📋فهرست مطالب:
بررسی چیپ های M1، M1 Pro و M1 MAX
یکسال پس از معرفی اولین تراشه ی اپل سیلیکون به نام M1، شرکت اپل این تراشه را ارتقا داده است. در این مطلب به مقایسه ی سه تراشه ی M1، M1 Pro و M1 MAX و هم چنین تاثیر آن ها بر خط تولید مک خواهیم پرداخت.
معرفی مک بوک های جدید با استفاده از تراشه های جدید M1، از جمله مک بوک پرو ۱۳ اینچی، مک بوک ایر و مک مینی توسط اپل، نویدبخش تغییرات بزرگی برای این شرکت بود. زیرا که پردازنده های اینتل بالاخره کنار گذاشته شد. اپل طی یک برنامه ی دو ساله موفق به تولید تراشه ی جدید شد و خط تولید مک را با تغییرات بزرگی رو به رو کرد. علاوه بر این موفقیت چشمگیر، اپل در برابر رقبای خود عملکرد بسیار خوبی را از خود نشان داد.
در پاییز ۲۰۲۱، اپل تعداد تراشه های سیلیکونی را سه برابر کرد و M1 Pro و M1 MAX به عنوان گزینه های میان رده و پریمیوم برای مجموعه ی مک بوک معرفی شد.
تراشه های جدید M1 Pro و M1 MAX پیشرفت های قابل توجهی نسبت به M1 داشته و خلاقانه تر از پیش به بازار حرفه ای عرضه شده اند.
ساختار M1 Pro و M1 MAX
تراشه ی سیستم های اپل را شرکت TSMC تولید می کند. این شرکت تولید تراشه های سری A را نیز بر عهده دارد. همه ی آن ها در یک فرآیند نانومتری تولید می شوند که مزایای متعددی را به همراه دارد. این مزایا شامل کاهش فضای فیزیکی قالب تراشه بوده که این مسئله به نوبه ی خود هزینه ی تولید هر تراشه و سپس پردازنده را کاهش می دهد.
اندازه ی جدید تراشه ها باعث شده تا در مقایسه با سایر فرآیندها انرژی کمتری مصرف شود. همچنین عملکر کلی به طور چشمگیری بهبود یافته است. یکی از مزیت های قالب کوچکتر این است که تراشه ی پیچیده تری تولید می شود.
اپل تراشه ی M1 را با ۱۶ میلیارد ترانزیستور معرفی کرد. این در حالی است که در تراشه ی A15 Bionic نزدیک به ۱۵.۸ میلیارد ترانزیستور بکار رفته بود. اپل با روی کار آوردن تراشه های جدید تصمیم گرفت تا با بزرگتر اندازه شان مزایای بیشتری به آن ها ببخشد.
تراشه ی M1 Pro با بهره مندی از ۳۳.۷ میلیارد ترانزیستور ، دو برابر بیشتر از M1 ترانزیستور دارد. از طرفی دیگر تراشه ی M1 MAX دارای ۵۷ میلیارد ترانزیستور بوده که نسبت به M1 Pro هفتاد درصد و نسبت به M1 سه برابر عملکرد بهتری از خود نشان می دهد.
همه ی ترانزیستورهای بکار رفته در هر تراشه مخصوص عملکرد نیستند. زیرا ترانزیستور ها می توانند متناسب کارهای مختلف در طراحی تراشه بکار بروند. به عنوان مثال عناصر پردازنده ی مرکزی M1 Pro و M1 MAX بسیار به هم شبیه بوده ولی تعداد هسته های پردازنده ی گرافیکی آن ها به میزان قابل توجهی باهم متفاوت است.
موتور عصبی، هسته ها و پردازنده ی مرکزی M1، M1 Pro و M1 MAX
تراشه ی M1در مک بوک ایر، مک بوک پرو ۱۳ اینچی و مک مینی بکار رفته است. از آنجایی که این تراشه به عنوان تراشه ای ابتدایی برای مک بوک ایر در نظر گرفته شده بود، اپل نسبت به کارایی و عمر باتری و همچنین حفظ دمای این دستگاه با بکار نبردن فن دچار اشتباه شد.
به این ترتیب، اپل در مجموع از CPU هشت هسته ای، Firestorm چهار هسته ای و Icestorm چهار هسته ای کم مصرف استفاده می کند. بدین صورت تراشه قادر می باشد تا بین هسته های کم مصرف برای انجام کارهای ساده و هسته هایی با کارایی بالاتر برای کارهای فشرده و پیچیده تر جا به جا شود.
