كيف يمكن مقارنة المحرك العصبي الموجود في شريحة M4 بتلك الموجودة في الأجهزة الأخرى؟

نظرة عامة على الأداء

مواصفات المحرك العصبي M4
- تتميز شريحة M4 بـ محرك عصبي مكون من 16 نواة قادر على أداء ما يصل إلى 38 تريليون عملية في الثانية (TOPS). هذه زيادة كبيرة عن 18 TOPS الخاصة بـ M3، مما يشير إلى تحسن 111% في الأداء[1][5]. تدعي شركة Apple أن هذا يجعل المحرك العصبي M4 "أسرع من وحدة المعالجة العصبية لأي جهاز كمبيوتر يعمل بالذكاء الاصطناعي اليوم" [2] [4].

مقارنة مع الرقائق الأخرى
- للسياق، تحقق سلسلة Ryzen 8040 من AMD حوالي 16 TOPS، بينما يمكن أن تصل Meteor Lake من Intel إلى 11 TOPS. من المتوقع أن تصل طرازات Intel القادمة مثل Lunar Lake إلى 45 TOPS، ولكنها لن تكون متاحة حتى أواخر العام المقبل[3]. ومن المتوقع أيضًا أن تصل شرائح X Elite القادمة من كوالكوم إلى 45 نقطة في الثانية، مما يشير إلى أنه بينما يتصدر M4 حاليًا، فإن المنافسة تلوح في الأفق[3].

التحسينات المعمارية

تستخدم شريحة M4 عملية تصنيع 3 نانومتر من الجيل الثاني، مما يعزز الكفاءة والأداء. وهو يشتمل على مزيج من نوى الأداء والكفاءة، مع ما يصل إلى 10 نوى لوحدة المعالجة المركزية (4 نوى للأداء و6 نوى للكفاءة)، مما يعمل على تحسين قدراته بشكل أكبر في مهام التعلم الآلي[2][4]. تسمح هذه البنية بمعالجة أعباء عمل الذكاء الاصطناعي بشكل أفضل، مما يجعلها فعالة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب معالجة في الوقت الفعلي.

تطبيقات العالم الحقيقي

يدعم المحرك العصبي المحسّن العديد من الميزات المستندة إلى الذكاء الاصطناعي في أجهزة مثل أحدث أجهزة iPad Pro. وتشمل هذه الوظائف المتقدمة مثل:
- التسميات التوضيحية المباشرة للنسخ الصوتي في الوقت الفعلي.
- البحث المرئي، الذي يحدد الكائنات الموجودة في الصور ومقاطع الفيديو[4].

تستفيد هذه الميزات من قوة المعالجة المتزايدة للمحرك العصبي M4، مما يتيح أداء أكثر سلاسة وسرعة في مهام الذكاء الاصطناعي.

خاتمة

باختصار، لا يتفوق المحرك العصبي لشريحة M4 على سابقه M3 فحسب، بل يضع نفسه أيضًا في موقع تنافسي ضد المعالجات الحالية والقادمة من الشركات المصنعة الأخرى. بفضل قدرته على التعامل مع 38 TOPS، فإنه يضع معيارًا جديدًا لمعالجة الذكاء الاصطناعي على الأجهزة المحمولة، على الرغم من أن التطورات المستقبلية من المنافسين قد تتحدى هذه الصدارة. ومع استمرار شركة Apple في دمج قدرات الذكاء الاصطناعي في نظامها البيئي، فمن المرجح أن يلعب M4 دورًا حاسمًا في تعزيز تجارب المستخدم عبر أجهزتها.

