เมื่อห้าปีที่แล้ว Apple ได้เปลี่ยนแปลงโลกแห่งคอมพิวเตอร์ไปตลอดกาล

การตัดสินใจของ Apple ที่จะยุติความร่วมมือกับ Intel และพัฒนาชิป M-series ของตนเองสำหรับผลิตภัณฑ์ Mac ช่วยให้ Apple เหนือกว่าคู่แข่งทั้งในด้านประสิทธิภาพและอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ในปี 2017 แอปเปิลได้รวมหน่วยประมวลผลประสาทเทียม (NPU) เพื่อรองรับงานด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI) เข้าไปในชิปสำหรับอุปกรณ์พกพา สามปีต่อมา ในช่วงปลายปี 2020 แอปเปิลได้เปลี่ยนซีพียูของ Intel ในเครื่อง Mac ด้วยชิป M-series ของตนเอง

ห้าปีหลังจากที่ทิม คุก ประกาศลาออกจากอินเทลเพื่อเปลี่ยนไปใช้ชิปที่ออกแบบเองสำหรับแมค ชิปรุ่น M1 ถึง M5 ก็ยังคงสร้างมาตรฐานใหม่ด้านประสิทธิภาพและการประหยัดพลังงานอย่างต่อเนื่อง

ข้อตกลงครั้งประวัติศาสตร์

การตัดสินใจยุติความร่วมมือ 14 ปี (2006-2020) กับ Intel นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างไรก็ตาม Apple มีประสบการณ์และความสำเร็จมายาวนานในการออกแบบเซมิคอนดักเตอร์ โดยได้ใช้ชิปของตนเองใน iPhone และ iPad มาตั้งแต่ปี 2010 แล้ว

ประเด็นสำคัญคือ Apple ไม่เพียงต้องการชิปที่มีประสิทธิภาพสูงเท่านั้น แต่ยังต้องการชิปที่ประหยัดพลังงานอย่างมากด้วย ทิม มิลเล็ต รองประธานฝ่ายสถาปัตยกรรมแพลตฟอร์ม กล่าวว่าเคล็ดลับอยู่ที่สถาปนิกชิปทำงานร่วมกับทีมซอฟต์แวร์โดยตรง

แทนที่จะใช้การคาดเดา ทีมออกแบบรู้แน่ชัดว่าชิปจะถูกนำไปใช้อย่างไรเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในแง่ของสิ่งที่สำคัญที่สุด

โปรเซสเซอร์ซีรีส์ M ช่วยให้ Mac มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและประหยัดพลังงานได้ดีกว่าคู่แข่ง ภาพ: Tom's Guide

เมื่อต้นแบบรุ่นแรกถูกปล่อยออกมา แม้แต่ทีมผู้บริหารของแอปเปิลเองก็ยังประหลาดใจ “มันให้ความรู้สึกเหมือนได้รู้จักแมคเป็นครั้งแรก ผมเปิดเครื่องแล้วเห็นว่าแบตเตอรี่ไม่ได้ลดลงเลย และผมก็สงสัยว่าซอฟต์แวร์ทำงานถูกต้องหรือเปล่า”

“ฉันจะไม่มีวันลืมความรู้สึกตอนที่ได้ถือเครื่องนั้นไว้ในมือเป็นครั้งแรก ฉันตื่นเต้นมากที่คนทั้ง โลก จะได้สัมผัสกับ Mac อีกครั้ง” มิลเล็ตเล่า

รองประธานฝ่ายสถาปัตยกรรมแพลตฟอร์มได้ยกตัวอย่างเปรียบเทียบที่น่าสนใจว่า "มันเหมือนกับการมีมหาสมุทรแห่งพลังงาน (แบตเตอรี่แล็ปท็อปขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาสำหรับชิป Intel) เพื่อจ่ายพลังงานให้กับสิ่งที่ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้เฉพาะในบ่อน้ำเล็กๆ เท่านั้น (ชิป M1 ที่ประหยัดพลังงาน)"

