Chip M3 di Apple: come migliorerà la resa dei Mac

Con l'introduzione di M2 Ultra, che ci porta dietro le ultime versioni di Mac Studio e Mac Pro, Apple ha completato la transizione per lasciare che Intel si avvicinasse e abbia concluso la famiglia di chip M2.

Ora, tutte le miradas sono puntate sulla M3. Le informazioni dicono che Apple sta già provando nuovi portatili con l'M3 e che i primi forse arriveranno alla fine di questo anno. Non sappiamo ancora molto sull'M3, salvo che probabilmente verrà realizzato con il processo a 3 miglia di TSMC.

Se vogliamo avere un'idea di ciò che possiamo aspettare dall'M3, possiamo fissarci sull'evoluzione dei processori della serie M e sul rapporto con quelli della serie A utilizzati su iPhone e iPad. Nessuna saprà davvero come sarà l'M3 prima di confermare Apple, ma possiamo avere una vista al passato per prevedere il futuro.

Rapporto tra il chip M3 e il chip A16

Quando stimiamo le prestazioni del chip M2 all'inizio dell'anno trascorso, ci basiamo su un concetto semplice: dello stesso modo in cui la M1 è essenzialmente una grande A14 con alcuni tasti, la M2 dovrebbe essere una grande A15. Se ci fissiamo sulla differenza di rendimento tra A15 e A14, possiamo calcolare la differenza di rendimento tra M2 e M1.

El resultado fue bastante bueno: nuestras predicciones no estaban muy equivocadas. Creiamo che la M3 si baserà sulle stesse novità architettoniche della A16, ma con più nuclei e alcune più regolazioni.

È giusto dire che la M3 avrà la stessa differenza di rendimento rispetto alla M2 che la A16 rispetto alla A15? Probabilmente è una semplificazione eccessiva, ma è il miglior punto di partenza per parlare di un chip che non troverai, al meno, in un paio di mesi.

Il processo a 3 miglia di TSMC

Tutte le voci puntano sul fatto che l'M3 sarà un chip da 3 nm fabbricato da TSMC, società di Apple. Questa è una delle ragioni per cui è possibile che non vediamo un prodotto con M3 in questo anno. Il processo a 3 nm di TSMC è ancora incipiente e ha una capacità di produzione relativamente piccola, e Apple lo sta utilizzando solo per l'A17 dell'iPhone di questo occhio.

I chip di maggiore dimensione (e minor volume) della serie M dovranno sperare che aumenti la capacità di fabbricazione di TSMC, cosa che non potrebbe verificarsi fino al 2024.

Ma indipendentemente dal calendario, questo cambiamento nella fabbricazione suppone un piccolo cambiamento nelle nostre stime di rendimento. Los modelos A14, A15, A16, M1 y M2 sono fabbricati in diverse versioni del processo di 5 nm di TSMC. El salto a los 3 nm è bastante importante: aporta mucha más densidad y debería permettere velocità di orologio più rapide, meno consumo o quizá un poco de ambas cosas.

La maggiore densità significa che Apple avrà più spazio per più nuclei, più spazio nascosto negli altri caratteristiche che hanno fatto su M3 un salto maggiore rispetto al design dell'A16 che suppone l'M2 riguardo all'A15.

Stime delle prestazioni della CPU dell'M3

Iniziamo a dare uno sguardo all'evoluzione delle prestazioni della CPU da un solo nucleo degli ultimi chip della serie A. In Geekbench 6.1, siamo ante una migliore tra il 9% e il 10%, año tras año.

I miglioramenti nel rendimento multinúcleo hanno avuto sido mayores, tra il 15% e il 20% ogni anno, nonostante que los tres chips hanno lo stesso numero di nuclei: due ad alte prestazioni e quattro ad alta efficienza.

Come si tradurrà questo nelle prestazioni di M3? Ci impegniamo con i punteggi di M2 e poi aggiungiamo la stessa differenza di rendimento che abbiamo tra l'A15 (nel punto in cui si basa il M2) e l'A16 (nel punto in cui potrebbe basarsi nel M3). Sì, è quello che ci incontriamo…

Un punteggio di un solo nucleo di 2.900 punti si trova sull'M3 allo stesso livello delle CPU di 13ª generazione (Raptor Lake) di Intel. La CPU più veloce di Intel e AMD gira da 3.000 punti o poco meno, e i chip di maggiore prestazione per portatili piccoli e leggeri si trovano tra 2.500 e 2.600 punti.

Intel e AMD hanno fatto grandi cose migliori da quando l'M1 ha suscitato interesse nel settore dei processori con le loro prestazioni e efficienza, e Apple dovrà fare un salto sorprendentemente grande nella prestazione di un solo nucleo con l'M3 per mantenersi in forma. la testa.

Un punteggio Geekbench di oltre 11.000 su M3 suppone che Apple offra le stesse prestazioni multinucleo che con A16, ma non un aumento del numero di nuclei rispetto a M2. Lo stesso accade con il punteggio di M3 Max, che supera i 16.000 punti. Anche se ci sono buoni punteggi, le migliori CPU di Intel e AMD superano attualmente i 20.000 punti.

Il punteggio di 16.000 è in linea con i migliori chip Intel/AMD per i portatili attuali, e solo 11.000 è competitivo se ci fissiamo su concorrenti molto limitati in termini di potenza.

Senza embargo, Mark Gurman, de Bloomberg, ho informato che una versione del M3 Pro in prova ha ora 12 nuclei: sei ad alte prestazioni e sei ad alta efficienza. Ogni M2 ha quattro punteggi di efficienza, quindi potrebbe essere che Apple stia aggiungendo un paio di nuclei di efficienza almeno all'M3 Pro/Max e quiz su tutta la linea M3. Infatti, è possibile che il rendimento multinúcleo aumenti di unos 1.000 punti.

Per quando i prodotti M3 arrivano sul mercato, speriamo che Intel e AMD dispongano di processori di nuova generazione che aumenteranno ancora di più l'elenco delle prestazioni e dell'efficienza. Rispetto alle prestazioni multinucleo, la generazione M3 dovrà introdurre le migliori aspettative per superare i progressi di Intel e AMD.

Stime sulle prestazioni della GPU dell'M3 e dell'M3 Max

All'ora di decidere le prestazioni della GPU, le cose cambiano un po'. Apple ha aggiunto nuclei GPU all'M2 e sembra probabile che abbia fatto lo stesso con la generazione M3. L'M2 ha aumentato la quantità massima di nuclei GPU da oggi a 10, l'M2 Pro da 16 a 19 e l'M2 Max da 32 a 38 (l'M2 Ultra sono due chip M2 Max unido).

La filtrazione di Mark Gurman dice che il modello base dell'M3 Pro ha 18 nuclei di GPU, il che suppone un aumento di due nuclei rispetto al modello base dell'M2 Pro. Pertanto, l'M3 Pro completamente equipaggiato può durare tra 20 e 24. Da questo possiamo dedurre che l'M3 avrà tra 10 e 12, e l'M3 Max tra 40 e 48 nuclei di GPU.

Questa è la resa del calcolo della GPU su Geekbench 6 con i chip della serie A di Apple.

Cosa succederà a questo per le prestazioni della GPU? La nostra stima tocca il salto da A15 a A16 e lo applica alla serie M.

Per quanto riguarda le prestazioni di calcolo della GPU utilizzando l'API Metal, questo significa che i punteggi raggiungono i 45.000 per l'M3 e superiori ai 155.000 per l'M3 Max. Sono cifre rispettabili, ma molto inferiori alle migliori schede grafiche del PC, che ottengono tra 250.000 e 300.000 punti nella versione OpenCL di questa prova.

Le migliori schede Radeon utilizzate sui Mac con processore Intel superano i 200.000 punti. Se Apple aumenta il numero di nuclei, come sperare, puoi aggiungere un 10% a questi punteggi.

Ovviamente, nessuna di loro è in un portatile. Sfruttare al massimo le prestazioni della GPU in un unico sistema con chip con memoria condivisa è ora il gioco di Apple, e questo implica una grande prestazione termica ed energetica. I suggerimenti più rapidi per essere dominati da componenti di sovrastruttura che consumano molta energia e possono dedicare centinaia di vatios ciascuno alla CPU e alla GPU, ed è ora dominio esclusivo del PC con Windows e Linux.

Una cosa è la velocità con cui una GPU può eseguire algoritmi di calcolo, ma ciò che entusiasma davvero la gente è la resa della grafica 3D nei giochi di alta gamma. Le prestazioni grafiche sono migliorate molto passando dall'A14 all'A15 grazie all'incorporazione del quinto nucleo della GPU, ma l'A16 è stato completato sfruttare più di un 12% in più di prestazioni mantenendo lo stesso numero di nuclei grati, in gran media, utilizzando una memoria maggiore rapido.

La serie M continua ad aggiungere nuclei e spera di volerlo fare. La nostra stima mostra un aumento rispettabile del rendimento, ma, una volta di più, non si preoccupa né di poco né di meno delle carte grafiche più potenti. Incluso se si aggiunge un 10% alle nostre stime di nuclei aggiuntivi.

Il punteggio di 28.000 dell'M3 Max si trova allo stesso livello di una GeForce RTX 3070. Impressionante per un grande sistema di chip che può essere installato su un portatile, ma ampiamente superato dalle migliori GPU di oggi.

Apple potrebbe ancora sorprenderci

Ovviamente, la nostra ipotesi di prestazione tiene conto del salto da A15 a A16 e suppone lo stesso salto da M2 a M3. Ma se tutte le voci sono certe, l'M3 utilizzerà un nuovo processo di fabbricazione a 3 nm, che potenzialmente può consentire un grande aumento del numero di transistor. La cosa più sicura è che la M3 è per la M2 esattamente come la A16 è stata per la A15, ma spero di più.

Questo potrebbe manifestarsi in molti modi: più nuclei, più cache o anche cambiamenti fondamentali nel design per aumentare le prestazioni. Le voci su un paio di nuclei extra di efficienza sono ragionevoli, ma hanno avuto spazio per uno o due nuclei con prestazioni più elevate. È possibile che i nuclei delle prestazioni elevate non siano in assoluto l'architettura dell'A16. Quiz, Apple ha avuto tempo di incorporare il prossimo disegno, quello che probabilmente apparirà sull'A17.

L'architettura della GPU è un po' antica e non è cambiata realmente nella generazione A16. Vuoi sapere se l'M3 ha un design del nucleo GPU completamente nuovo? ¿È troppo aspettare un'accelerazione del percorso dei raggi?

E, ovviamente, l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico sono estremamente importanti per Apple. NON è necessario scaricare un Neural Engine migliorato.

Mi chiedo che l'A16 fosse fondamentalmente un A15+, un chip con poco più di un aumento della velocità dell'orologio e una memoria più rapida. Si è speculato sul fatto che il design originale dell'A16 era più divergente dell'A15 e pretendeva di essere un chip da 3 nm.

Ma il processo di TSMC non è stato elencato in tempo per fabbricare decine di milioni di iPhone il passato otto, così che sul posto abbiamo un A15 sintonizzato. Ma come è possibile che l'M3 arrivi molto più tardi, quiz utilizzerai alcuni dei cambiamenti e migliorie del design previsto originariamente per l'A16 che non dovrai mai produrre.

Quando salii alla vendita dell'M1, tutta l'industria delle CPU retrocesse. Per quando salga l'M3, sono passato più di tre anni, e tanto Intel come AMD hanno avuto tempo di fare aggiustamenti, aumentando le prestazioni e l'efficienza a nuevas cotas.

Se Apple vuole continuare a stupire con le sue prestazioni ed efficienza, l'M3 dovrà offrire qualcosa di più dello stesso salto di prestazioni che incontriamo sull'M2. Dovrai essere qualcosa di più che la transizione da A15 a A16 si è trasferita ai chip di portatili e computer portatili.

Il salto in un processo a 3 miglia offre ad Apple l'opportunità di fare molto di più per separare l'M3 dal suo predecessore da quello che ha fatto con l'A16 a 5 miglia e per proteggere la sua reputazione, devi farlo.

Articolo originale pubblicato nella versione in inglese de Macworld.com.