 7950X (które są dwa najlepsze procesory) w testach porównawczych takich jak Cinebench, szczególnie w przypadku wydajności wielowątkowej. Są to znacznie, znacznie mniejsze procesory, dzięki temu, że nie są ograniczane przez ogromny system pamięci wymagany przez duży zintegrowany procesor graficzny.

Próba połączenia dużego procesora, dużego procesora graficznego i dużego systemu pamięci w jeden układ ma konsekwencje dla produkcji. Przy szacunkowym rozmiarze matrycy wynoszącym 550 mm2 (zakładając, że powyższe porównanie Apple obok siebie ma skalę taką, jak nie ma rzeczywistego pomiary wydają się istnieć), M2 Max jest bardzo duży, a M2 Ultra to największy konsumencki chip, jaki kiedykolwiek wyprodukowano 1000 mm2. Koszt wyprodukowania tych rzeczy w węźle 5 nm TSMC musi być astronomiczny.

Oferowanie wysoce wyspecjalizowanego krzemu dla głównego nurtu nie jest w stylu Intela czy AMD

Ale poza wszystkimi problemami sprzętowymi, jakie wprowadzają chipy takie jak duże wersje M2, istnieje tu także zasadnicza różnica w modelach biznesowych. Apple bardzo różni się od Intela i AMD: produkuje swoje procesory dla siebie i własne specjalne produkty. Tymczasem Intel i AMD produkują chipy, które zasilają prawie każdy komputer PC, który w całości nie jest komputerem Mac świecie, a dążenie do tak dużego rynku oznacza, że ​​specjalizacja jest raczej wadą niż problemem korzyść. Stwarza to zupełnie inny zestaw zachęt dla każdej firmy, jeśli chodzi o projektowanie sprzętu.

Gdyby Intel i AMD próbowały stworzyć własny duży procesor podobny do M2, głównym problemem byłyby płyty główne. Zaletą tradycyjnych, popularnych procesorów x86 jest to, że są one zazwyczaj dość małe i nie wymagają niczego szalonego. Jednak aby obsłużyć chip podobny do M2 Max/Ultra, Intel i AMD musiałyby wypuścić na rynek nowe płyty główne z ogromnymi gniazdami, mnóstwo Stopnie VRM i prawdopodobnie osiem gniazd pamięci, które trzeba by w pełni wypełnić szybkimi modułami, aby uzyskać dobry procesor graficzny wydajność. Jest to oczywiście bardzo kosztowne i bardzo kłopotliwe.

Apple może sobie z tym poradzić, ponieważ M2 jest specjalnie zaprojektowany dla tego, jakiego rodzaju komputery Apple chce produkować i co chcą kupować jego klienci. Intel i AMD nie mogą tego zrobić, ponieważ lubimy mieć szeroką gamę procesorów, które możemy umieścić w spersonalizowanych, ale ostatecznie podobnych komputerach PC, w których Jeśli chodzi o pamięć RAM, pamięć masową i procesory graficzne, wystarczy podłączyć i grać. Wyobraź sobie, że musisz zaktualizować swój procesor o powierzchni 1000 mm2, jeśli chcesz po prostu działać szybciej grafika; jeśli myślałeś RTX4090 było drogie, prawdopodobnie zbankrutowałbyś po jednym uaktualnieniu.

Ale to działa w obie strony, a M2 ma kilka wyraźnych zalet. Na przykład, chociaż procesory i procesory graficzne Apple są dość słabe w porównaniu z wysokiej klasy urządzeniami Intel, AMD i Nvidia, stos produktów M2 od góry do dołu zapewnia najwyższą wydajność kodowania. Apple może uzasadnić dodanie tych koderów do swoich chipów, ponieważ wiele osób używa już urządzeń Apple do edycji filmów. Ponieważ jednak procesory Intel i AMD to zasadniczo układy uniwersalne, pasujące do wielu różnych zastosowań, takie wysokiej klasy kodery nie miałyby sensu, zwłaszcza gdy wysokiej klasy procesory graficzne mogłyby zrekompensować luz.

Zarówno sprzęt, jak i odmienne modele biznesowe są od siebie nierozłączne, jeśli chodzi o projektowanie procesorów dla tych trzech firm. Gdyby sprowadzało się to tylko do sprzętu, technologii i specyfikacji, prawdopodobnie Intel i AMD próbowałyby również stworzyć procesor podobny do linii M2. Ale Apple to firma projektująca komputery, która produkuje własne procesory, podczas gdy Intel i AMD to firmy projektujące procesory, które sprzedają swoje procesory innym firmom.

W niektórych przypadkach chipy podobne do M2 firm Intel i AMD mogą prosperować

Chociaż jest bardzo mało prawdopodobne, aby tradycyjny komputer PC był przestrzenią, w której Intel i AMD mogą wprowadzić duży procesor z dużą liczbą rdzeni CPU i GPU, myślę, że taki chip mógłby odnieść sukces w innych obszarach. Jedną z najnowszych innowacji firm Intel i AMD są chiplety (lub „płytki”, jak je nazywa Intel), które ułatwiłyby zbudowanie procesora takiego jak M2, ponieważ Intel i AMD mógłby po prostu wziąć uogólnione chiplety i połączyć je w taki sposób, aby stworzyć duży, wyspecjalizowany procesor (który byłby również tańszy w wykonaniu przy użyciu chipsy).

Konsole są oczywistym miejscem, w którym tego rodzaju chipy sprawdziły się w przypadku x86, ale komputery stacjonarne NUC lub OEM, a nawet laptopy mogłyby być bardziej odpowiednie dla procesora podobnego do M2. W końcu te urządzenia są już dość zamknięte i dostosowane na początek, więc korzyści użycie sprzętu zaprojektowanego tak, aby był kompatybilny z wieloma innymi komponentami, nie jest zbyt duże umowa. Nie sądzę, że istnieje zapotrzebowanie, aby to urzeczywistnić, ale mogę się mylić i szczerze mówiąc, mam nadzieję, że tak jest, ponieważ bardzo chciałbym mieć coś, co jest w zasadzie wersją gry Mac Mini lub MacStudio.