Prečo Intel a AMD nevyrábajú čipy ako M2 Max a M2 Ultra

Apple zavrhol Intel, aby vyrábal vlastné procesory pre produkty Mac, evidentne išlo celkom dobre. Jeho čipy M2 založené na ARM obsahujú výkonné jadrá CPU aj GPU do jedného balíka a ponúkajú skvelú kombináciu stredného až špičkového výkonu pre celé portfólio Mac. To prospelo najmä produktom, ako sú MacBook a Mac Mini, ktoré nemajú priestor pre výkonné grafická karta, ale môže pojať čipy vyššej kategórie M1 a M2 (ako M2 Max) s výkonnou integrovanou grafikou v pohode. M2 Pro, M2 Max a M2 Ultra sú celkom úžasné.

Prečo teda Intel a AMD neurobia to isté a nevyrobia si vlastné veľké čipy s množstvom jadier CPU a GPU? Koniec koncov, obaja sami ponúkajú dobrú CPU a GPU technológiu, robia PC veci tak dlho ako Apple (a dizajn procesora oveľa dlhšie) a majú oveľa väčšiu kontrolu nad širším procesorom trhu. Ale v konečnom dôsledku majú Intel a AMD niekoľko dobrých dôvodov, aby nekopírovali väčšie varianty Apple M2.

Intel a AMD majú technologickú schopnosť vyrobiť čip podobný M2

Najprv však vynechajme jednu vec: Intel a AMD môžu vyrobiť čip ako M2 Max alebo dokonca M2 Ultra, ak by chceli. Zatiaľ čo M2 Pro, Max a Ultra sú dosť odlišné od toho, na čo sme zvyknutí v PC, všetko, čo Apple urobil, je vytvoriť veľký čip, ktorý obsahuje jadrá CPU aj GPU. Intel a AMD už roky vyrábajú procesory s integrovanou grafikou a jediný podstatný rozdiel medzi nimi je Core i9-13900K alebo Ryzen 9 7950X a séria Apple M2 spočíva v tom, že väčšie čipy M2 obsahujú oveľa väčšie a výkonnejšie GPU.

Tiež to nie je tak, že Intel a AMD už nevyrábali čipy podobné väčším procesorom M2, dokonca ešte predtým, ako vyšiel M1. Séria Kaby Lake G od Intelu kombinovala štvorjadrový procesor Kaby Lake s grafickým procesorom Vega strednej triedy od AMD, a hoci Kaby Lake G bol komerčný neúspech a nefungoval super dobre, nakoniec ponúkol to, čo bolo v tom čase výkonný CPU a GPU kombo.

Jedným z hlavných produktov AMD je samozrejme jeho APU, čo je v skutočnosti len marketingový výraz na označenie procesorov AMD s integrovanou grafikou určených na hranie hier. Najúspešnejším radom APU od AMD sú tie, ktoré idú do konzol, odkedy pred desiatimi rokmi vyšli Xbox One a PS4. Najnovšie konzolové APU zo série X a PS5 kombinujú 8-jadrový procesor Zen 2 s GPU strednej triedy RDNA2, postaviť ho na podobnú úroveň, ako prinajmenšom M1 Pro a M2 Pro a možno aj niektoré čipy vyššej kategórie tiež.

M2 má niekoľko nevýhod, ktoré by Intel a AMD nechceli

Aj keď je séria M2 od Apple naozaj skvelá a skvelá pre Apple, v žiadnom prípade to nie je dokonalý procesor a v porovnaní s čipmi od Intelu a AMD má niekoľko významných nedostatkov. Tieto nevýhody súvisia predovšetkým s pamäťou, počtom jadier a výrobou, ktoré majú veľký vplyv na výkon aj cenu.

Najpodivnejšia vec na procesoroch Apple M (aspoň podľa mňa) je pamäť. Za normálnych okolností CPU a ľahká integrovaná grafika nevyžadujú takú šírku pásma, takže Intel a AMD majú tendenciu spárovať svoje bežné čipy s malými 128-bitovými širokými pamäťovými zbernicami. GPU však vyžadujú veľkú šírku pásma pamäte, a preto sú samostatné GPU spárované s GDDR VRAM a majú viac pamäťových zberníc, pričom 128-bit je zvyčajne úplné minimum a je vyhradené len pre veľmi malé GPU.

Apple však na svoje čipy M umiestňuje veľmi výkonnú integrovanú grafiku, čo si vyžaduje oveľa väčšiu šírku pásma pamäte ako zvyčajne. Zatiaľ čo M2 je normálny a má 128-bitovú šírku zberníc, M2 Pro a M2 Max majú 256-bitovú a 512-bitovú šírku a keďže M2 Ultra sú dva M2 Max dohromady, znamená to, že Ultra má obrovskú šírku 1024 bitov autobus. Tieto zbernice zaberajú tonu miesta a predstavujú asi 13 % veľkosti M2 Max a Ultra, čo je tona miesta, ktorú treba venovať len pamäťovým zberniciam.

Celá oblasť vyhradená pre pamäťové zbernice má dominový efekt. Je to menej miesta pre viac jadier CPU a GPU, čo ponecháva M2 Pro a M2 Max trochu nevýrazné, pokiaľ ide o výkon na mm2. Napríklad, M2 Ultra v Mac Studio výrazne zaostáva za Core i9-13900K a Ryzen 9 7950X (ktoré sú dva z najlepších CPU) v benchmarkoch ako Cinebench, najmä vo výkone s viacerými vláknami. Sú to oveľa, oveľa menšie procesory vďaka tomu, že nie sú zaťažené masívnym pamäťovým systémom, ktorý vyžaduje veľký integrovaný GPU.

