Zakaj Intel in AMD ne izdelujeta čipov, kot sta M2 Max in M2 Ultra

Apple, ki se je opustil Intel in izdeloval lastne procesorje za izdelke Mac, je očitno šel precej dobro. Njegovi čipi M2, ki temeljijo na ARM, združujejo zmogljiva jedra CPU in GPU v en paket, ki ponuja odlično mešanico zmogljivosti srednjega in višjega razreda za celoten portfelj Mac. To je še posebej koristilo izdelkom, kot sta MacBook in Mac Mini, ki nimata prostora za zmogljiv grafično kartico, vendar lahko sprejme čipe višjega razreda M1 in M2 (kot je M2 Max) z zmogljivo integrirano grafiko čisto v redu. M2 Pro, M2 Max in M2 Ultra so neverjetni.

Zakaj torej Intel in AMD ne storita iste stvari in izdelata lastnih velikih čipov z veliko jedri CPU in GPU? Navsezadnje oba sama ponujata dobro CPU in GPE tehnologijo, tako dolgo se ukvarjata z osebnimi računalniki kot Apple (in oblikovanje procesorja veliko dlje) in imajo veliko več nadzora nad širšim procesorjem trgu. Toda navsezadnje imata Intel in AMD več dobrih razlogov, da ne kopirata večjih različic Applovega M2.

Intel in AMD imata tehnološko zmogljivost za izdelavo čipa, podobnega M2

Toda najprej se odpravimo na eno stvar: Intel in AMD lahko naredita čip, kot je M2 Max ali celo M2 Ultra, če želita. Medtem ko so M2 Pro, Max in Ultra precej drugačni od tistega, česar smo vajeni v osebnih računalnikih, je Apple naredil le velik čip, ki vključuje jedra CPE in GPU. Intel in AMD že leta izdelujeta procesorje z integrirano grafiko in edina bistvena razlika med Core i9-13900K ali Ryzen 9 7950X in serija Apple M2 je, da imajo večji čipi M2 veliko večji in zmogljivejši GPU.

Prav tako ni tako, kot da Intel in AMD že nista naredila čipov, podobnih večjim procesorjem M2, še preden je prišel M1. Intelova serija Kaby Lake G je združila štirijedrni CPE Kaby Lake z GPE srednjega razreda Vega iz AMD, in čeprav Kaby Lake G je bil komercialni neuspeh in ni deloval super, vendar je na koncu ponudil tisto, kar je bilo takrat zmogljivo CPE in GPE kombinacija.

Eden od glavnih izdelkov AMD je seveda njegov APU, ki je v resnici le tržni izraz za opis procesorjev AMD z integrirano grafiko, namenjenih igranju. AMD-jeva najuspešnejša linija APU-jev so tiste, ki gredo v konzole, vse odkar sta pred desetletjem izšla Xbox One in PS4. Najnovejši APU-ji za konzole v seriji X in PS5 združujejo 8-jedrni CPE Zen 2 z GPE srednjega razreda RDNA2, tako da je na podobni ravni vsaj M1 Pro in M2 Pro ter morda celo nekaterim višjim čipom preveč.

M2 ima nekaj slabosti, ki Intelu in AMD-ju ne bi bile všeč

Medtem ko je Applova serija M2 res kul in odlična za Apple, nikakor ni popoln procesor in ima nekaj pomembnih pomanjkljivosti v primerjavi s čipi Intel in AMD. Te pomanjkljivosti so predvsem povezane s pomnilnikom, številom jeder in proizvodnjo, ki imajo velik vpliv na zmogljivost in ceno.

Najbolj nenavadna stvar pri Applovih procesorjih M (vsaj po mojem mnenju) je pomnilnik. Običajno procesorji in lahka integrirana grafika ne zahtevajo toliko pasovne širine, zato sta Intel in AMD nagnjena k združitvi svojih običajnih čipov z majhnimi 128-bitnimi pomnilniškimi vodili. Vendar GPE-ji zahtevajo veliko pasovne širine pomnilnika, zato so diskretni GPE-ji združeni z GDDR VRAM in imajo več pomnilniških vodil, pri čemer je 128-bitni običajno najmanjši in rezerviran le za zelo majhne GPE-ji.

Vendar pa Apple na svoje M čipe postavlja zelo zmogljivo integrirano grafiko, kar zahteva veliko več pasovne širine pomnilnika kot običajno. Medtem ko je M2 običajen in ima 128-bitna vodila, imata M2 Pro in M2 Max 256-bitno in 512-bitno širino in ker sta M2 Ultra skupaj dva M2 Maxa, to pomeni, da ima Ultra ogromno 1024-bitno širino avtobus. Ta vodila zavzamejo ogromno prostora in predstavljajo približno 13 % velikosti M2 Max in Ultra, kar je ogromno prostora, ki bi ga lahko namenili samo pomnilniškim vodilom.

Vsa ta površina, rezervirana za pomnilniška vodila, ima učinek domin. Manj je prostora za več jeder CPU in GPU, zaradi česar M2 Pro in M2 Max nista impresivna, ko gre za zmogljivost na mm2. Na primer, M2 Ultra v Mac Studio precej zaostaja za Core i9-13900K in Ryzen 9 7950X (ki sta dva najboljša procesorja) v merilih uspešnosti, kot je Cinebench, zlasti pri večnitni zmogljivosti. To so veliko, veliko manjši CPE-ji, zahvaljujoč dejstvu, da jih ne ovira ogromen pomnilniški sistem, ki ga zahteva velik integriran GPE.

