بررسی تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

در پاییز ۲۰۲۱، اپل تعداد گزینه های تراشه سیلیکونی اپل را سه برابر کرد و M1 پرو و M1 مکس را به عنوان گزینه های میان رده و پریمیوم برای مجموعه رایانه های مک بوک خود معرفی کرد.مک بوک پرو جدید سیر تکاملی را در یک سال گذشته طی کرده است که هم قدرت محاسباتی و هم توانایی گرافیکی بیشتری را برای مدل های جدید به ارمغان می آورد. در اینجا نحوه مقایسه  M1 پرو و M1 مکس با نسخه اصلی و نحوه تأثیرگذاری آن بر سری Mac آورده شده است.معرفی مدل‌های جدید مک با استفاده از تراشه‌های  M1، از جمله مک ‌بوک پرو ۱۳ اینچی، مک‌ بوک ایر و مک مینی توسط اپل، نوید بخش تغییرات بزرگی برای این شرکت بود، زیرا از پردازنده‌های اینتل دور شد. راه اندازی، که یک برنامه دو ساله را برای اپل آغاز می کرد تا کل خط تولید مک خود را به آن تغییر دهد، یک موفقیت چشمگیر بود و تراشه جدید اپل در مقابل رقبای خود بسیار خوب عمل کرد.به عنوان مثال، در حالی که یک نسخه کامل از نسل دوم نیست، همانطور که در یک به‌روزرسانی آیفون از A14 به A15 مشاهده می‌کنید، این ارتقا را می‌توان بیشتر به ارتقاهای قبلی سری A به‌ویژه برای مجموعه آیپد پرو، مانند A12Z Bionic تشبیه کرد. . اپل آنچه را که از M1 آموخته بود، برداشت و مفاهیم را برای ایجاد انواع بهبودیافته گسترش داد.M1 پرو و M1 مکس پیشرفت های قابل توجهی را نسبت به M1 اصلی ارائه می دهند که به احتمال زیاد Mac  های استفاده کننده از تراشه ها را برای بازار حرفه ای و خلاق جذاب تر می کند.

این چیزی است که در بین نسخه اصلی M1 و موج جدید تراشه های اپل تغییر کرده است.

ساختار تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

سیستم روی تراشه های اپل (SoC) توسط شریک قدیمی ریخته گری TSMC ، همان منبع تراشه های سری A  اپل، تولید می شود.همه آنها در یک فرآیند ۵ نانومتری تولید می شوند که مزایای متعددی را به همراه دارد. این شامل کاهش فضای فیزیکی خود قالب تراشه است که هزینه هر تراشه ویفرها و به نوبه خود خود پردازنده را کاهش می دهد.این اندازه همچنین مصرف انرژی کمتری را در مقایسه با سایر فرآیندها، مانند سطح ۱۰ نانومتری که اینتل در تراشه های ۲۰۲۱ خود به کار می برد، و همچنین عملکرد کلی بالقوه بالاتر را امکان پذیر می کند.

مزایای یک قالب کوچکتر به دو صورت کار می کند، زیرا می تواند تراشه پیچیده تری را در یک ردپای خاص تولید کند.M1 Max  مطمئناً بزرگترین تراشه در خانواده M1 است. زمانی که اپل M1 را معرفی کرد، شامل ۱۶ میلیارد ترانزیستور بود که کمی بالاتر از ۱۵٫۸ میلیارد مورد استفاده در تراشه A15 Bionic بود. برای تراشه های جدید، اپل تصمیم گرفت از مزایای اندازه استفاده کند و بزرگتر فکر کند.M1 Pro  یک تراشه با ۳۳٫۷ میلیارد ترانزیستور است که بیش از دو برابر تعداد M1 است. M1 Max دارای ۵۷ میلیارد ترانزیستور است که ۷۰ درصد پیشرفت نسبت به M1 Pro دارد که ۳٫۵ برابر ترانزیستور M1 است.

تعداد ترانزیستورهایی که یک تراشه استفاده می کند مستقیماً به کارایی تبدیل نمی شود، زیرا ترانزیستور می تواند به روش های مختلفی در طراحی تراشه استفاده شود. به عنوان مثال، ما می دانیم که عناصر CPU M1 Pro  و M1 Max بسیار شبیه به هم هستند، اما در میان تغییرات دیگر، در تعداد هسته های GPU تفاوت قابل توجهی دارند.