ในระหว่างการวิจัย ทีมงานของแอปเปิลยังพบว่าประสิทธิภาพต่อวัตต์ของอินเทลเริ่มหยุดนิ่งแล้ว

ในขณะเดียวกัน ด้วยชิป M1 แอปเปิลก็ประสบความสำเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ต่ำลงอย่างมาก นี่เป็นก้าวสำคัญในการทำให้ความฝันของบริษัทในการสร้าง MacBook Air ที่บางเบา ไม่จำเป็นต้องใช้พัดลมระบายความร้อน แต่ยังคงให้ประสิทธิภาพที่ทรงพลัง เป็นจริงขึ้นมาได้

ความสามารถในการแสดงผลบนจอแสดงผลความละเอียดสูงหลายจอพร้อมกันบน MacBook Pro ที่ใช้ชิป M4 ภาพ: Apple

นี่คือสิ่งที่สตีฟ จ็อบส์จินตนาการไว้ตั้งแต่แรก เมื่อเขานำ MacBook Air เครื่องแรกออกจากซอง

นอกจากนี้ เนื่องจากทั้ง MacBook Air และ iPhone ต่างใช้ชิปซิลิคอนที่พัฒนาโดย Apple ทำให้ทีมพัฒนาซอฟต์แวร์สามารถมุ่งเน้นไปที่แพลตฟอร์มเดียวกันได้ง่ายขึ้น

สิ่งนี้ช่วยให้ทีมงานสามารถผสานรวมแอปพลิเคชันต่างๆ ที่ผู้ใช้คุ้นเคยอยู่แล้วบน iPhone ของตนได้ ส่งผลให้ทุกอย่างคุ้นเคยมากขึ้นสำหรับผู้ใช้ iPhone ที่ใช้ Mac ด้วยเช่นกัน

สถาปัตยกรรมแบบรวม

เว็บไซต์ Tom's Guide ระบุว่าสิ่งที่ทำให้ชิปตระกูล M มีประสิทธิภาพสูงคือสถาปัตยกรรมหน่วยความจำแบบรวมศูนย์ ในคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม CPU และ GPU มีหน่วยความจำแยกกัน และข้อมูลจะต้องถูกคัดลอกไปมาผ่านพอร์ต PCI Express ซึ่งทำให้เกิดความล่าช้า

ในขณะเดียวกัน ด้วย Apple Silicon ซีพียู จีพียู และหน่วยประมวลผลประสาทเทียมทั้งหมดจะอยู่บนชิปตัวเดียวกันและใช้หน่วยความจำร่วมกัน มิลเล็ตอธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงหลักนี้ช่วยขจัดความจำเป็นที่นักพัฒนาจะต้องกังวลเกี่ยวกับการ "สร้างภาพในที่หนึ่งแล้วต้องส่งผ่านเครือข่ายอื่น"

ทอม โบเกอร์ รองประธานฝ่ายการตลาดผลิตภัณฑ์ไอแพดและแมคของแอปเปิล เน้นย้ำว่าประโยชน์ข้อนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในยุคปัญญาประดิษฐ์ (AI)

"ด้วยโมเดลภาษาขนาดใหญ่ เราสามารถใช้ประโยชน์จากหน่วยความจำทั้งหมดที่มีอยู่ได้ คุณสามารถเรียกใช้ LLM ที่มีพารามิเตอร์หลายหมื่นล้าน หรือแม้แต่หลายแสนล้านตัวได้บน MacBook Air ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำได้ก็ต่อเมื่อใช้สถาปัตยกรรมแบบรวมศูนย์เท่านั้น" โบเกอร์กล่าว

แม้ว่ากระแสความนิยม AI จาก ChatGPT จะพุ่งสูงขึ้นอย่างมากในช่วงหลัง แต่ที่จริงแล้ว Apple ได้เริ่มนำ Neural Engine มาใช้ใน iPhone มาตั้งแต่ปี 2017 แล้ว