Poskus združitve velikega CPE-ja, velikega GPU-ja in velikega pomnilniškega sistema v en sam čip ima posledice za proizvodnjo. Pri ocenjeni velikosti matrice 550 mm2 (ob predpostavki, da je zgornja Applova vzporedna primerjava v merilu kot dejanska meritve obstajajo), je M2 Max super velik, M2 Ultra pa je največji potrošniški čip, ki je bil kdajkoli narejen na več kot 1.000 mm2. Stroški proizvodnje teh stvari na 5nm vozlišču TSMC morajo biti astronomski.

Intelov ali AMD-jev slog preprosto ni ponuditi visoko specializiranega silicija za običajne uporabnike

Toda poleg vseh težav s strojno opremo, ki jih prinašajo čipi, kot so velike različice M2, obstaja tudi bistvena razlika v poslovnih modelih. Apple se zelo razlikuje od Intela in AMD: svoje procesorje izdeluje zase in svoje posebne izdelke. Intel in AMD medtem izdelujeta čipe, ki poganjajo skoraj vsak osebni računalnik, ki ni Mac v celoti zasledovanje tako velikega trga pomeni, da je specializacija prej slabost kot slabost prednost. To ustvarja zelo različne spodbude za vsako podjetje, ko gre za oblikovanje strojne opreme.

Če bi Intel in AMD poskusila izdelati svoj velik procesor, podoben M2, bi bila glavna težava matične plošče. Kar je lepo pri tradicionalnih, mainstream procesorjih x86, je to, da so ponavadi precej majhni in ne zahtevajo ničesar norega. Toda za servisiranje M2 Max/Ultra podobnega čipa bi morala Intel in AMD izdati nove matične plošče z ogromnimi vtičnicami, na tone Stopnje VRM in verjetno osem pomnilniških rež, ki bi jih morali v celoti zapolniti s hitrimi moduli, da bi dobili dober GPE izvedba. To je očitno zelo drago in zelo okorno.

Apple se lahko izogne ​​vsemu temu, ker je M2 namensko izdelan za to, kakšne računalnike Apple želi narediti in kaj želijo kupiti njegove stranke. Intel in AMD tega ne zmoreta, ker imamo radi široko paleto procesorjev, ki jih lahko vstavimo v personalizirane, a navsezadnje podobne osebne računalnike, kjer ko gre za RAM, prostor za shranjevanje in grafične procesorje, je samo plug and play. Predstavljajte si, da bi morali nadgraditi svoj 1.000 mm2 procesor, če želite le hitrejši grafika; če ste mislili RTX 4090 drago, bi verjetno bankrotirali zaradi ene same nadgradnje.

Vendar deluje v obe smeri in M2 ima nekaj izrazitih prednosti. Na primer, medtem ko so Applovi procesorji in grafični procesorji precej šibki v primerjavi z vrhunskimi izdelki Intel, AMD in Nvidia, ima nabor izdelkov M2 od vrha do dna vrhunsko zmogljivost kodiranja. Apple lahko upraviči dodajanje teh kodirnikov svojim čipom, ker veliko ljudi že uporablja naprave Apple za urejanje videoposnetkov. Toda ker so procesorji Intel in AMD v bistvu čipi enake velikosti za najrazličnejše primere uporabe, takšni vrhunski kodirniki ne bi imeli smisla, še posebej, če lahko vrhunski grafični procesorji poberejo ohlapnost.

Tako strojna oprema kot različni poslovni modeli so neločljivi drug od drugega, ko gre za oblikovanje procesorjev za ta tri podjetja. Če bi šlo samo za strojno opremo, tehnologijo in specifikacije, bi verjetno videli, da Intel in AMD poskušata izdelati tudi procesor, kot je serija M2. Toda Apple je podjetje za oblikovanje računalnikov, ki izdeluje lastne procesorje, medtem ko sta Intel in AMD podjetji za oblikovanje procesorjev, ki svoje procesorje prodajata drugim podjetjem.

Obstaja nekaj primerov, ko bi čipi Intela in AMD, podobni M2, lahko uspevali

Medtem ko je malo verjetno, da bo tradicionalni osebni računalnik prostor, kjer lahko Intel in AMD predstavita velik procesor z veliko jedri CPE in GPE, menim, da bi lahko tak čip uspel na drugih področjih. Ena najnovejših inovacij Intela in AMD-ja so čipleti (ali "ploščice", kot jih imenuje Intel), ki bi olajšali izdelavo procesorja, kot je M2, odkar sta Intel in AMD lahko samo vzame čiplete, ki so posplošeni sami, in jih združi tako, da ustvari ta velik, specializiran procesor (ki bi ga bilo tudi ceneje izdelati z čipleti).

Konzole so očitno mesto, kjer so tovrstni čipi delovali za x86, vendar bi lahko bili NUC ali namizni računalniki OEM ali celo prenosni računalniki primernejši za procesor, podoben M2. Konec koncev so te naprave že na začetku precej zaprte in prilagojene, torej prednosti uporaba strojne opreme, ki je zasnovana tako, da je združljiva z veliko drugimi komponentami, ni tako velika dogovor. Mislim, da ni povpraševanja, da bi to uresničili, a lahko se motim in iskreno upam, da se, ker bi rad imel nekaj, kar je v bistvu igralna različica Mac Mini ali Mac Studio.