زیلوش آخرین اخبار تکنولوژی 
اپل نسل جدید تراشههای سری M را با دو محصول متفاوت معرفی کرده است؛ M6 برای مک مینی و M5 Ultra برای مک استودیو. M6 با فناوری ساخت ۲ نانومتری وارد میدان شده و در بخشهای CPU، GPU و پردازش هوش مصنوعی تغییرات قابلتوجهی دارد. در طرف دیگر، M5 Ultra با ترکیب چهار دای پردازشی و حداکثر ۵۱۲ گیگابایت حافظه یکپارچه، برای سنگینترین پردازشهای حرفهای و اجرای مدلهای بزرگ هوش مصنوعی طراحی شده است.
این بار اپل بیش از آنکه صرفاً روی افزایش سرعت پردازنده تمرکز کند، تلاش کرده تقریباً تمام اجزای تراشه را برای بارهای کاری جدید، بهخصوص هوش مصنوعی، آماده کند.
M6، اولین تراشه ۲ نانومتری اپل
M6 را میتوان یکی از مهمترین مراحل در مسیر توسعه تراشههای اختصاصی اپل دانست. این تراشه با فرآیند ساخت ۲ نانومتری تولید شده؛ فناوریای که امکان قرار دادن ترانزیستورهای بیشتر در فضای مشابه را فراهم میکند و در عین حال میتواند به بهبود عملکرد و مصرف انرژی کمک کند.
بخش CPU در M6 حالا ۱۲ هسته دارد که شامل ۲ هسته قدرتمند، ۴ هسته عملکردی و ۶ هسته کممصرف میشود. این ترکیب نسبت به M5 دو هسته بیشتر دارد و قرار است میان اجرای وظایف سنگین و استفادههای روزمره تعادل برقرار کند.
طبق ادعای اپل، M6 از سریعترین هسته CPU جهان در عملکرد تکهستهای بهره میبرد و در پردازشهای چندهستهای تا ۱.۲ برابر سریعتر از M5 و تا ۲.۴ برابر سریعتر از M1 عمل میکند.
این افزایش توان میتواند در کارهایی مانند کامپایل پروژههای نرمافزاری، ویرایش تصاویر، ایندکس فایلها و اجرای پردازشهای مرتبط با عاملهای هوش مصنوعی خودش را نشان دهد.
دو موتور عصبی برای پردازشهای هوش مصنوعی
اپل در M6 به بخش Neural Engine هم توجه ویژهای داشته است. این تراشه از دو موتور عصبی ۱۶ هستهای استفاده میکند و به گفته اپل، توان محاسباتی اوج آنها نسبت به نسل قبل تا دو برابر افزایش یافته است.
نرمافزارهای سازگار میتوانند از هر دو موتور بهصورت همزمان استفاده کنند. در عمل، چنین طراحیای به M6 اجازه میدهد بخش بیشتری از پردازشهای هوش مصنوعی را مستقیماً روی دستگاه انجام دهد و برای بعضی از وظایف، نیاز به ارسال داده به سرویسهای ابری کاهش پیدا کند.
GPU در M6 فقط سریعتر نشده است
M6 به یک GPU دوازدههستهای مجهز شده که هر هسته آن یک Neural Accelerator اختصاصی دارد. اپل میگوید همین معماری باعث شده توان محاسباتی اوج GPU در پردازشهای هوش مصنوعی تقریباً ۳۰ درصد بیشتر از M5 باشد و در مقایسه با M1 به بیش از هشت برابر برسد.
این تفاوت فقط در اجرای مدلهای هوش مصنوعی اهمیت ندارد. اجرای مدلهای محلی، پاسخگویی سریعتر به درخواستهای مبتنی بر AI و کاهش وابستگی به پردازش ابری، از جمله سناریوهایی هستند که میتوانند از چنین سختافزاری بهره ببرند.
در بخش گرافیک نیز اپل سراغ نسخههای جدیدتر Dynamic Caching، معماری بهروزشده هستههای Shader و رهگیری پرتو با شتاب سختافزاری رفته است. نرخ پردازش هندسه نیز طبق اعلام اپل ۵۰ درصد افزایش پیدا کرده و این موضوع میتواند به عملکرد بهتر در بازیها و نرمافزارهای سهبعدی کمک کند.
M6 همچنین از حداکثر ۳۲ گیگابایت حافظه یکپارچه پشتیبانی میکند و پهنای باند حافظه آن به ۱۷۰ گیگابایت بر ثانیه میرسد؛ رقمی که حدود ۱۰ درصد بیشتر از M5 و ۲.۵ برابر M1 است.
M5 Ultra، چهار دای برای سنگینترین پردازشها
M5 Ultra در سطح کاملاً متفاوتی قرار میگیرد. اپل این تراشه را قدرتمندترین چیپ خود معرفی کرده و در آن فناوری UltraFusion را به مرحله تازهای رسانده است.
این تراشه از اتصال دو تراشه M5 Max دودایه تشکیل شده و در نهایت به معماری چهاردایه میرسد؛ طراحیای که برای نخستین بار در یک سیستم روی تراشه اپل استفاده شده است.
ارتباط میان این دایها بیش از ۴.۴ ترابایت بر ثانیه پهنای باند دارد و تراکم ارتباطی نیز بیش از شش برابر افزایش یافته است. نتیجه، ساختاری است که نرمافزار آن را مانند یک پردازنده واحد میبیند و کاربر نیازی ندارد میان چهار بخش مجزا تقسیمبندی پیچیدهای انجام دهد.