موتور عصبی و هسته ‌های تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

M1 در طیف گسترده مک ‌بوک‌ های اپل، در دستگاه‌هایی که نیروگا ه‌ها محسوب نمی‌شوند، یعنی مک ‌بوک ایر، مک ‌بوک پرو ۱۳ اینچی و مک مینی عرضه شد. از آنجایی که اپل بیشتر به عنوان یک تراشه سطح ابتدایی در نظر گرفته شد، اپل در کارایی و عمر باتری و همچنین حفظ دما برای مک بوک ایر بدون فن اشتباه کرد.به این ترتیب، اپل در مجموع از ۸ هسته CPU، متشکل از چهار هسته با کارایی بالا Firestorm  و چهار هسته کم مصرف Icestorm  استفاده می کند. این تراشه را قادر می‌سازد تا بین هسته‌های کم مصرف برای کارهای ساده و هسته‌های با کارایی بالاتر برای بارهای کاری فشرده‌تر سوئیچ کند.

در M1 Pro، اپل دارای دو پیکربندی CPU است که هشت هسته و ده هسته را پوشش می دهد.گزینه هشت هسته ای شامل دو هسته با کارایی بالا  Icestorm  به همراه شش هسته  Firestorm  با کارایی بالا است. نسخه ده هسته ای دو هسته کارآمد را حفظ می کند اما دو هسته با کارایی بالا را به شش هسته موجود اضافه می کند که در مجموع دو هسته Icestorm  و هشت هسته Firestorm  را تشکیل می دهد.

M1 Max تنها با پیکربندی ده هسته‌ای که M1 Pro ارائه می‌دهد، شامل دو هسته بازده و هشت هسته عملکردی در دسترس است.تاکنون، بنچمارک‌ ها نشان می‌دهند که عملکرد هسته‌ها یکسان است، اگرچه امتیازات عملکرد نهایی برای دستگاه‌های جداگانه بسته به عوامل دیگری مانند پهنای باند حافظه و هسته‌های GPU و موارد دیگر متفاوت است.با این حال، تعداد هسته ‌ها اهمیت دارد زیرا معیارها به افزایش هسته‌های موجود بسیار سودمند اشاره کرده‌اند. در تست‌های تک هسته‌ای در Geekbench که توسط AppleInsider انجام شد، هر سه تراشه همگی در حدود ۱۷۶۰ در بنچمارک تک هسته‌ای Geekbench قرار دارند.

M1 با امتیاز تراشه  ۱۷۵۲ ، M1 Pro امتیاز ۱۷۶۰ و M1 Max به ۱۷۶۹ رسید. این منطقی است زیرا همان هسته با کارایی بالا در CPU است که در سراسر برد آزمایش می شود.در تست‌های چند هسته‌ای، همه چیز متفاوت است، زیرا بنچمارک AppleInsider امتیاز M1 را به ۷۷۲۳ رساند. در همین حال، M1 Pro 10 هسته ای و M1 Max در حال آزمایش به ترتیب ۱۲۴۳۷ و ۱۲۳۰۸ را به دست آوردند که با توجه به ترکیب تراشه ها جای تعجب ندارد.هر سه تراشه مجهز به موتور عصبی ۱۶ هسته ای، عنصر تراشه مبتنی بر یادگیری ماشینی اپل، برای کمک به کارهایی مانند عکاسی محاسباتی هستند. شتاب دهنده های ML در CPU به موتور عصبی اجازه می دهد تا به محاسباتی کمک کند که لزوماً برای CPU ها بهترین نیستند.

حافظه یکپارچه تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

معرفی M1 همچنین الگوی جدیدی را برای حافظه به ارمغان آورد. حافظه یکپارچه اپل شامل حافظه نصب شده روی SoC بود که فاصله بین حافظه و تراشه را به حداقل می رساند.مهمتر از همه، حافظه یکپارچه از اصل اجازه دسترسی به تمام اجزای SoC به یک ذخیره داده یکسان استفاده کرد، به جای جدا کردن آن به استخرهای CPU و GPU مختلف، برای مثال. ایده کمک به جلوگیری از تکرار غیر ضروری داده ها در حافظه برای سرویس دادن به عناصر مختلف SoC است.نشستن بین CPU، GPU، Neural Engine، حافظه و سایر اجزاء Fabric است، اصطلاح اپل برای اتصال آن بین تمام اجزاء است که در وهله اول حافظه یکپارچه را قادر می سازد تا کار کند.

