Почему Intel и AMD не производят чипы, подобные M2 Max и M2 Ultra

Отказ Apple от Intel для производства собственных процессоров для продуктов Mac, очевидно, прошел довольно хорошо. Его чипы M2 на базе ARM объединяют в одном корпусе мощные ядра ЦП и графического процессора, предлагая отличное сочетание производительности среднего и высокого уровня для всего портфолио Mac. Это особенно принесло пользу таким продуктам, как MacBook и Mac Mini, в которых нет места для мощного видеокарта, но может работать с более дорогими чипами M1 и M2 (например, M2 Max) с мощной встроенной графикой. просто хорошо. M2 Pro, M2 Max и M2 Ultra просто потрясающие.

Так почему бы Intel и AMD не сделать то же самое и не создать свои собственные большие чипы с большим количеством ядер ЦП и графических процессоров? В конце концов, они оба сами предлагают хорошие технологии процессоров и графических процессоров, они уже давно занимаются ПК. как Apple (и дизайн процессоров гораздо дольше), и у них гораздо больше контроля над более широким процессором. рынок. Но в конечном итоге у Intel и AMD есть несколько веских причин не копировать более крупные варианты Apple M2.

У Intel и AMD есть технологические возможности для создания чипа, подобного M2.

Но сначала давайте разберемся с одной вещью: Intel и AMD могут создать чип типа M2 Max или даже M2 Ultra, если захотят. Хотя M2 Pro, Max и Ultra сильно отличаются от того, к чему мы привыкли на ПК, все, что сделала Apple, — это создала большой чип, включающий в себя как процессорное, так и графическое ядра. Intel и AMD уже много лет производят процессоры со встроенной графикой, и единственная существенная разница между Core i9-13900K или Ryzen 9 7950X и серия Apple M2 заключаются в том, что более крупные чипы M2 содержат гораздо больший и более мощный процессор. графический процессор.

Это также не значит, что Intel и AMD еще не выпустили чипы, похожие на более крупные процессоры M2, даже до выхода M1. Серия Intel Kaby Lake G сочетает в себе четырехъядерный процессор Kaby Lake с графическим процессором среднего класса Vega от AMD, и хотя Kaby Lake G был коммерческим провалом и работал не очень хорошо, в конце концов он предлагал мощные на тот момент процессор и графический процессор. комбо.

Одним из основных продуктов AMD, конечно же, является APU, что на самом деле является всего лишь маркетинговым термином, обозначающим процессоры AMD со встроенной графикой, предназначенные для игр. Самая успешная линейка APU AMD — это те, которые используются в консолях с тех пор, как десять лет назад вышли Xbox One и PS4. Новейшие консольные APU Series X и PS5 сочетают в себе 8-ядерный процессор Zen 2 и графический процессор среднего уровня RDNA2. поставив его на уровень, по крайней мере, M1 Pro и M2 Pro, и, возможно, даже на некоторые чипы более высокого класса. слишком.

У M2 есть некоторые недостатки, которые не понравились бы Intel и AMD.

Хотя серия Apple M2 действительно хороша и хороша для Apple, она ни в коем случае не является идеальным процессором и имеет некоторые существенные недостатки по сравнению с чипами Intel и AMD. Эти недостатки в первую очередь связаны с памятью, количеством ядер и производством, которые оказывают большое влияние как на производительность, так и на цену.

Самая странная вещь в процессорах Apple M (по крайней мере, на мой взгляд) — это память. Обычно процессоры и легкая интегрированная графика не требуют такой большой пропускной способности, поэтому Intel и AMD обычно сочетают свои основные чипы с небольшими 128-битными шинами памяти. Однако графическим процессорам требуется большая пропускная способность памяти, поэтому дискретные графические процессоры сочетаются с GDDR VRAM и иметь больше шин памяти, при этом 128-битная обычно является минимальным и зарезервирована только для очень маленьких графические процессоры.

Однако Apple оснащает свои чипы M очень мощной встроенной графикой, а это требует гораздо большей пропускной способности памяти, чем обычно. В то время как M2 является обычным и имеет шины шириной 128 бит, M2 Pro и M2 Max имеют ширину 256 бит и 512 бит. шины, а поскольку M2 Ultra представляет собой два объединенных M2 Max, это означает, что Ultra имеет огромную 1024-битную ширину автобус. Эти шины занимают массу места и составляют около 13% от размера M2 Max и Ultra, а это тонна места, которую можно отвести только под шины памяти.

Вся эта область, отведенная под шины памяти, имеет эффект домино. Здесь меньше места для большего количества ядер ЦП и графического процессора, что делает M2 Pro и M2 Max немного не впечатляющими, когда дело касается производительности на мм2. Например, M2 Ultra в Mac Studio значительно отстает как от Core i9-13900K, так и от Ryzen 9 7950X (которые два лучших процессора) в таких тестах, как Cinebench, особенно в многопоточной производительности. Это гораздо меньшие процессоры благодаря тому, что им не мешает массивная система памяти, необходимая для большого интегрированного графического процессора.

