مقایسه پردازنده M4 با M3 اپل؛ جهشی چشمگیر یا ارتقای معمولی؟ - تور فرانسه

معرفی پردازنده M4

به عنوان سری نوی از چیپ های اصلی اپل معرفی شده است. این پردازنده با بهره گیری از معماری پیشرفته و فناوری های نوآورانه، عملکرد بی نظیری را برای دستگاه های اپل فراهم می نماید. یکی از ویژگی های برجسته آن، کارایی بالا و مصرف پایین انرژی است که کاربران را به یک تجربه استفاده بهینه از دستگاه خود دعوت می نماید. با پردازشگر M4، کاربران قادر خواهند بود تا برترین عملکرد را در برنامه ها و بازی های خود تجربه نمایند، در حالی که از عمر باتری بلندتری نیز بهره مند خواهند بود. بعلاوه، امنیت بالای اطلاعات و حفظ حریم خصوصی نیز از دیگر ویژگی های این پردازنده است که کاربران اپل را از نظر امنیت خود مطمئن می نماید. با معرفی پردازنده M4، اپل یک بار دیگر نشان می دهد که به پیش برد فناوری و ارائه تجربه بهتر برای کاربران خود علاقه مند است. انتظار می رود که این پردازنده باعث ارتقاء قابل ملاحظه ای در دستگاه های اپل و مجذوب کنندهیت بیشتر آن ها برای بازار مصرف نمایندگان شود.

نگاهی دقیق تر به پردازنده M4 اپل

در نگاه اول، M4 چهارمین نسخه از پردازنده سیستم روی پردازنده (SoC) اپل با برند M است که شامل پردازنده 9 یا 10 هسته ای، پردازنده گرافیکی 10 هسته ای و موتور عصبی 16 هسته ای است. در حال حاضر، تنها در دو پیکربندی (که یک نوع دارای هسته های پردازشی بیشتری نسبت به دیگری است) در آیپد پرو 2024 در دسترس است. هرچند اپل ممکن است به زودی مدل های بیشتری را به خانواده M4 اضافه کند. در حال حاضر، چیپ پایه M4 بر پایه فرآیند فراوری نسل دوم TSMC ساخته شده که آن را کمی کارآمدتر از پردازنده های M3 پیشین می نماید. این فناوری ساخت، باعث افزایش تعداد ترانزیستورها و کاهش مصرف انرژی شده است. تعداد ترانزیستورهای M4 اپل از 25 میلیارد به 28 میلیارد افزایش یافته، در حالی که پهنای باند حافظه آن 120 گیگابایت بر ثانیه، 20 گیگابایت بر ثانیه بیشتر از پردازنده M3 است. علاوه بر این، این شرکت چیپ نو M4 را با یک موتور نمایش اختصاصی نیز مجهز نموده است. در حال حاضر، موتور نمایش کنترل پنل OLED تاندوم آیپد پرو را برعهده دارد. برای گرافیک بهتر، این چیپ از پرتونگاری پرتوان شده با سخت افزار و سایه اندازی تور بهره می برد.

عملکرد CPU در پردازنده M4

هر دو پردازنده M4 و M3 از ترکیبی از هسته های عملکرد (با سرعت کلاک بالاتر) و هسته های کارآ (با سرعت کلاک پایین تر) استفاده می نمایند. پردازنده M4 اپل فرکانس پایه 4.40 گیگاهرتز را ارائه می دهد که بالاتر از 4.05 گیگاهرتز پردازنده پایه M3 است که هنگامی که با تعداد هسته های بیشتر ترکیب می شود، منجر به عملکرد بسیار بهتری می شود. سیلیکون اپل M4 نو در دو نوع عرضه می شود: یکی با پردازنده 9 هسته ای با 3 هسته عملکرد و 4 هسته کارآ، و دیگری با پردازنده 10 هسته ای با یک هسته عملکرد اضافی. در مقایسه با M4، M3 تنها با 8 هسته عرضه می شود که نیمی از آن ها عملکرد را برعهده دارند، در حالی که نیمه دیگر وظایف سبک تر را انجام می دهند. این تغییرات باعث شده تا M4 از نظر عملکرد تک هسته ای و چند هسته ای به طور قابل توجهی بهتر از M3 باشد.