در بالاترین پیکربندی، M5 Ultra از یک CPU با ۳۶ هسته استفاده میکند که ۱۲ هسته قدرتمند و ۲۴ هسته عملکردی دارد. اپل ادعا میکند این تراشه در عملکرد تکهستهای تا ۱.۲۵ برابر و در عملکرد چندهستهای تا ۱.۳ برابر سریعتر از M3 Ultra است.
۸۰ هسته GPU و حافظهای با پهنای باند ۱.۲ ترابایت بر ثانیه
بخش GPU و حافظه شاید همان جایی باشد که M5 Ultra بیش از هر چیز دیگری توجه کاربران حرفهای را جلب میکند.
این تراشه در نسخه کامل به GPU هشتادهستهای مجهز است و هر هسته نیز یک Neural Accelerator اختصاصی دارد. به گفته اپل، توان پردازش هوش مصنوعی GPU در M5 Ultra تا ۴.۵ برابر بیشتر از M3 Ultra و بیش از شش برابر M1 Ultra است.
در بخش گرافیکی، فناوریهایی مانند Dynamic Caching نسل دوم، Mesh Shading با شتاب سختافزاری و رهگیری پرتو نسل سوم نیز به کار گرفته شدهاند. اپل میگوید نتیجه این تغییرات، تا ۴۰ درصد عملکرد گرافیکی بهتر نسبت به M3 Ultra است.
اما برای اجرای مدلهای هوش مصنوعی، شاید مهمترین مشخصه این تراشه چیز دیگری باشد: پهنای باند حافظه ۱.۲ ترابایت بر ثانیه.
M5 Ultra میتواند حداکثر ۵۱۲ گیگابایت حافظه یکپارچه داشته باشد. چنین ظرفیتی به سیستم اجازه میدهد مجموعهدادههای بسیار بزرگ یا مدلهای زبانی با صدها میلیارد پارامتر را مستقیماً در حافظه نگه دارد؛ مزیتی که برای اجرای مدلهای محلی اهمیت زیادی دارد.
در چنین شرایطی، دادهها مجبور نیستند دائماً میان بخشهای مختلف سیستم یا یک سرویس ابری جابهجا شوند. برای توسعهدهندگان مدلهای محلی، پژوهشگران و کاربرانی که با شبیهسازیهای سنگین سروکار دارند، همین ویژگی ممکن است در عمل از افزایش خام قدرت CPU مهمتر باشد.
هوش مصنوعی به مرکز طراحی تراشههای جدید اپل آمده است
یکی از نکات مهم در معرفی M6 و M5 Ultra این است که اپل دیگر هوش مصنوعی را یک قابلیت جانبی در کنار پردازشهای معمولی در نظر نمیگیرد. این موضوع حالا مستقیماً در معماری تراشه دیده میشود.
در M6، موتور عصبی دوگانه و شتابدهندههای اختصاصی GPU برای اجرای مدلهای هوش مصنوعی روی دستگاه در نظر گرفته شدهاند. در M5 Ultra نیز حافظه یکپارچه بسیار بزرگ و پهنای باند ۱.۲ ترابایت بر ثانیه، به یکی از اصلیترین محدودیتهای اجرای مدلهای بزرگ پاسخ میدهند: انتقال سریع حجم عظیمی از داده میان حافظه و واحدهای پردازشی.
اپل میگوید چارچوبهایی مانند Core ML و Metal و همچنین ابزارهای موجود در Xcode میتوانند از این سختافزار استفاده کنند. توسعهدهندگان هم میتوانند مدلهای بنیادین اپل، App Intents یا مدلهای اختصاصی خودشان را روی مک اجرا کنند.
این رویکرد نشان میدهد اپل صرفاً به دنبال ساخت تراشهای سریعتر نیست؛ هدف این است که CPU، GPU، حافظه و شتابدهندههای هوش مصنوعی در قالب یک سیستم یکپارچه برای بارهای کاری جدید با یکدیگر کار کنند.
M6 و M5 Ultra در عمل چه تفاوتی ایجاد میکنند؟
برای کاربر عادی، بسیاری از این اعداد احتمالاً در استفاده روزمره تفاوت چشمگیری ایجاد نمیکنند. مرور وب، اجرای نرمافزارهای معمولی یا کارهای اداری به چنین سطحی از توان پردازشی نیاز ندارد.
اما شرایط برای کاربری که هر روز پروژههای بزرگ را کامپایل میکند، ویدیوهای سنگین تدوین میکند، رندر سهبعدی انجام میدهد یا مدلهای هوش مصنوعی را بهصورت محلی اجرا میکند، متفاوت است.
M6 بیشتر روی ایجاد تعادل میان قدرت پردازشی، مصرف انرژی و قابلیتهای هوش مصنوعی تمرکز دارد و برای دستگاههای کوچکتر، گزینهای جذابتر به نظر میرسد. در مقابل، M5 Ultra اساساً برای کاربر حرفهای ساخته شده است؛ کسی که به حافظه بسیار زیاد، پهنای باند بالا و توان پردازشی قابلتوجه نیاز دارد.
از این زاویه، شاید مهمترین تغییر نسل جدید تراشههای اپل افزایش چند درصدی سرعت نباشد. تغییر اصلی در معماری اتفاق افتاده است؛ جایی که اپل تلاش کرده CPU، GPU، حافظه و واحدهای اختصاصی هوش مصنوعی را به شکل یک سیستم واحد در اختیار نرمافزار قرار دهد.
البته باید توجه داشت که اعداد عملکردی مطرحشده در این مطلب بر اساس مشخصات و ادعاهای اپل هستند. برای مشخص شدن فاصله واقعی M6 و M5 Ultra با نسلهای قبلی، باید منتظر بنچمارکهای مستقل و آزمایش عملی دستگاههای مجهز به این تراشهها ماند.
