Jak si stojí Neural Engine v čipu M4 ve srovnání s těmi v jiných zařízeních

Přehled výkonu

Specifikace neurálního motoru M4
- Čip M4 obsahuje 16jádrový Neural Engine schopný provádět až 38 bilionů operací za sekundu (TOPS). To je podstatný nárůst oproti 18 TOPS M3, což znamená přibližně 111% zlepšení výkonu[1][5]. Apple tvrdí, že díky tomu je Neural Engine M4 „rychlejší než neurální procesorová jednotka jakéhokoli dnešního AI PC“ [2][4].

Porovnání s jinými čipy
- Pro kontext, AMD Ryzen řady 8040 dosahuje přibližně 16 TOPS, zatímco Intel Meteor Lake může dosáhnout 11 TOPS. Očekává se, že nadcházející modely Intel, jako je Lunar Lake, dosáhnou 45 NEJLEPŠÍCH, ale nebudou k dispozici dříve než koncem příštího roku[3]. Očekává se, že nadcházející čipy X Elite od Qualcommu dosáhnou 45 NEJLEPŠÍCH, což naznačuje, že zatímco M4 v současnosti vede, konkurence je na obzoru[3].

Architektonická vylepšení

Čip M4 využívá druhou generaci 3nm výrobního procesu, který zvyšuje efektivitu a výkon. Zahrnuje kombinaci výkonných a efektivních jader s až 10 CPU jádry (4 výkon a 6 účinnost), což dále optimalizuje jeho schopnosti pro úlohy strojového učení[2][4]. Tato architektura umožňuje lepší manipulaci s pracovní zátěží AI, díky čemuž je zvláště efektivní pro aplikace vyžadující zpracování v reálném čase.

Aplikace v reálném světě

Vylepšený Neural Engine podporuje různé funkce řízené umělou inteligencí v zařízeních, jako je nejnovější iPad Pro. Patří mezi ně pokročilé funkce, jako jsou:
- Živé titulky pro přepis zvuku v reálném čase.
- Visual Look Up, který identifikuje objekty na fotografiích a videích[4].

Tyto funkce využívají zvýšený výpočetní výkon neurálního enginu M4 a umožňují plynulejší a rychlejší výkon v úlohách AI.

Závěr

Stručně řečeno, Neural Engine čipu M4 nejen překonává svého předchůdce, M3, ale také se staví na konkurenční pozici vůči stávajícím a připravovaným procesorům jiných výrobců. Díky své schopnosti zvládnout 38 TOPS nastavuje nové měřítko pro mobilní zpracování AI, i když budoucí vývoj konkurence může tento náskok zpochybnit. Vzhledem k tomu, že Apple pokračuje v integraci schopností umělé inteligence do svého ekosystému, bude M4 pravděpodobně hrát klíčovou roli při zlepšování uživatelského zážitku napříč svými zařízeními.

Citace:
[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

Existují nějaké významné rozdíly ve výkonu umělé inteligence mezi M4 a M3 Neural Engines?

Neural Engine čipu M4 vykazuje pozoruhodná zlepšení oproti M3, především v metrikách výkonu a architektonických vylepšeních. Zde je podrobné srovnání jejich schopností umělé inteligence.

Metriky výkonu

Operace za sekundu
- Neural Engine M4 dokáže provést až 38 bilionů operací za sekundu (TOPS), což je významný skok oproti 18 TOPS u M3. To představuje nárůst výkonu o více než 100 %, díky čemuž je M4 jedním z nejvýkonnějších neuronových motorů, které jsou dnes k dispozici[1][2][5].

Přesnost a srovnávání
- I když se zdá, že výkon M4 je dvojnásobný oproti výkonu M3, je nezbytné vzít v úvahu kontext těchto čísel. Skóre M3 18 TOPS bylo dosaženo s přesností FP16, zatímco skóre M4 je založeno na přesnosti INT8. Při úpravě pro stejné srovnání na INT8 se výkonnostní rozdíl zužuje na přibližně 5 % ve prospěch M4[1][2].

Architektonická vylepšení

Konfigurace jádra
- Čip M4 obsahuje 10jádrový CPU, který obsahuje efektivnější jádra ve srovnání s 8jádrovým CPU M3. Tato konfigurace umožňuje lepší multitasking a lepší manipulaci s pracovní zátěží AI, zejména v aplikacích vyžadujících zpracování v reálném čase[1][3].

Počet tranzistorů a šířka pásma paměti
- M4 má 28 miliard tranzistorů, o něco více než M3 25 miliard. Toto zvýšení přispívá ke zvýšenému výkonu a efektivitě při zpracování úloh. Kromě toho M4 nabízí šířku pásma paměti 120 Gbps ve srovnání s 100 Gbps u M3, což umožňuje rychlejší přenos dat nezbytný pro operace AI[1][3].

Aplikace v reálném světě

Pokroky v Neural Engine se promítají do hmatatelných výhod pro uživatele. M4 podporuje sofistikované funkce AI, jako jsou:
- Živé titulky pro přepis zvuku v reálném čase.
- Visual Look Up, který identifikuje objekty na obrázcích a videích.

Tyto funkce využívají zvýšený výpočetní výkon M4 a umožňují plynulejší a rychlejší výkon v úlohách AI ve srovnání s tím, co je možné u M3.

Závěr

Stručně řečeno, zatímco oba čipy jsou schopné výkony, Neural Engine M4 poskytuje oproti M3 významný upgrade, pokud jde o nezpracovaný výkon a efektivitu zpracování. Vylepšení architektury a konfigurace jádra dále upevňují její pozici lídra v mobilním zpracování AI. Pro typické uživatele, zejména ty, kteří se nezabývají náročnými úkoly umělé inteligence, však nemusí být rozdíly v každodenních aplikacích výrazně patrné.