Toms Guide در گزارش اخیر خود، آیپدپرو 2024 با پردازنده M4 (با پردازنده 10 هسته ای و 16 گیگابایت رم) را با مک بوک ایر 13 اینچی با پردازنده M3 مقایسه می نماید. به طوری غیرمنتظره، آیپدپرو در آزمون تک هسته ای 3692 امتیاز کسب کرد که حدود 21٪ بالاتر از M3 است. بعلاوه، آیپدپرو M4 در آزمون چندهسته ای 14512 امتیاز کسب می نماید که حدود 20٪ بالاتر از پیشینیان خود است. یک فهرست دیگر نشان می دهد که M4 با مشخصات پایین تر (با پردازنده 9 هسته ای) حدود 13٪ سریع تر از پردازنده M3 در وظایف چندهسته ای است. اگرچه این امتیازها از دستگاه های مختلف به دست آمده اند، اما ایده خوبی از اوج عملکرد M4 به ما می دهند که باید در استفاده روزمره نیز منعکس شود. علاوه بر این، ما شاهد بهبود 13 تا 20 درصدی هستیم که شاید روی کاغذ زیاد تحسین برانگیز به نظر نرسد اما قطعاً قابل چشم پوشی نیست.

عملکرد GPU در پردازنده M4

در بیانیه مطبوعاتی رسمی، اپل اشاره می نماید که پردازنده گرافیکی 10 هسته ای M4 بر معماری نسل بعدی پردازنده گرافیکی معرفی شده در M3 بنا شده است. با این حال، این دو پردازنده گرافیکی روی کاغذ بسیار مشابه به نظر می رسند. هر دو M4 و M3 دارای پردازنده گرافیکی 10 هسته ای هستند که از ویژگی های پیشرفته مانند سایه اندازی تور و پرتونگاری پرتوان شده با سخت افزار پشتیبانی می نمایند. اگرچه این ویژگی ها برای آیپد نو هستند، اما مدتی است که در مک بوک های مجهز به M3 وجود داشته اند. این پردازنده نو بعلاوه از ویژگی ذخیره سازی پویا (Dynamic Caching) بهره می برد.

اپل ادعا می نماید که پردازنده گرافیکی M4 چهار برابر سریع تر از M2 است. این در حافهرست که یک اینفوگرافیک قدیمی نشان می دهد که پردازنده M3 حدود 1.8 برابر سریع تر از M2 است. این بدان معناست که پردازنده گرافیکی M4 تقریباً دو برابر سریع تر از M3 است. با این حال، بنچمارک های اولیه تنها بهبود 13 درصدی در امتیازات پردازنده گرافیکی را به نمایش گذاشته که برخلاف آنچه محاسبات نشان می دهد، در برترین حالت نشان دهنده یک ارتقای تدریجی است. هرچند که این بهبودها باعث افزایش توان گرافیکی پردازنده شده و تجربه کاربری بهتری در بازی ها و برنامه های گرافیکی سنگین ارائه می دهد. از طرف دیگر موتور مدیای M4 اکنون از فرمت های 8K H.264، HEVC، ProRes و ProRes RAW بهبودیافته با سخت افزار پشتیبانی می نماید که ارتقای واضحی نسبت به پردازنده M3 سال 2023 است.

موتور عصبی پردازنده M4

با نزدیک شدن به رونمایی از قابلیت های هوش مصنوعی فراوریی و انحصاری این شرکت، اپل بر روی موتور عصبی پردازنده M4 تمرکز زیادی دارد. موتور عصبی نو 16 هسته ای می تواند تا 38 تریلیون عملیات در ثانیه (TOPS) را انجام دهد، در مقایسه با 18 TOPS برای موتور عصبی 16 هسته ای در سیلیکون M3. اپل ادعا می نماید که موتور عصبی نو سریع تر از واحد پردازش عصبی هر رایانه هوش مصنوعی امروزی است.

با این حال، گزارشی از Toms Hardware نشان می دهد که چگونه M3 و M4 سیلیکون با استانداردهای محاسباتی متفاوتی رتبه بندی می شوند. در حالی که اپل M3 را با استفاده از FP16 (اعداد شناور نیم دقت) رتبه بندی نموده، M4 با INT8 (عدد صحیح 8 بیتی) رتبه بندی شده است. با یکسان سازی هر دو پردازنده در دقت INT8، این نشریه نتیجه می گیرد که موتور عصبی در M4 حدود 5٪ قوی تر از M3 است (از نظر TOPS).

گزارش دیگری از MacWorld ادعا می نماید که این پردازنده نو حدود 12٪ امتیاز بیشتری نسبت به M3 پایه در آزمون ML گیک بنچ کسب می نماید. با این حال، از آنجا که نوع ذکر شده در گیک بنچ دارای 16 گیگابایت رم است، نوع 8 گیگابایتی به همان خوبی عمل نخواهد کرد. خلاصه اینکه، موتور عصبی در سیلیکون M4 قوی تر از M3 است، اما نه به اندازه قابل توجهی که انتظار داشتیم.

پهنای باند حافظه پردازنده M4

پردازنده M4 با پهنای باند حافظه 120 گیگابیت بر ثانیه عرضه شده است که این اندازه در مقایسه با پهنای باند حافظه 100 گیگابیت بر ثانیه در پردازنده M3 بیست درصد افزایش یافته است. این افزایش پهنای باند حافظه به معنای توانایی پردازش و انتقال داده های بیشتر در واحد زمان است که به طور مستقیم بر روی عملکرد سیستم و سرعت اجرای برنامه ها تأثیر می گذارد. پهنای باند حافظه بالا به پردازنده اجازه می دهد تا داده ها را با سرعت بیشتری بین حافظه و پردازنده منتقل کند. این ویژگی به ویژه در برنامه های سنگین و داده محور مانند ادیت ویدیو، بازی های گرافیکی و برنامه های حرفه ای بسیار مهم است. با افزایش پهنای باند حافظه، پردازنده M4 قادر است تا وظایف چندگانه را با کارایی بالاتری انجام دهد و تجربه کاربری روان تری را ارائه دهد.

در مقایسه با M3، پردازنده M4 به طور کلی عملکرد بهتری در انتقال داده ها ارائه می دهد. M3 با پهنای باند حافظه 100 گیگابیت بر ثانیه نیز عملکرد خوبی داشت، اما M4 با افزایش 20 درصدی این اندازه، بهبود قابل توجهی در عملکرد سیستم ایجاد نموده است. این افزایش پهنای باند به پردازنده M4 اجازه می دهد تا در وظایف سنگین تر و برنامه های پیشرفته تر بهتر عمل کند.

آیا پردازنده M4 کارآمدتر از M3 است؟

از آنجا که M4 بر پایه نسل دوم فرآیند فراوری 3 نانومتری TSMC ساخته شده، باید کارآمدتر از M3 باشد. با این حال، این تنها اطلاعات موجود درباره کارآیی این پردازنده است. اپل اشاره نموده که M4 می تواند همان عملکرد M2 را با نصف توان ارائه دهد، اما M4 را مستقیماً با M3 مقایسه نمی نماید. علاوه بر این، این شرکت می گوید که آخرین پردازنده آن می تواند همان عملکرد نوترین پردازنده PC را در یک لپ تاپ نازک و سبک با تنها یک چهارم توان ارائه دهد. با این وجود، آیپد پرو M4 در آزمون های Toms Guide به عنوان آیپدی با بیشترین عمر باتری شناخته شده است که نشان می دهد این پردازنده واقعاً کارآمدتر است.

با این وجود به نظر می رسد که پردازنده M4 اپل با کارآیی بالا و مصرف انرژی کم، بتواند ترکیبی بی نظیر از عملکرد و کارآمدی را ارائه دهد. به بیان بهتر این پردازنده با بهره گیری از معماری پیشرفته و فناوری های نوین، نه تنها تجربه کاربری بهتری را فراهم می نماید بلکه به حفظ عمر باتری در دستگاه های موبایل نیز یاری می نماید. در صورت درست بودن پیش بینی ها این ویژگی ها باعث می شود تا M4 به عنوان یکی از برترین انتخاب ها برای دستگاه های نو و اپل شناخته شود.

