Hoe verhoudt de Neural Engine in de M4-chip zich tot die in andere apparaten

Prestatieoverzicht

M4 neurale motorspecificaties
- De M4-chip is voorzien van een 16-core Neural Engine die tot 38 biljoen bewerkingen per seconde (TOPS) kan uitvoeren. Dit is een aanzienlijke stijging ten opzichte van de 18 TOPS van de M3, wat neerkomt op een prestatieverbetering van 111%[1][5]. Apple beweert dat dit de Neural Engine van de M4 "sneller maakt dan de neurale verwerkingseenheid van welke AI-pc dan ook" [2][4].

Vergelijking met andere chips
- Ter context: AMD's Ryzen 8040-serie behaalt ongeveer 16 TOPS, terwijl Intel's Meteor Lake 11 TOPS kan bereiken. Aankomende Intel-modellen zoals Lunar Lake zullen naar verwachting 45 TOPS bereiken, maar zullen pas eind volgend jaar beschikbaar zijn[3]. De aankomende X Elite-chips van Qualcomm zullen naar verwachting ook 45 TOPS bereiken, wat aangeeft dat hoewel de M4 momenteel aan de leiding staat, er concurrentie aan de horizon is[3].

Architectonische verbeteringen

De M4-chip maakt gebruik van een tweede generatie 3nm-fabricageproces, wat de efficiëntie en prestaties verbetert. Het bevat een mix van prestatie- en efficiëntiekernen, met maximaal 10 CPU-kernen (4 prestaties en 6 efficiëntie), waardoor de mogelijkheden voor machine learning-taken verder worden geoptimaliseerd[2][4]. Deze architectuur zorgt voor een betere afhandeling van AI-workloads, waardoor deze bijzonder effectief is voor toepassingen die realtime verwerking vereisen.

Toepassingen in de echte wereld

De verbeterde Neural Engine ondersteunt verschillende AI-gestuurde functies op apparaten zoals de nieuwste iPad Pro. Deze omvatten geavanceerde functionaliteiten zoals:
- Live ondertiteling voor realtime audiotranscriptie.
- Visueel opzoeken, waarmee objecten in foto's en video's worden geïdentificeerd[4].

Deze functies maken gebruik van de grotere verwerkingskracht van de Neural Engine van de M4, waardoor soepelere en snellere prestaties bij AI-taken mogelijk zijn.

Conclusie

Samenvattend overtreft de Neural Engine van de M4-chip niet alleen zijn voorganger, de M3, maar positioneert hij zichzelf ook concurrerend ten opzichte van bestaande en opkomende processors van andere fabrikanten. Met zijn vermogen om 38 TOPS te verwerken, zet het een nieuwe maatstaf voor mobiele AI-verwerking, hoewel toekomstige ontwikkelingen van concurrenten deze voorsprong kunnen uitdagen. Terwijl Apple AI-mogelijkheden in zijn ecosysteem blijft integreren, zal de M4 waarschijnlijk een cruciale rol spelen bij het verbeteren van de gebruikerservaring op al zijn apparaten.

Citaties:
[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

Zijn er significante verschillen in AI-prestaties tussen de M4- en M3-neurale motoren

De Neural Engine van de M4-chip vertoont opmerkelijke verbeteringen ten opzichte van de M3, voornamelijk op het gebied van prestatiestatistieken en architecturale verbeteringen. Hier volgt een gedetailleerde vergelijking van hun AI-mogelijkheden.

Prestatiestatistieken

Bewerkingen per seconde
- De neurale motor van de M4 kan tot 38 biljoen operaties per seconde (TOPS) uitvoeren, een aanzienlijke sprong ten opzichte van de 18 TOPS van de M3. Dit vertegenwoordigt een prestatieverbetering van meer dan 100%, waardoor de M4 een van de krachtigste neurale motoren is die momenteel beschikbaar zijn[1][2][5].

Precisie en benchmarking
- Hoewel de prestaties van de M4 die van de M3 lijken te verdubbelen, is het essentieel om de context van deze cijfers in ogenschouw te nemen. De M3-score van 18 TOPS werd behaald met FP16-precisie, terwijl de M4-score gebaseerd is op INT8-precisie. Wanneer aangepast voor gelijke vergelijking bij INT8, wordt het prestatieverschil teruggebracht tot ongeveer 5% in het voordeel van de M4[1][2].

Architectonische verbeteringen

Kernconfiguratie
- De M4-chip is voorzien van een 10-core CPU, die efficiëntere kernen bevat vergeleken met de 8-core CPU van de M3. Deze configuratie maakt betere multitasking en verbeterde verwerking van AI-workloads mogelijk, vooral in toepassingen die realtime verwerking vereisen[1][3].

Transistoraantal en geheugenbandbreedte
- De M4 heeft 28 miljard transistors, iets meer dan de 25 miljard van de M3. Deze toename draagt ​​bij aan verbeterde prestaties en efficiëntie bij het verwerken van taken. Bovendien biedt de M4 een geheugenbandbreedte van 120 Gbps, vergeleken met de 100 Gbps van de M3, waardoor snellere gegevensoverdrachtsnelheden mogelijk zijn die essentieel zijn voor AI-operaties[1][3].

Toepassingen in de echte wereld

De vooruitgang in de Neural Engine vertaalt zich in tastbare voordelen voor gebruikers. De M4 ondersteunt geavanceerde AI-functies zoals:
- Live ondertiteling voor realtime audiotranscriptie.
- Visueel opzoeken, waarmee objecten in afbeeldingen en video's worden geïdentificeerd.

Deze functies maken gebruik van de grotere verwerkingskracht van de M4, waardoor soepelere en snellere prestaties bij AI-taken mogelijk zijn in vergelijking met wat mogelijk is met de M3.

Conclusie

Samenvattend: hoewel beide chips capabele prestaties leveren, biedt de Neural Engine van de M4 een aanzienlijke upgrade ten opzichte van de M3 in termen van ruwe verwerkingskracht en efficiëntie. De verbeteringen in de architectuur en de kernconfiguratie versterken de positie van het bedrijf als leider op het gebied van mobiele AI-verwerking verder. Voor typische gebruikers, vooral degenen die zich niet bezighouden met veeleisende AI-taken, zijn de verschillen echter misschien niet overweldigend merkbaar in alledaagse toepassingen.