الاستشهادات:
[1] https://www.howtogeek.com/m4-vs-m3-how-does-the-new-apple-silicon-compare-with-its-predecessor/
[2] https://www.gsmarena.com/apples_new_m4_chip_comes_with_the_fastest_neural_engine_ever-news-62757.php
[3] https://www.theregister.com/2024/05/07/apple_m4_ipad/
[4] https://www.apple.com/au/newsroom/2024/05/apple-introduces-m4-chip/
[5] https://www.pcmag.com/comparisons/apple-m4-and-m3-cpus-compared-whats-better-in-the-latest-apple-silicon
[6] https://www.reddit.com/r/singularity/comments/1cneeme/apple_introduces_m4_chip_m4_has_apples_fastest/
[7] https://www.techopedia.com/apple-m4-chip-should-you-upgrade

هل هناك أي اختلافات كبيرة في أداء الذكاء الاصطناعي بين المحركين العصبيين M4 وM3

يُظهر المحرك العصبي لشريحة M4 تحسينات ملحوظة مقارنة بـ M3، وذلك في المقام الأول في مقاييس الأداء والتحسينات المعمارية. إليك مقارنة تفصيلية لقدرات الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم.

مقاييس الأداء

العمليات في الثانية
- يمكن للمحرك العصبي M4 إجراء ما يصل إلى 38 تريليون عملية في الثانية (TOPS)، وهي قفزة كبيرة من 18 TOPS الخاصة بـ M3. ويمثل هذا زيادة في الأداء تزيد عن 100%، مما يجعل M4 واحدًا من أقوى المحركات العصبية المتاحة اليوم[1][2][5].

الدقة والقياس
- في حين يبدو أن أداء M4 يضاعف أداء M3، فمن الضروري أخذ سياق هذه الأرقام بعين الاعتبار. تم تحقيق نتيجة M3 18 TOPS بدقة FP16، في حين أن نتيجة M4 تعتمد على دقة INT8. عند تعديله للمقارنة المتساوية عند INT8، يتقلص فرق الأداء إلى حوالي 5% لصالح M4[1][2].

التحسينات المعمارية

التكوين الأساسي
- تتميز شريحة M4 بوحدة معالجة مركزية ذات 10 نواة**، والتي تشتمل على نوى أكثر كفاءة مقارنة بوحدة المعالجة المركزية ذات 8 نواة من M3. يسمح هذا التكوين بإنجاز مهام متعددة بشكل أفضل وتحسين التعامل مع أعباء عمل الذكاء الاصطناعي، خاصة في التطبيقات التي تتطلب معالجة في الوقت الفعلي[1][3].

عدد الترانزستور وعرض النطاق الترددي للذاكرة
- يحتوي M4 على 28 مليار ترانزستور، أي أكثر بقليل من M3 25 مليار. وتساهم هذه الزيادة في تحسين الأداء والكفاءة في معالجة المهام. بالإضافة إلى ذلك، يوفر M4 نطاقًا تردديًا للذاكرة 120 جيجابت في الثانية، مقارنة بـ M3 100 جيجابت في الثانية، مما يسمح بمعدلات نقل أسرع للبيانات الضرورية لعمليات الذكاء الاصطناعي[1][3].

تطبيقات العالم الحقيقي

تترجم التطورات في المحرك العصبي إلى فوائد ملموسة للمستخدمين. يدعم M4 ميزات الذكاء الاصطناعي المتطورة مثل:
- التسميات التوضيحية المباشرة للنسخ الصوتي في الوقت الفعلي.
- البحث المرئي، الذي يحدد الكائنات داخل الصور ومقاطع الفيديو.

تعمل هذه الميزات على الاستفادة من قوة المعالجة المتزايدة لـ M4، مما يتيح أداء أكثر سلاسة وسرعة في مهام الذكاء الاصطناعي مقارنة بما هو ممكن مع M3.

خاتمة

باختصار، في حين أن كلتا الرقاقتين تتمتعان بأداء قادر، فإن المحرك العصبي M4 يوفر ترقية كبيرة على M3 من حيث قوة المعالجة الأولية والكفاءة. تعمل التحسينات في البنية والتكوين الأساسي على تعزيز مكانتها كشركة رائدة في معالجة الذكاء الاصطناعي على الأجهزة المحمولة. ومع ذلك، بالنسبة للمستخدمين العاديين، وخاصة أولئك الذين لا يشاركون في مهام الذكاء الاصطناعي الصعبة، قد لا تكون الاختلافات ملحوظة بشكل كبير في التطبيقات اليومية.