M4 در مک بوک های اپل

همانطور که اشاره شد، این اولین باری است که اپل یک پردازنده نو سری M را در آیپد معرفی می نماید. معمولاً پردازنده های نو سیلیکون اپل ابتدا در معرفی می شوند، اما سال جاری این اتفاق رخ نداد. با این حال، بر اساس گزارش مارک گورمن از بلومبرگ، اولین مک بوک های مجهز به M4 باید تا خاتمه سال جاری عرضه شوند. این شامل مدل های مک بوک پرو 14 و 16 اینچی و مک مینی خواهد بود.

سپس، در اواسط سال 2025، اپل می تواند خط فراوری مک بوک ایر 13 و 15 اینچی را با پردازنده های M4 به روزرسانی کند. دستگاه های دیگری مانند آی مک، مک استودیو و مک پرو نیز تا سال 2025 از پردازنده M4 (و مدل های مختلف آن) بهره خواهند برد. اگرچه اپل این موضوع را تأیید ننموده است، اما این اطلاعات از یکی از منابع معتبر صنعت می آید. بنابراین، شما تا خاتمه سال جاری مک بوک های مجهز به M4 را خواهید دید که ما را به یک سوال بسیار مهم دیگر می رساند: آیا باید منتظر پردازنده M4 بمانید یا یک مدل مناسب از مک بوک ایر M3 را انتخاب کنید؟

اگر می خواهید یک مک بوک ایر مقرون به صرفه قیمت با پردازنده پایه M3 داشته باشید، آن را بخرید. علاوه بر این، عملکرد عالی، شارژدهی برای یک روز کامل و چندین سال به روزرسانی سیستم عامل را ارائه می دهد. از طرف دیگر، اگر یک کاربر حرفه ای هستید و می خواهید قدرتمندترین مک بوک موجود در بازار را داشته باشید، باید منتظر بمانید تا انتهای سال جاری که پردازنده M4 به خط فراوری مک بوک پرو اضافه می شود. علاوه بر این، انتظار می رود که پردازنده M4، هنگامی که روی مک بوک عرضه شود، به علت فضای بیشتر و مدیریت حرارت بهتر، عملکردی بالاتر و بهتر از آیپد پرو داشته باشد. در فضای مک بوک، انتظار داشته باشید که اپل نسخه های نوی با توان پردازشی و گرافیکی بیشتر عرضه کند. اگرچه این مک بوک ها قیمت بیشتری خواهند داشت، اما ویژگی های نوتر و احتمالاً عملکرد بهتری در وظایف ماشین لرنینگ و هوش مصنوعی ارائه خواهند داد.

سخن آخر

پردازنده M4 اپل نشان دهنده تعهد این شرکت به نوآوری و پیشرفت در زمینه فناوری های پردازشی است. این پردازنده با ارائه عملکرد بهتر در همه جوانب، نشان دهنده توانایی اپل در ارتقای محصولات خود و ارائه تجربه کاربری بهتر به مشتریان است. با معرفی پردازنده M4، اپل بار دیگر نشان داد که می تواند با استفاده از فناوری های پیشرفته و نوآوری های مهندسی، رقابت را در بازار پردازنده های موبایل به نفع خود تغییر دهد و محصولات نوی را با کیفیت و کارایی بالاتر عرضه کند.

این بهبودها و ویژگی های نو، پردازنده M4 را به یک گزینه مجذوب کننده برای دستگاه های نو اپل تبدیل نموده است و نشان می دهد که اپل همچنان در حال پیشرفت و نوآوری در زمینه پردازنده های سفارشی خود است. از آیپد پرو گرفته تا مک بوک ها و دستگاه های دیگر، پردازنده M4 می تواند تجربه کاربری بهتری را برای کاربران به ارمغان بیاورد و استانداردهای نوی را در صنعت فناوری تعریف کند.