پنج سال پیش، اپل دنیای کامپیوترها را تغییر داد.

تصمیم اپل برای قطع همکاری با اینتل و توسعه تراشه‌های سری M مخصوص خود برای خط تولید مک، به این شرکت کمک کرده است تا هم از نظر عملکرد و هم از نظر عمر باتری از رقبای خود پیشی بگیرد.

در سال ۲۰۱۷، اپل یک واحد پردازش عصبی (NPU) را برای پشتیبانی از وظایف هوش مصنوعی در تراشه‌های موبایل خود ادغام کرد. سه سال بعد، در پایان سال ۲۰۲۰، اپل پردازنده‌های اینتل را در مک‌ها با تراشه‌های سری M خود جایگزین کرد.

پنج سال پس از آنکه تیم کوک جدایی خود از اینتل را برای روی آوردن به سیلیکون‌های سفارشی برای مک‌ها اعلام کرد، نسل‌های M1 تا M5 تراشه‌ها همچنان استانداردهای جدیدی را برای عملکرد و بهره‌وری انرژی تعیین می‌کنند.

یک معامله تاریخی

تصمیم برای پایان دادن به همکاری ۱۴ ساله (۲۰۰۶-۲۰۲۰) با اینتل آسان نبود. با این حال، اپل در واقع تجربه و موفقیت طولانی مدتی در طراحی نیمه‌هادی‌ها دارد و اولین بار در سال ۲۰۱۰ از تراشه‌های خودش برای آیفون‌ها و آیپدها استفاده کرد.

نکته کلیدی این است که اپل نه تنها یک تراشه قدرتمند می‌خواهد، بلکه تراشه‌ای را می‌خواهد که از نظر مصرف انرژی بسیار کارآمد باشد. تیم میلت، معاون رئیس بخش معماری پلتفرم، اظهار داشت که راز این امر در همکاری مستقیم معماران تراشه با تیم نرم‌افزاری نهفته است.

به جای حدس و گمان، تیم طراحی دقیقاً می‌داند که چگونه از تراشه برای بهینه‌سازی مهم‌ترین موارد استفاده خواهد شد.

پردازنده سری M به مک‌ها این امکان را می‌دهد که عملکرد بالاتر و بهره‌وری انرژی بهتری نسبت به رقبای خود ارائه دهند. عکس: راهنمای تام.

وقتی اولین نمونه‌های اولیه منتشر شدند، حتی تیم رهبری اپل هم شگفت‌زده شد. «انگار برای اولین بار بود که با یک مک آشنا می‌شدم. آن را روشن کردم و دیدم که عمر باتری تغییری نکرده است و از خودم پرسیدم که آیا نرم‌افزار به درستی کار می‌کند یا نه.»

میلت به یاد می‌آورد: «هرگز حس اولین باری که آن دستگاه را در دست گرفتم فراموش نمی‌کنم. خیلی هیجان‌زده بودم که تمام دنیا دوباره مک را تجربه کنند.»

معاون رئیس بخش معماری پلتفرم، تشبیه جالبی ارائه داد: «مثل این است که یک اقیانوس کامل انرژی (باتری بزرگ لپ‌تاپ که برای تراشه اینتل در نظر گرفته شده است) را برای تأمین انرژی چیزی که فقط برای کار در یک برکه کوچک (تراشه کم‌مصرف M1) طراحی شده است، در اختیار داشته باشید.»

تیم اپل در طول تحقیقات خود همچنین متوجه شد که عملکرد اینتل در هر وات ثابت مانده است.

در همین حال، اپل با تراشه M1، با سرعت کلاک بسیار پایین‌تر، به عملکرد بالاتری دست یافت. این گامی حیاتی در تحقق رویای این شرکت برای ساخت یک مک‌بوک ایر نازک و سبک بود که نیازی به فن خنک‌کننده نداشت اما همچنان عملکرد قدرتمندی ارائه می‌داد.

قابلیت خروجی گرفتن همزمان روی چندین نمایشگر با وضوح بالا در مک‌بوک پرو با تراشه M4. عکس: اپل.

این دقیقاً همان چیزی است که استیو جابز هنگام بیرون آوردن اولین مک‌بوک ایر از پاکت، تصور می‌کرد.

علاوه بر این، با توجه به اینکه مک‌بوک ایر و آیفون هر دو از تراشه‌های سیلیکونی توسعه‌یافته توسط اپل استفاده می‌کنند، تیم‌های نرم‌افزاری می‌توانند راحت‌تر روی یک پلتفرم یکپارچه تمرکز کنند.

این به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا بسیاری از برنامه‌هایی را که کاربران از قبل با آنها در آیفون‌های خود آشنا هستند، ادغام کنند. در نتیجه، همه چیز برای کاربران آیفون که از مک نیز استفاده می‌کنند، آشناتر می‌شود.