از آنجایی که GPU یکپارچه از همان حافظه CPU استفاده می کند به دلیل این رویکرد غیر تکراری، هر گونه افزایش در استخر حافظه یکپارچه بر همه اجزاء به طور یکسان تأثیر می گذارد. حافظه بیشتری اضافه کنید و هم CPU و هم GPU سود خواهند برد.برای M1، اپل گزینه های حافظه ۸ و ۱۶ گیگابایتی را در نظر گرفته است. با M1 Pro، اپل از ۱۶ گیگابایت شروع کرد و حداکثر ظرفیت را به ۳۲ گیگابایت رساند، در حالی که M1 Max شامل گزینه های ۳۲ و ۶۴ گیگابایتی است.مشخص نیست که محدودیت تئوری حافظه دقیقاً برای چیپ‌های جدید چقدر می‌تواند باشد، اما در حال حاضر، حداکثر ۶۴ گیگابایت است.

علاوه بر ظرفیت‌های حافظه، اپل همچنین Fabric را در جدیدترین تراشه‌ها ارتقا داد تا پهنای باند را افزایش دهد و عملاً سرعت دسترسی اجزای SoC به حافظه را افزایش دهد. رابط حافظه در M1 Pro به ۲۰۰GB/s و در M1 Max به ۴۰۰GB/s افزایش یافته است.اپل به طور رسمی پهنای باند حافظه M1 را اعلام نکرده است، اما می گوید M1 Max  تقریباً ۶ برابر پهنای باند حافظه M1 است.” این، در تئوری، M1 را در حدود ۶۶ گیگابایت بر ثانیه از حداکثر پهنای باند حافظه قرار می دهد.به طور خلاصه، تراشه ‌های جدیدتر ظرفیت ‌های حافظه بیشتری را ارائه می‌کنند و به CPU و سایر عناصر اجازه می‌دهند سریع‌تر به آن حافظه دسترسی داشته باشند، که می‌تواند به بهبود عملکرد کمک کند.

گرافیک تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

یکی دیگر از زمینه های عملکرد نسبتا ملموس برای مقایسه تراشه، عملکرد گرافیکی است. اپل برای مدل‌های جدید مک ‌بوک پرو خود به پردازنده‌ های گرافیکی مجزای مجزا متکی نیست و در عوض به پردازنده‌ های گرافیکی با تعداد هسته‌های بالا که در SoC ادغام شده‌اند، متکی است.برای نسخه اول، اپل یک پردازنده گرافیکی ۷ یا ۸ هسته ای را در M1 قرار داد. تنها مک بوک ایر دارای گزینه SoC کمتری بود و سایر مدل های مجهز به M1 از پردازنده گرافیکی ۸ هسته ای استفاده می کردند.در تراشه M1 پرو و M1 مکس ، اپل تصمیم گرفت بودجه ترانزیستورهای قبلی را که قبلاً ذکر شد، صرف پردازنده گرافیکی کند. M1 Pro دارای گزینه های گرافیکی ۱۴ هسته ای و ۱۶ هسته ای است، در حالی که M1 Max دارای نسخه های ۲۴ هسته ای و ۳۲ هسته ای است.

در مقایسه با M1، اپل می گوید M1  پرو  ۱۶ هسته ای آن دو برابر سریعتر است. گفته می‌شود که M1 Max دوباره دو برابر سریع‌تر از M1 Pro است و در پیکربندی ۳۲ هسته‌ای آن چهار برابر سریع‌تر از M1 است.به نظر می رسد معیارهایی که ظاهر شده اند موافق هستند که هسته های اضافی و بهبودهای Fabric عملکرد گرافیکی را بهبود می بخشد، که منطقی است. با حافظه بیشتر، پهنای باند حافظه بیشتر و هسته های GPU بیشتر، البته عملکرد در مقایسه با M1 بالاتر خواهد رفت.

در آزمایش AppleInsider، یک M1 در مک بوک پرو ۱۳ اینچی امتیاز ۲۱۴۲۵ را به دست آورد. M1 Pro با پردازنده گرافیکی ۱۶ هسته ای ۴۰۹۹۱ را به دست آورد که تقریباً دو برابر امتیاز M1 است. ام ۱ مکس با پردازنده گرافیکی ۳۲ هسته ای امتیاز ۶۸۹۵۰ را کسب می کند که نسبت به امتیاز M1 Pro 68 درصد و ۳٫۲ برابر M1 پیشرفت دارد.با نگاهی به نتایج بنچمارک Affinity Photo برای تک GPU Raster، M1 به ۸۵۵۵ رسید، در حالی که M1 Pro این رقم را دو برابر کرد و به ۱۶۸۳۹ رساند. باز هم M1 Max با ۳۲۰۲۸ در صدر جدول قرار گرفت.

