Dopo il processore M1, Apple presenta le versioni M1 Pro e M1 Max, con più core e più GPU, e con prestazioni ed efficienza energetica che surclassano quelle degli attuali processori Intel.
Continua il viaggio di Apple per sostituire i processori basati su x86 con quelli progettati in casa, una tendenza che sta interessando tutti i big dell’hi-tech, da Google ad Amazon, da Facebook a Tesla.
Ieri la società di Cupertino ha fatto un altro importante passo in questa direzione presentando una nuova linea di dispositivi MacBook Pro alimentati da due diversi nuovi SoC della famiglia Silicon: il nuovo M1 Pro e l’M1 Max.
M1 Pro e Max seguono l’M1, il processore presentato l’anno scorso che ha aperto questa strada e che ha stupito tutti per le prestazioni avanzate e per un’efficienza energetica mai vista prima nel mercato dei laptop. L’M1 era ed è un SoC destinato alla fascia più bassa di prodotti, come l’iPad Pro, non ancora in grado di competere con i processori più performanti del mercato.
I due nuovi chip presentati oggi entrano a gamba tesa in questo mercato, con più CPU e più GPU, e con un’efficienza energetica superiore.
M1 Pro e M1 Max introducono per la prima volta un’architettura system-on-a-chip (SoC) sui sistemi professionali. Questi chip offrono le migliori prestazioni per watt del settore e un’incredibile efficienza energetica, unite a una maggiore banda di memoria e capacità. M1 Pro ha fino 200 GB/s di banda di memoria e supporta fino a 32GB di capacità di memoria. M1 Max ha una banda di memoria fino a 400GB/s, il doppio rispetto al chip M1 Pro e quasi sei volte rispetto al processore M1, e supporta fino a 64GB di memoria. A differenza dei PC portatili di ultima generazione, che hanno al massimo 16GB di memoria grafica, questa enorme quantità di memoria permette di svolgere attività impegnative a livello grafico prima inimmaginabili su un laptop.
M1 Pro: un SoC per laptop senza compromessi
Il primo dei due SoC presentato – l’M1 Pro – utilizza 10 core CPU e 16 core GPU per 33,7 miliardi di transistor su una superficie di 245 mmq.
La presentazione di Apple è iniziata con la presentazione del particolare packaging che Apple utilizza per i suoi processori, con il die SoC e il die di memoria su un singolo PCB organico, una soluzione diversa da quella di Intel e AMD che migliora notevolmente l’efficienza energetica.
Per quanto riguarda l’interfaccia di memoria, l’M1 Pro utilizza una LPDDR5 a 256 bit, molto più performante dell’LPDDR4X a 128 del precedente modello; la nuova interfaccia dovrebbe garantire una larghezza di banda di circa 200 GB /s
Il layout a blocchi del die evidenzia le soluzioni utilizzate da Apple per l’M1 Pro, con le interfacce di memoria LPDDR5 poste sugli angoli in basso del SoC e con i due blocchi di cache a livello di sistema (SLC) direttamente dietro i controller di memoria. Le aree delle celle SRAM sembrano essere più grandi di quelle dell’M1, presumibilmente con una capacità di 16 MB, per un totale di 32 MB di cache SLC.
Per quanto riguarda la CPU, Apple ha ridotto il numero degli efficiency core da 4 a 2 migliorandone l’architettura.
Diventano 8, invece, i core high-performance, con un aumento delle prestazioni multi-thread che si annunciano particolarmente interessanti, come si vede nella seguente slide:
Apple afferma che nelle prestazioni multi-thread, i nuovi chip superano ampiamente qualsiasi prodotto di Intel, con un consumo energetico notevolmente. Il grafico paragona i prodotti Silicon di Apple con i processori i7-1185G7 a 4 core e i7-11800H a 8 core .
Le curve di prestazioni/potenza presentate mostrano che a parità di consumo energetico (30 W), i nuovi M1 Pro e Max sono 1,7 volte più veloci dell’i7-11800H, ovvero che a parità di prestazioni i nuovi M1 Pro/Max presentano un consumo inferiore del 70%.