Попытка объединить большой процессор, большой графический процессор и большую систему памяти в одном чипе имеет последствия для производства. При расчетном размере кристалла 550 мм2 (при условии, что приведенное выше параллельное сравнение Apple масштабируется как фактическое размеры, кажется, существуют), M2 Max очень большой, а M2 Ultra — самый крупный потребительский чип, когда-либо производившийся по цене более 1000 мм2. Стоимость производства этих вещей на 5-нм узле TSMC должна быть астрономической.

Просто не в стиле Intel или AMD предлагать узкоспециализированные чипы для массового рынка.

Но помимо всех аппаратных проблем, которые создают такие чипы, как большие версии M2, здесь также есть фундаментальная разница в бизнес-моделях. Apple сильно отличается от Intel и AMD: она делает процессоры для себя и свою особенную продукцию. Тем временем Intel и AMD производят чипы, которые используются практически на каждом ПК, кроме Mac. мире, и стремление к такому большому рынку означает, что специализация является скорее недостатком, чем преимуществом. преимущество. Это создает совершенно разный набор стимулов для каждой компании, когда дело доходит до разработки оборудования.

Если бы Intel и AMD попытались создать собственный большой процессор типа M2, серьезной проблемой были бы материнские платы. Что хорошо в традиционных, массовых процессорах x86, так это то, что они, как правило, довольно маленькие и не требуют ничего сумасшедшего. Но для обслуживания чипа, подобного M2 Max/Ultra, Intel и AMD придется выпустить новые материнские платы с массивными разъемами, тоннами Стадии VRM и, возможно, восемь слотов памяти, которые вам придется полностью заполнить быстрыми модулями, чтобы получить хороший графический процессор. производительность. Это, очевидно, очень дорого и очень громоздко.

Apple может сойти с рук все это, потому что M2 специально создан для того типа компьютеров, которые Apple хочет производить и что хотят покупать ее клиенты. Intel и AMD не могут этого сделать, потому что нам нравится иметь широкий выбор процессоров, которые мы можем использовать в персонализированных, но в конечном итоге похожих ПК, где когда дело касается оперативной памяти, хранилища и графических процессоров, его просто подключи и работай. Представьте себе, что вам нужно обновить процессор площадью 1000 мм², если вы просто хотите работать быстрее. графика; если бы ты подумал РТХ 4090 было дорого, вы, вероятно, обанкротились бы от одного обновления.

Но это работает в обе стороны, и у M2 есть некоторые явные преимущества. Например, хотя процессоры и графические процессоры Apple довольно слабы по сравнению с высокопроизводительными продуктами Intel, AMD и Nvidia, стек продуктов M2 сверху вниз имеет высочайшую производительность кодирования. Apple может оправдать добавление этих кодеров в свои чипы, поскольку многие люди уже используют устройства Apple для редактирования видео. Но поскольку процессоры Intel и AMD, по сути, представляют собой универсальные чипы для самых разных случаев использования, такие высокопроизводительные кодеры не имеют смысла, особенно когда высокопроизводительные графические процессоры могут компенсировать слабину.

И аппаратное обеспечение, и различные бизнес-модели неотделимы друг от друга, когда речь идет о разработке процессоров для этих трех компаний. Если бы все сводилось к аппаратному обеспечению, технологиям и спецификациям, то мы, вероятно, увидели бы, как Intel и AMD также попытаются создать процессор, подобный линейке M2. Но Apple — это компания, занимающаяся разработкой компьютеров и производящая собственные процессоры, а Intel и AMD — компании, занимающиеся разработкой процессоров и продающие свои процессоры другим компаниям.

Есть некоторые случаи, когда чипы типа M2 от Intel и AMD могут процветать.

Хотя традиционные ПК вряд ли станут той областью, где Intel и AMD смогут представить большой процессор с большим количеством ядер ЦП и графического процессора, я думаю, что такой чип может найти успех в других областях. Одной из последних инноваций Intel и AMD являются чиплеты (или «плитки», как их называет Intel), которые упростят создание процессора, подобного M2, поскольку Intel и AMD можно было бы просто взять обобщенные чиплеты и объединить их таким образом, чтобы создать большой специализированный процессор (который также было бы дешевле сделать с помощью чиплеты).

Консоли — очевидное место, где такие чипы работают для x86, но NUC, настольные компьютеры OEM или даже ноутбуки могут быть более подходящими для процессора типа M2. В конце концов, эти устройства уже изначально достаточно заблокированы и настроены, поэтому преимущества использование аппаратного обеспечения, совместимого со множеством других компонентов, не такая уж большая проблема. иметь дело. Я не думаю, что есть потребность воплотить это в жизнь, но я могу ошибаться, и, честно говоря, я на это надеюсь, потому что мне бы хотелось иметь то, что по сути является игровой версией Мак Мини или Mac Studio.