اپل در تراشه ی M1 Pro دو پیکربندی CPU هشت هسته ای و ده هسته ای را پوشش می دهد.
گزینه ی هشت هسته ای شامل دو هسته Icestorm و شش هسته Firestorm با کارایی بالا است. مدل ده هسته ای از دو هسته Icestorm و شش هسته Firestorm به همراه دو هسته ی دیگر با کارایی بالا پشتیبانی می کند.
تراشه ی M1 MAX تنها با پیکربندی ده هسته ای یعنی دو هسته برای بازدهی و هشت هسته برای عملکرد بالا عرضه می شود.
تا کنون عملکرد هسته ها یکسان ارزیابی شده است. دستگاه های مختلف در مواردی چون پهنای باند حافظه و هسته های GPU با یکدیگر متفاوت هستند. با این حال هرچه تعداد هسته ها بیشتر باشد، دستگاه موردنظر عملکرد بهتری خواهد داشت. لازم به ذکر است که تراشه ی M1، امتیاز ۱۷۵۲، تراشه ی M1 Pro امتیاز ۱۷۶۰و تراشه ی M1 MAX امتیاز ۱۷۶۹ را از لحاظ عملکرد CPUکسب کرده اند.
هر سه تراشه مجهز به موتور عصبی ۱۶ هسته ای، عنصر تراشه مبتنی بر یادگیری ماشینی اپل، در کارهایی چون عکاسی محاسباتی بسیار موثر واقع می شوند. شتاب دهنده های ML در CPU به موتور عصبی اجازه می دهند تا در محاسبات کمک کنند.
حافظه ی یکپارچه و فابریک M1، M1 Pro و M1 MAX
با روی کار آمدن تراشه های M1 الگوی جدیدی برای حافظه ی یکپارچه نیز معرفی شد. حافظه ی یکپارچه اپل شامل حافظه ی نصب شده روی SoC بوده که فاصله ی بین حافظه و تراشه را به حداقل می رساند.
مهمتر از همه، اپل برای اتصال همه ی اجزا یعنی CPU، GPU، موتور عصبی و حافظه از تراشه ی Fabric اشتفاده می کند که در وهله ی اول حافظه ی یکپارچه را قادر می سازد تا کار کند.
از آنجایی که GPU یکپارچه از همان حافظه ی CPU استفاده می کند، هرگونه افزایش حافظه ی یکپارچه بر همه ی اجزا به طور یکسان تاثیر می گذارد. اگر حافظه ی بیشتری اضافه کنید، CPU و GPU نیز از این حافظه بهره خواهند برد.
برای تراشه ی M1، اپل دو مدل حافظه ی ۸ و ۱۶ گیگابایتی را در نظر گرفته است. حافظه ی تراشه ی M1 Pro از ۱۶ گیگابلیت شروع شده و حداکثر ظرفیت آن ۳۲ گیگابایت است. در حالی که M1 MAX شامل گزینه های ۳۲ و ۶۴ گیگابایتی است.
علاوه بر ظرفیت های حافظه، اپل با ارتقای Fabric در تراشه های جدید، پهنای باند و سرعت دسترسی اجزای SoCبه حافظه را نیز افزایش داده است. رابط حافظه در M1 Pro به ۲۰۰۰ گیگابایت بر ثانیه و در M1 MAX به ۴۰۰۰ گیگابایت بر ثانیه افزایش یافته است.
اپل به طور رسمی پهنای باند حافظه M1 را اعلام نکرده است. اما گفته می شود که حافظه ی پهنای باند M1 MAX تقریبا شش برابر M1 است. پس حداکثر حافظه ی پهنای باند M1، حدودا ۶۶ گیگابایت بر ثانیه می باشد.
به طور خلاصه، تراشه های جدیدتر از ظرفیت های حافظه بیشتری برخوردار بوده و به CPU و سایر اجزا اجازه می دهند تا با سرعت بیشتری به حافظه دسترسی داشته باشند و به بهبود عملکرد به طور کلی کمک کنند.
گرافیک M1، M1 Pro و M1 MAX
اپل برای مدل های جدید مک بوک پرو خود به پردازنده های گرافیکی مجزا و مستقل از هم متکی نیست. بلکه از پردازنده های گرافیکی با تعداد هسته های بالا که در SoC ادغام شده اند، استفاده می کند.
در M1، اپل از یک پردازنده ی گرافیکی ۷ هسته ای یا ۸ هسته ای استفاده کرد. تنها در مک بوک ایر هسته های کمتری در SoC بکار رفته است. اما سایر مدل های مجهز به تراشه ی M1 از GPU هشت هسته ای استفاده می کنند.
اپل تصمیم گرفت که در M1 Pro و M1 MAX، اینبار ترانزیستورهای بیشتری را در GPU بکار ببرد. M1 Pro دارای گزینه های گرافیکی ۱۴ و ۱۶ هسته ای بوده و M1 MAX از نسخه های ۲۴ و ۳۲ هسته ای پشتیبانی می کند.
طبق گفته ی اپل، در مقایسه با M1، تراشه ی M1 Pro شانزده هسته ای دوبرابر سریعتر است. این درحالی است که بنظر می رسد سرعتM1 MAX دو برابر بیشتر از M1 Pro بوده و نسخه ی ۳۲ هسته ای تقریبا چهار برابر سریعتر از M1 به شمار می آید.
منطقی است که بگوییم هسته های اضافی موجود و بهبود Fabric عملکرد گرافیکی بهتری را به مک بخشیده است. بنابراین تراشه های جدید حافظه ی بیشتر، پهنای باند و هسته های GPU بیشتری و در نتیجه عملکرد بهتری نسبت به M1 خواهند داشت.
موتور رسانه ای M1، M1 Pro و M1 MAX
موتور رسانه ای ( Media Engine ) بخشی است که مربوط به پردازش ویدیو پرداخته و باعث می شود طول عمر باتری افزایش یابد. در واقع این بخش از مجموعه ای از موتورهای رمزگذاری و رمزگشایی با شتاب سخت افزاری بوده که می تواند ویدیوها را بسیار بهتر از بقیه ی بخش های موجود در تراشه پردازش کند. Media Engine قادر به مدیریت ویدیوهایی با فرمت H.264، HEVC، ProRes و ProRes RAW می باشد. Media Engine همچنین دارای موتورهای رمزگذاری و رمزگشایی اختصاصی برای کنترل فیلم های مورد استفاده در تولیدات ویدیویی حرفه ای است.
در تراشه ی M1 MAX از Media Engine پیشرفته تری بهره مند می باشد زیرا که این بخش از دو موتور رمزگذاری ویدیو ( یک موتور بیشتر از M1 Pro) ) تشکیل شده است. همچنین تعداد موتورهای رمزگذاری و رمزگشایی ProRes دو برابر تراشه ی M1 Pro می باشد.
پس از بررسی عملکرد هر سه تراشه در پردازش یک ویدیو در برنامه ی Final Cut Pro، یک فایل ویدیویی ۱.۱۲ گیگابایتی ۴ کا را انتخاب کردیم. تراشه ی M1 حدود ۳ دقیقه و ۵۳ ثانیه، M1 Pro حدود ۳ دقیقه و ۳۵ ثانیه و M1 MAX در ۲ دقیقه و ۴ ثانیه به پردازش این ویدیو پرداخت.
از آنجا که زمان یکی از عوامل مهم و کلیدی در ویرایش فیلم محسوب می شود، تولیدکنندگان فیلم به سخت افزارهای ممتاز تکیه کرده و منطقی است که به دنبال M1 Pro و M1 MAX باشند.
پورت های تاندربولت M1، M1 Pro و M1 MAX
تراشه ی M1 از پورت تاندربولت ۴ پشتیبانی نمی کند. این در حالی است که M1 Pro و M1 MAX با افزودن پورت های Thunderbolt 4 پهنای باند I/O بیشتری را نیز در اختیار کاربران قرار می دهد.
به طور خلاصه، شما می توانید دستگاه های بیشتری را به مک خود متصل کنید. زیرا که اکنون با وجود تراشه های M1 Pro و M1 MAX پهنای بیشتری در دسترس است. به عنوان محصول جانبی افزایش پهنای باند I/O، اپل امکان ایجاد خروجی بهتر ویدیو را در اختیار تراشه های جدید قرار داده است.
تراشه ی M1 امکان اتصال دو نمایشگر با وضوح بالا را برای مک بوجود آورد. به معنای دیگر، دو نمایشگر 6K و 4K را می توانستید به مک مینی با تراشه ی M1 وصل کنید. این در حالی است که امکان اتصال تنها یک نمایشگر خارجی 6K به مک بوک پروی ۱۳ اینچی وجود داشت.
تراشه ی M1 Pro اوضاع را بهبود بخشیده و امکان اتصال دو نمایشگر خارجی 6K را به مک بوک پرو فراهم کرده است. اما M1 MAX یک قدم جلوتر رفته و امکان اتصال سه نمایشگر 6K و یک نمایشگر 4K را به مک پدید آورده است.