به نظر می‌رسد این آخرین آزمایش قدرت گرافیکی اپل را تأیید می‌کند و بر آنچه که تراشه‌های جدید آن می‌توانند ارائه دهند، تأکید می‌کند.با این حال، تعداد بیشتر هسته‌های CPU و GPU همه چیز برای تراشه‌های جدید نیست.

Media Engine تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس با توجه به خدمات رسانی به مشتریان ویدئو محور خود عنصر جدیدی را به SoC معرفی می کنند که M1 کاملاً فاقد آن است.Media Engine بخشی است که به پردازش ویدیو اختصاص داده شده است که عمر باتری را حفظ می کند. در واقع، این انبوهی از موتورهای رمزگشایی با شتاب سخت ‌افزاری است که می‌تواند ویدیو را کارآمدتر از بقیه تراشه‌ها مدیریت کند.Media Engine با موتورهای رمزگشایی و کدگذاری ویدیویی خود می‌تواند محتوای H.264، HEVC، ProRes و ProRes RAW را مدیریت کند. همچنین دارای موتورهای کدگذاری و رمزگشایی ProPres اختصاصی برای کنترل فیلم های مورد استفاده در تولیدات ویدئویی حرفه ای است.

M1 Max برای Media Engine خود یک گام فراتر می رود، زیرا شامل دو موتور رمزگذاری ویدئو است، نه فقط یک موتور در M1 Pro. همچنین دارای دو برابر تعداد موتورهای رمزگشایی و رمزگشایی ProRes است.در یک تست اکسپورت AppleInsider Final Cut Pro که شامل یک فایل ویدیویی K4 با حجم ۱٫۱۲ گیگابایت از یک ویدیوی YouTube بود، M1 این کار را در ۳ دقیقه و ۵۳ ثانیه انجام داد.M1 Pro برای اکسپورت مشابه ۳ دقیقه و ۳۵ ثانیه زمان برد، اما M1 Max در ۲ دقیقه و ۴ ثانیه به همین نتیجه رسید.

با استفاده از یک ویدیوی ۱۳٫۵ گیگابایتی ۴K که در ProRes در آیفون ۱۳ پرو ضبط شده و در ProRes 422 رندر شده است، M1 Max عالی بود و تنها ۵۱ ثانیه برای تکمیل این کار زمان برد. M1 Pro 1 دقیقه و ۳۰ ثانیه طول کشید تا همین کار را انجام دهد و M1 با ۱ دقیقه و ۴۰ ثانیه عقب افتاد.با توجه به اینکه تولیدات فیلم و تلویزیون به سخت‌افزار ممتاز تکیه می‌کنند، زیرا زمان یکی از عوامل مهم در ویرایش است، منطقی است که اپل این موارد را در M1 Pro و Max قرار دهد.

Thunderbolt تراشه اپل M1 پرو و M1 مکس

M1 می‌توانست از Thunderbolt 4 پشتیبانی کند، اما دستگاه‌ های اولیه پورت‌ های نسبتا کمی تاندربولت را برای استفاده از استاندارد ارائه می‌کردند. اپل محدودیت های M1 Pro و M1 Max را با اضافه کردن کنترلرهای Thunderbolt 4 یکپارچه تر برای افزودن پهنای باند I/O بیشتر اصلاح کرد.به طور خلاصه، این به شما امکان می‌دهد تا چیزهای بیشتری را به مک خود متصل کنید، زیرا پهنای باند بیشتری در دسترس است.به عنوان محصول جانبی افزایش پهنای باند ورودی/خروجی، اپل همچنین این امکان را برای تراشه‌های جدید فراهم کرد تا با خروجی ویدیو بسیار بهتر از قبل مقابله کنند.

M1 تنها می‌توانست دو نمایشگر با وضوح بالا را کنترل کند، به این معنی که M1 Mac mini می‌توانست به دو صفحه نمایش با وضوح K6 و K4 خروجی دهد. در همین حال، مک بوک پرو ۱۳ اینچی M1 تنها می تواند با یک صفحه نمایش خارجی K6 همراه با صفحه نمایش داخلی خود کار کند.M1 Pro پشتیبانی ویدیوی خارجی خود را بهبود می‌بخشد و اجازه می‌دهد تا دو نمایشگر K6 توسط مک‌بوک پرو هدایت شوند. M1 Max یک قدم جلوتر می رود و می تواند با حداکثر سه صفحه نمایش K6 به همراه مانیتور چهارم K4 مقابله کند.

شرکت اپل کمپلکس ارائه دهنده خدمات تعمیرات تخصصی از جمله تعمیر مک بوک ، تعمیر آیپد ، تعمیر اپل واچ و تعمیر اپل تی وی می باشد . برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید .