عملکرد خیره‌کننده M1 Ultra اپل؛ قوی‌تر از پردازنده ۲۸ هسته‌ای Intel Xeon

مقایسه‌ی دقیق و جزءبه‌جزء پردازنده‌ی M1 اپل با پردازنده‌های x86 اینتل کار بسیار سختی است. پردازنده‌های خانواده‌ی M1 به‌صورت گسترده توسط کارشناسان حوزه‌ی فناوری بررسی شده‌اند و عملکرد آن‌ها را در شرایط متفاوت مشاهده کرده‌ایم، بااین‌حال تفاوت‌های بدیهی‌ بین مک OS و ویندوز و سطح بهینه‌سازی مختلف بین M1 و معماری x86 اندازه‌گیری دقیق معیارها را سخت‌تر می‌کند.

کریگ هانتر، مهندس و توسعه‌دهنده‌ی اپلیکیشن،‌ به‌تازگی بررسی کاملی از قوی‌ترین مدل پردازنده‌ی ام وان یعنی Apple M1 Ultra انجام داده تا نشان دهد که این تراشه با اختلاف زیاد تمامی تراشه‌های x86 اینتل را شکست می‌دهد. براساس آنچه ExtremeTech به‌نقل از بررسی کریگ هانتر می‌نویسد، پردازنده‌ی M1 Ultra در صورت اتکا بر ۶ ترد هم‌سطح با پردازنده‌ی ۲۸ هسته‌ای Xeon کلاس ورکستیشن سال ۲۰۱۹ ظاهر می‌شود و فراتر از آن، تراشه‌ی یادشده را نابود می‌کند.

وقتی کریگ هانتر محور Y نمودار بالا را با هدف ارائه‌ی داده‌های بیشتر گسترش داد، در ابتدا تصور می‌شد فاصله‌ی بین پردازنده‌ی M1 Ultra با رقبا کمتر شود اما در نهایت نتیجه‌ی زیر به دست آمد:

در این سناریو شاهد برد بزرگی برای پردازنده‌ی M1 Ultra اپل هستیم. پردازنده‌ی جدید اپل بیش از دو برابر قوی‌تر از پردازنده‌ی ۲۸ هسته‌ای موجود در کامپیوتر Mac Pro ظاهر می‌شود.

کریگ هانتر بنچمارک را با استفاده از USM3D ثبت کرده است. از USM3D در صنایع، دولت‌ها و دانشگاه‌ها به‌منظور حل مسائل آیرودینامیک استفاده می‌شود. USM3D از زمان معرفی در سال ۱۹۸۹ تغییراتی تجربه کرده و حرفه‌ای‌تر شده است. USM3D در حقیقت آزمونی برپایه‌ی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است و آزمون‌های این چنینی به پهنای باند حافظه بسیار حساس هستند.

برخی گزارش‌ها می‌گویند پردازنده‌ی M1 Ultra اپل به‌لطف بهره‌مندی از افزونه‌های پیشرفته‌ی ماتریس توانایی دستیابی به این سطح از قدرت پردازشی را دارد. فرضیه‌ی دیگری می‌گوید اپل بهینه‌سازی دیگری که هیچ‌کس جزئیاتش را نمی‌داند در M1 Ultra اعمال کرده است و خبری از این نوع بهینه‌سازی در پلتفرم اینتل نیست. بااین‌حال کریگ هانتر ادعا می‌کند که حقیقت چیز دیگری است.

هانتر می‌گوید بزرگ‌ترین عاملی که باعث تفاوت دستگاه‌های مبتنی‌بر اپل سیلیکون با دیگر دستگاه‌ها می‌شود، معماری استفاده‌شده در سیستم-روی-چیپ اپل است. به گفته‌ی او با گذر زمان تعداد هسته‌های موجود در پردازنده‌ها بیشتر می‌شود و پهنای باند سیستم محرک اصلی برای افزایش قدرت خواهد بود. به تعبیر هانتر: «پردازنده‌ی M1 Ultra در کامپیوتر مک استودیو مقدار دیوانه‌واری پهنای باند دارد.»

عملکرد خارق‌العاده‌ی پردازنده‌ای مثل M1 Ultra در USM3D خیلی هم تعجب‌برانگیز نیست، چون همان‌طور که اشاره شد M1 Ultra پهنای باند زیادی دارد و USM3D به پهنای باند حساس است. بااین‌حال نکته‌ی جالب این است که نتایج حاصل از USM3D لزوماً به جنبه‌ی مشخصی از معماری ARM یا معماری x86 وابستگی ندارند. اگر به یکی از پردازنده‌های اینتل یا AMD همان مقدار پهنای باند M1 Ultra را بدهید، احتمالاً عملکرد پردازنده به شیوه‌ی مشابهی بهبود پیدا می‌کند.

اینتل سال‌ها قبل درگیر جنگ بر سر معماری مجموعه دستورالعمل (ISA) بود و سربلند از میدان بیرون آمد. تحلیلگران می‌گویند دلیل موفقیت تیم آبی، این نبوده که x86 بهترین معماری مجموعه دستورالعمل بازار به‌حساب می‌آمده؛‌ بلکه اینتل توانست به‌طور مداوم به پیشرفت‌هایی در زمینه‌ی تولید تراشه دست یابد و پردازنده‌های x86 را نسل‌به‌نسل بهبود دهد.

به‌نظر می‌رسد اپل نیز در تلاش است قدم در مسیر مشابهی بردارد. دلیل برتری M1 Ultra نسبت‌ به پردازنده‌های فعلی اینتل این نیست که اپل جادو می‌کند، بلکه به این دلیل است که کوپرتینونشین‌ها به روشی جالب DRAM را به Die اصلی متصل کرده‌اند و بهبود عملکرد فوق‌العاده‌ای به‌همراه آورده‌اند. هیچ دلیلی وجود ندارد که پردازنده‌های x86 نتوانند سراغ راهکاری مشابه بروند.

نکته‌ی جالب درباره‌ی بنچمارک USM3D این است که به دلیل حساسیت آن به پهنای باند، احتمالاً پردازنده‌های رده‌بالای سری Alder Lake نیز می‌توانند هم‌سطح با پردازنده‌های قدیمی‌تر Xeon (نظیر مدل ۲۸ هسته‌ای موجود در مک پرو) یا حتی قوی‌تر از آن‌ها ظاهر شوند. البته این پردازنده‌ها همچنان هم‌سطح با M1 Ultra نخواهند بود.

اینتل قدم‌هایی در راستای یکپارچه‌سازی حافظه‌های پرسرعت‌تر با Die اصلی برداشته، اما این تلاش‌ها فعلاً محدود به پردازنده‌های کلاس سرور Sapphire Rapids هستند. اینتل و AMD تاکنون محصولی شبیه M1 Ultra تولید نکرده‌اند. تا به این لحظه AMD به‌جای استفاده از راهکار اپل، سراغ استفاده از کش‌های L3 بزرگ‌تر رفته است.

احتمالاً دو شرکت اینتل و AMD فعلاً از روش اپل استفاده نخواهند کرد. بااین‌حال با در نظر گرفتن این حقیقت که پردازنده‌های M1 قدرت بالایی را با مصرف انرژی بهینه ارائه می‌دهند، شکی نداشته باشید جزءبه‌جزء این پردازنده‌ها و استراتژی‌های اپل در زمینه‌ی تولید تراشه، در آزمایشگاه‌های اینتل و AMD مورد بررسی دقیق قرار می‌گیرند.

برای کسب اطلاعات بیشتر و جزئیات تخصصی‌ مربوط به بنچمارک جدید می‌توانید به سایت ExtremeTech مراجعه کنید.