Snaha skombinovať veľký procesor, veľký GPU a veľký pamäťový systém do jedného čipu má dôsledky pre výrobu. Pri odhadovanej veľkosti matrice 550 mm2 (za predpokladu, že vyššie uvedené porovnanie Apple vedľa seba je v mierke ako žiadne skutočné Zdá sa, že existujú merania), M2 Max je super veľký a M2 Ultra je najväčší spotrebiteľský čip, aký bol kedy vyrobený. 1 000 mm2. Náklady na výrobu týchto vecí na 5nm uzle TSMC musia byť astronomické.

Jednoducho nie je štýl Intelu alebo AMD ponúkať vysoko špecializovaný kremík pre mainstream

Ale okrem všetkých hardvérových problémov, ktoré čipy ako veľké verzie M2 prinášajú, je tu aj zásadný rozdiel v obchodných modeloch. Apple je veľmi odlišný od Intelu a AMD: vyrába svoje procesory pre seba a svoje vlastné špeciálne produkty. Intel a AMD medzitým vyrábajú čipy, ktoré poháňajú takmer každý počítač, ktorý nie je Mac svet, a sledovanie takého veľkého trhu znamená, že špecializácia je skôr nevýhodou výhodu. To vytvára veľmi odlišný súbor stimulov pre každú spoločnosť, pokiaľ ide o navrhovanie hardvéru.

Ak by sa Intel a AMD pokúsili vyrobiť vlastný veľký procesor podobný M2, hlavným problémom by boli základné dosky. Čo je pekné na tradičných, mainstreamových x86 CPU je, že bývajú dosť malé a nevyžadujú nič bláznivé. Ale na obsluhu čipu M2 Max/Ultra by Intel a AMD museli uviesť na trh nové základné dosky s masívnymi päticami, ton Stupne VRM a pravdepodobne osem pamäťových slotov, ktoré by ste museli plne obsadiť rýchlymi modulmi, aby ste získali dobrý GPU výkon. To je samozrejme veľmi drahé a veľmi ťažkopádne.

Apple to všetko prejde, pretože M2 je určený na to, aký druh počítačov chce Apple vyrábať a čo chcú jeho zákazníci kupovať. Intel a AMD to nedokážu, pretože máme radi širokú škálu CPU, ktoré môžeme vložiť do personalizovaných, ale v konečnom dôsledku podobných počítačov, kde je to len plug and play, pokiaľ ide o RAM, úložisko a GPU. Predstavte si, že by ste museli upgradovať svoj 1 000 mm2 procesor, ak by ste chceli len rýchlejšie grafika; ak si myslel, že RTX 4090 bol drahý, pravdepodobne by ste skrachovali z jedného upgradu.

Ale funguje to oboma smermi a M2 má určité výrazné výhody. Napríklad, zatiaľ čo procesory a GPU spoločnosti Apple sú dosť slabé v porovnaní so špičkovými vecami, ktoré vyrábajú Intel, AMD a Nvidia, balík produktov M2 zhora nadol má špičkový výkon kódovania. Apple môže ospravedlniť pridanie týchto kódovačov do svojich čipov, pretože veľa ľudí už používa zariadenia Apple na úpravu videí. Ale keďže procesory Intel a AMD sú v podstate univerzálne čipy pre širokú škálu prípadov použitia, takéto špičkové kódovače by nedávali zmysel, najmä keď špičkové GPU dokážu zabrať.

Hardvér a rôzne obchodné modely sú od seba neoddeliteľné, pokiaľ ide o dizajn procesorov pre tieto tri spoločnosti. Ak by to bolo len na hardvéri, technológii a špecifikáciách, potom by sme pravdepodobne videli, ako sa Intel a AMD pokúšajú vyrobiť procesor, ako je zostava M2. Ale Apple je spoločnosť zaoberajúca sa návrhom počítačov, ktorá vyrába svoje vlastné procesory, zatiaľ čo Intel a AMD sú spoločnosti zaoberajúce sa návrhom procesorov, ktoré predávajú svoje procesory iným spoločnostiam.

Existujú prípady, kedy by čipy podobné M2 od Intelu a AMD mohli prosperovať

Zatiaľ čo tradičné PC je veľmi nepravdepodobné, že by bolo priestorom, kde by Intel a AMD mohli predstaviť veľký procesor s množstvom CPU a GPU jadier, myslím si, že takýto čip by mohol nájsť úspech aj v iných oblastiach. Jednou z najnovších inovácií od Intelu a AMD sú chiplety (alebo „dlaždice“, ako ich Intel nazýva), ktoré by uľahčili zostavenie procesora ako M2 od čias Intel a AMD mohol jednoducho vziať čipy, ktoré sú zovšeobecnené samostatne, a skombinovať ich takým spôsobom, že vytvorí tento veľký špecializovaný procesor (ktorý by bol tiež lacnejší na výrobu chiplety).

Konzoly sú zjavným miestom, kde tieto druhy čipov fungovali pre x86, ale NUC alebo OEM desktopy alebo dokonca notebooky by mohli byť vhodnejšie pre procesor podobný M2. Koniec koncov, tieto zariadenia sú už pekne uzamknuté a prispôsobené na začiatok, takže výhody Používanie hardvéru, ktorý je navrhnutý tak, aby bol kompatibilný s množstvom iných komponentov, nie je až taký veľký obchod. Nemyslím si, že existuje dopyt, aby sa to stalo realitou, ale môžem sa mýliť a úprimne, dúfam, že áno, pretože by som rád mal to, čo je v podstate herná verzia hry. Mac Mini alebo Mac Studio.