Si tratta di differenze significative, dovute in gran parte al nodo di processo a 5 nm utilizzato da Apple, contro i 10 nm dei processori Intel.
L’M1 Pro dispone di una GPU a 16 core, con prestazioni di throughput dichiarate di 5,2 TFLOP grazie anche al bus di memoria molto più ampio e ai 32 MB della cache SLC.
Anche in questo caso, Apple mette a confronto le prestazioni della propria GPU con quelle delle grafiche integrate della generazione precedente e con quelle di GeForce RTX 3050 Ti 4GB di Nvidia per laptop di fascia media:
Se nel primo caso non c’è assolutamente paragone, anche nel secondo confronto il nuovo chip di Apple raggiunge prestazioni simili con il 70% di potenza in meno. Sicuramente il prodotto di Nvidia non è dei migliori attualmente sul mercato, sta di fatto che, anche così, le differenze sono notevoli.
Per quanto riguarda le prestazioni multimediali, il nuovo Media Engine può ora gestire la decodifica e la codifica con accelerazione hardware di ProRes e ProRes RAW, una caratteristica che potrebbe fare la differenza nell’editing video.
M1 Max, GPU da 32 core con 57 miliardi di transistor su 432 mmq
Accanto all’M1 Pro, Apple ha anche presentato il fratello maggiore l’M1 Max, un mostro focalizzato sulle prestazioni GPU nato per fare concorrenza ai prodotti della fascia più alta. Mentre l’M1 Pro raggiunge e supera la concorrenza dei laptop in termini di prestazioni, l’M1 Max mira a offrire qualcosa di mai visto prima per quanto riguarda le prestazioni grafiche.
La topografia del die mette in evidenza il raddoppio dell’area destinata ai core GPU con i due blocchi aggiuntivi di LPDDR5 a 128 bit e altri due blocchi SLC che portano a 64 MB la capacità della cache. In questo modo la larghezza di banda di memoria dovrebbe raggiungere i 400 Gb/s.
Il nuovo Apple M1 Max presenta caratteristiche davvero impressionanti con ben 57 miliardi di transistor, superiori ai 26,8 miliardi di transistor della GPU Navi di AMD e ai 54 miliardi di transistor del GA100 di Nvidia; in ogni caso, grazie all’utilizzo della tecnologia a 5 nm le dimensioni del die sono inferiori a quelle della concorrenza con “appena” (si fa per dire) 432 mmq.
La maggior parte delle dimensioni del die è occupata dalla GPU a 32 core, che dalle dichiarazioni di Apple dovrebbe raggiungere i 10,4 TFLOP.
Per quanto riguarda le prestazioni, Apple ha presentato una slide che mette a confronto l’M1 Max con la GeForce RTX 3080 mobile di Nvidia:
Come si vede, a parità di prestazioni, il consumo dell’M1 Max è di 60W contro i 160 del concorrente.
I nuovi SoC presentati da Apple, attesi da quasi un anno, non hanno deluso le aspettative, anzi, secondo molti osservatori le novità introdotte da Apple sono andate oltre le più ottimistiche previsioni, mettendo all’angolo Intel e alimentando le velleità di molti altri big tecnologici di fare da sé.
Con questi nuovi prodotti, Apple sta imboccando nel settore dei laptop e dei desktop la stessa strada intrapresa anni fa nel campo degli smartphone, un percorso che ha portato la Casa di Cupertino a diventare la prima società al mondo in termini di utili e di fatturato.
I prodotti lanciati oggi, frutto di ingenti investimenti in R&D, sono destinati a rafforzare ulteriormente la leadership tecnologica ed economica di Apple, mettendo sempre più all’angolo Intel che nonostante i recenti annunci e il cambio di CEO, non è riuscita a risvegliarsi dal torpore tecnologico degli ultimi anni.