معماری یکپارچه

راهنمای تام خاطرنشان می‌کند که آنچه قدرت تراشه‌های سری M را تعریف می‌کند، معماری حافظه یکپارچه آنهاست. در رایانه‌های سنتی، CPU و GPU حافظه جداگانه‌ای دارند و داده‌ها باید از طریق پورت‌های PCI Express به جلو و عقب کپی شوند که باعث تأخیر می‌شود.

در همین حال، با اپل سیلیکون، پردازنده مرکزی (CPU)، پردازنده گرافیکی (GPU) و موتور عصبی همگی روی یک تراشه (die) قرار می‌گیرند و حافظه یکسانی را به اشتراک می‌گذارند. میلت توضیح می‌دهد که این تغییر اساسی، نگرانی توسعه‌دهندگان را در مورد «ایجاد تصاویر در یک مکان و سپس ارسال آنها از طریق شبکه‌ای متفاوت» از بین می‌برد.

تام بوگر، معاون رئیس بازاریابی محصولات اپل برای آیپدها و مک‌ها، تأکید کرد که این مزیت در عصر هوش مصنوعی بسیار مهم است.

بوگر اظهار داشت: «با مدل‌های زبانی بزرگ، می‌توانیم از کل آن مجموعه حافظه استفاده کنیم. شما می‌توانید LLMها را با ده‌ها، حتی صدها میلیارد پارامتر درست روی مک‌بوک ایر اجرا کنید - چیزی که تنها به لطف جادوی معماری یکپارچه امکان‌پذیر است.»

با وجود موج اخیر تب هوش مصنوعی با ChatGPT، اپل در واقع از سال ۲۰۱۷ موتور عصبی را در آیفون‌ها ادغام کرده است.

با این حال، برای تراشه M1، تیم تیم میلت پردازنده را به طور کامل از نو طراحی کرد. در نتیجه، تراشه‌های سری M برای موج فعلی هوش مصنوعی آماده هستند. M5 - آخرین نسخه تراشه در مک‌ها، که اپل آن را "سریع‌ترین هسته پردازنده جهان" می‌نامد، تا 20٪ عملکرد بالاتر (در مقایسه با تراشه M4) را در وظایف چند رشته‌ای مانند کامپایل کد و چندوظیفگی ارائه می‌دهد.

تصویر، ساختار تراشه M5 را نشان می‌دهد. عکس: اپل.

تغییر رویکرد اپل از تراشه‌های اینتل به تراشه‌های سری M در کامپیوترهای مک، نه تنها صنعت کامپیوتر را تحت تأثیر قرار داد، بلکه می‌توان آن را یک پیشرفت بزرگ برای خود این شرکت نیز دانست.

به گفته تحلیلگر آوی گرینگارت، این تغییر نه تنها صنعت را تغییر خواهد داد، بلکه «خود اپل را نیز آزاد خواهد کرد».

گرینگارت اظهار داشت: «این به اپل کنترلی را که همیشه می‌خواسته، همراه با انعطاف‌پذیری برای تخصیص منابع به بخش‌های خاص تراشه می‌دهد. یک سال آنها روی CPU تمرکز خواهند کرد، در حالی که سال بعد روی GPU تمرکز خواهند کرد. خود معماری مزیت حافظه یکپارچه را ارائه می‌دهد و به جای اینکه GPU مجبور باشد به حافظه جداگانه متکی باشد، امکان اشتراک حافظه بین CPU و GPU را فراهم می‌کند.»

این انعطاف‌پذیری به اپل دو مزیت داده است: عملکرد فنی و استقلال استراتژیک. این سازنده مک که دیگر محدود به سرعت پایین اینتل نیست، خود را به شیوه‌هایی متمایز کرده است که از زمان موتورولا بی‌سابقه بوده است.

علاوه بر این، اپل رقبایی مانند اینتل، AMD و کوالکام را مجبور کرده است استراتژی‌های خود را تغییر دهند و از رقابت برای قدرت خام به نبرد برای بهره‌وری انرژی روی آورند.

علاوه بر این، به لطف صرفه‌جویی به مقیاس و ادغام عمودی، اپل توانسته هزینه‌ها را به گونه‌ای کنترل کند که سایر شرکت‌ها نمی‌توانند.

گرینگارت گفت: «ما شاهد کامپیوترهای رده‌بالا هستیم، اما با قیمتی کمتر از ۱۰۰۰ دلار . مردم اغلب اپل را به عنوان یک برند برتر می‌شناسند، زیرا در درجه اول در آن بخش از بازار فعالیت می‌کند. اما تراشه‌های سری M، به ویژه هنگامی که از نسخه‌های قدیمی‌تر مانند M1 استفاده می‌کنید، به اپل اجازه می‌دهند تا یک پردازنده قدرتمند را در لپ‌تاپی که به دانش‌آموزان دبیرستانی فروخته می‌شود، مجهز کند.»

منبع: https://znews.vn/5-nam-truoc-apple-thay-doi-the-gioi-may-tinh-post1614291.html