อย่างไรก็ตาม สำหรับชิป M1 ทีมของทิม มิลเล็ตได้ออกแบบโปรเซสเซอร์ใหม่ทั้งหมด ส่งผลให้ชิปซีรี่ส์ M พร้อมรับมือกับคลื่นลูกใหม่ของ AI ในปัจจุบัน ชิป M5 ซึ่งเป็นชิปรุ่นล่าสุดใน Mac ที่ Apple เรียกว่า "แกนประมวลผล CPU ที่เร็วที่สุดในโลก" ให้ประสิทธิภาพสูงขึ้นถึง 20% (เมื่อเทียบกับชิป M4) ในงานมัลติเธรด เช่น การคอมไพล์โค้ดและการทำงานหลายอย่างพร้อมกัน

ภาพนี้แสดงโครงสร้างของชิป M5 ที่มาของภาพ: Apple

การที่ Apple เปลี่ยนจากชิป Intel มาใช้ชิป M-series ในเครื่อง Mac ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับบริษัทเองด้วย

ตามที่นักวิเคราะห์ Avi Greengart กล่าว การเปลี่ยนแปลงนี้จะไม่เพียงแต่เปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยัง "ปลดปล่อย Apple ให้เป็นอิสระ" อีกด้วย

“สถาปัตยกรรมนี้ทำให้ Apple ได้การควบคุมที่พวกเขาต้องการมาโดยตลอด พร้อมกับความยืดหยุ่นในการจัดสรรทรัพยากรให้กับส่วนต่างๆ ของชิปโดยเฉพาะ ปีหนึ่งพวกเขาอาจมุ่งเน้นไปที่ CPU ในขณะที่ปีถัดไปพวกเขาจะมุ่งเน้นไปที่ GPU สถาปัตยกรรมนี้มีข้อดีคือหน่วยความจำแบบรวม ทำให้สามารถใช้หน่วยความจำร่วมกันระหว่าง CPU และ GPU แทนที่ GPU จะต้องพึ่งพาหน่วยความจำแยกต่างหาก” กรีนการ์ตกล่าว

ความยืดหยุ่นนี้ทำให้แอปเปิลได้เปรียบสองต่อ คือ ประสิทธิภาพทางเทคนิคและความเป็นอิสระเชิงกลยุทธ์ เมื่อไม่ถูกจำกัดด้วยความล่าช้าของอินเทลอีกต่อไป ผู้ผลิต Mac รายนี้จึงสามารถสร้างความแตกต่างให้กับตัวเองได้ในแบบที่ไม่เคยทำได้มาก่อนนับตั้งแต่ยุคของโมโตโรลา

นอกจากนี้ Apple ยังบีบให้คู่แข่งอย่าง Intel, AMD และ Qualcomm ต้องเปลี่ยนกลยุทธ์ จากการแข่งขันด้านพลังการประมวลผลดิบ มาเป็นการแข่งขันด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

นอกจากนี้ ด้วยการประหยัดจากขนาดและการบูรณาการในแนวดิ่ง แอปเปิลจึงสามารถควบคุมต้นทุนได้ในแบบที่บริษัทอื่นๆ ทำไม่ได้

“เรากำลังเห็นคอมพิวเตอร์ระดับไฮเอนด์ แต่ขายในราคาต่ำกว่า 1,000 ดอลลาร์ ผู้คนมักคิดว่า Apple เป็นแบรนด์ระดับพรีเมียม เพราะส่วนใหญ่ดำเนินธุรกิจในตลาดกลุ่มนั้น แต่ชิป M-series โดยเฉพาะรุ่นเก่าอย่าง M1 ช่วยให้ Apple สามารถติดตั้งโปรเซสเซอร์ทรงพลังในแล็ปท็อปที่ขายให้กับนักเรียนมัธยมปลายได้” กรีนการ์ตกล่าว

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