چطور تراشه‌های اپل تو سه سال ۵۰ درصد سریع‌تر شدن؟
خلاصهٔ کامل‌تر
دنیل لمایر بعد از اینکه بررسی کرده بود چرا Ryzenهای AMD تو دو سال ۵۰ درصد سریع‌تر شدن، حالا سراغ اپل رفته. اون تراشه‌های پایهٔ M2 (۲۰۲۲)، M3 (۲۰۲۳)، M4 (۲۰۲۴) و M5 (۲۰۲۵) رو مقایسه کرده و M1 و نسخه‌های Pro و Max رو کنار گذاشته. تو Geekbench 6 امتیاز تک‌هسته‌ای از ۲۴۰۱ به ۳۶۴۲ و چندهسته‌ای از ۹۸۱۴ به ۱۷۹۵۵ رسیده. یعنی ۵۲ درصد رشد تک‌هسته‌ای و ۸۳ درصد چندهسته‌ای، اونم پله‌پله و بدون یه جهش بزرگ.
به گفتهٔ نویسنده، اپل برخلاف AMD فرکانس CPU رو حسابی بالا برده. حداکثر فرکانس P-coreها (هسته‌های پرقدرت) از ۳.۵ به ۴.۶ گیگاهرتز رسیده که ۳۰ درصد بیشتره و خودش به‌تنهایی بیشتر رشد تک‌هسته‌ای رو توضیح می‌ده. E-coreها (هسته‌های کم‌مصرف) هم از ۲.۴ به ۳.۰ گیگاهرتز رسیدن. ولی لمایر می‌گه حتی اگه فرکانس‌ها رو یکی فرض کنیم، M5 هنوز محسوس از M2 سریع‌تره.
تعداد ترانزیستورها از M2 تا M4 حدود ۴۰ درصد بیشتر شده و از ۲۰ میلیارد به ۲۸ میلیارد رسیده (برای M5 آماری پیدا نشده). بخشی از این ترانزیستورها خرج دو تا E-core اضافه تو M4 شده که به تک‌هسته‌ای کمکی نمی‌کنه ولی چندهسته‌ای رو بالا می‌بره. تو سطح هر هسته هم decode width (یعنی چند تا دستور تو هر سیکل رمزگشایی میشه) از ۸ تو M2 به ۱۰ تو M4 و M5 رسیده که به گفتهٔ نویسنده از بیشتر رقبا بالاتره. یعنی تو هر سیکل کار بیشتری انجام میشه.
پس فرق M4 و M5 کجاست؟ جوابش پهنای باند حافظه‌ست. M5 با LPDDR5X-9600 به ۱۵۴ گیگابایت بر ثانیه می‌رسه، در حالی که M2 و M3 با LPDDR5-6400 روی ۱۰۰ و M4 با LPDDR5X-7500 روی ۱۲۰ گیگابایت بر ثانیه بودن. این فرق بیشتر تو کارهای چندهسته‌ای به چشم میاد، چون معمولاً همون‌جاست که پهنای باند کم میاد.
تو بحث SIMD (یعنی اجرای یه دستور روی چند تا داده با هم) داستان اپل کم‌هیجان‌تره. همهٔ این تراشه‌ها چهار واحد اجرایی ۱۲۸ بیتی دارن، در حالی که Zen 5 چهار واحد ۵۱۲ بیتی داره، یعنی چهار برابر. چیز جدید M4 و M5 یه واحد ماتریسی ۵۱۲ بیتی به اسم SME هست.
M6 هم تازه اومده: تعداد هسته‌ها رو از ۱۰ به ۱۲ رسونده، دو تا هستهٔ «super» اضافه کرده و پهنای باند رو هم یه کم بالا برده. لمایر انتظار داره اپل باز هم کارایی رو بالا ببره و نتیجه می‌گیره که CPUها اصلاً خسته‌کننده نیستن و دارن سریع بهتر می‌شن.
نکات کلیدی:
- امتیاز Geekbench 6 از M2 تا M5: تک‌هسته‌ای ۵۲ درصد و چندهسته‌ای ۸۳ درصد بیشتر
- فرکانس P-core از ۳.۵ به ۴.۶ گیگاهرتز رسیده، یعنی ۳۰ درصد رشد
- M4 و M5 به‌جای ۴ تا، ۶ تا E-core دارن و تعداد P-coreها ۴ تا مونده
- decode width از ۸ دستور در سیکل تو M2 به ۱۰ تو M4 و M5 رسیده
- پهنای باند حافظهٔ M5 به ۱۵۴ گیگابایت بر ثانیه رسیده، در برابر ۱۰۰ تو M2
- واحدهای SIMD اپل ۱۲۸ بیتی هستن، در حالی که Zen 5 واحدهای ۵۱۲ بیتی داره
- M6 دوازده هسته داره که دو تاش هستهٔ «super» هستن
