Miten M4-sirun hermomoottori eroaa muiden laitteiden hermomoottorista

Suorituskyvyn yleiskatsaus

M4-hermomoottorin tekniset tiedot
- M4-sirussa on 16-ytiminen hermomoottori, joka pystyy suorittamaan jopa 38 biljoonaa toimintoa sekunnissa (TOPS). Tämä on huomattava nousu M3:n 18 TOPS:sta, mikä merkitsee noin 111 %:n parannusta suorituskyvyssä[1][5]. Apple väittää, että tämä tekee M4:n hermomoottorista "nopeamman kuin minkään AI PC:n nykyinen neuroprosessointiyksikkö" [2][4].

Vertailu muihin siruihin
- AMD:n Ryzen 8040 -sarja saavuttaa noin 16 huippua, kun taas Intelin Meteor Lake voi saavuttaa 11 TOPSia. Tulevien Intel-mallien, kuten Lunar Laken, odotetaan saavuttavan 45 huippua, mutta ne tulevat saataville vasta ensi vuoden lopulla[3]. Qualcommin tulevien X Elite -sirujen ennustetaan saavuttavan myös 45 TOPS, mikä osoittaa, että vaikka M4 on tällä hetkellä johtava, kilpailu on näköpiirissä[3].

Arkkitehtonisia parannuksia

M4-siru käyttää toisen sukupolven 3nm:n valmistusprosessia, mikä parantaa tehokkuutta ja suorituskykyä. Se sisältää yhdistelmän suorituskykyä ja tehokkuutta sisältäviä ytimiä ja jopa 10 CPU-ydintä (4 suorituskykyä ja 6 tehokkuutta), mikä optimoi sen ominaisuudet edelleen koneoppimistehtäviä varten[2][4]. Tämä arkkitehtuuri mahdollistaa tekoälyn työkuormien paremman käsittelyn, mikä tekee siitä erityisen tehokkaan sovelluksissa, jotka vaativat reaaliaikaista käsittelyä.

Reaalimaailman sovellukset

Parannettu Neural Engine tukee erilaisia ​​tekoälypohjaisia ​​ominaisuuksia laitteissa, kuten uusimmassa iPad Prossa. Näihin kuuluvat kehittyneet toiminnot, kuten:
- Live tekstitykset reaaliaikaiseen äänen transkriptioon.
- Visual Look Up, joka tunnistaa kohteet valokuvissa ja videoissa[4].

Nämä ominaisuudet hyödyntävät M4:n hermomoottorin lisääntynyttä prosessointitehoa, mikä mahdollistaa sujuvamman ja nopeamman suorituskyvyn tekoälytehtävissä.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että M4-sirun Neural Engine ei vain ohita edeltäjäänsä M3:a, vaan myös sijoittuu kilpailukykyisesti muiden valmistajien olemassa oleviin ja tuleviin prosessoreihin verrattuna. Sen kyky käsitellä 38 TOPS:ia asettaa uuden vertailukohdan mobiilin tekoälyn käsittelylle, vaikka kilpailijoiden tuleva kehitys saattaa haastaa tämän johdon. Kun Apple jatkaa tekoälyominaisuuksien integrointia ekosysteemiinsä, M4:llä on todennäköisesti ratkaiseva rooli käyttäjäkokemusten parantamisessa kaikissa laitteissaan.

Lainaukset:
[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

Onko tekoälyn suorituskyvyssä merkittäviä eroja M4- ja M3-hermomoottoreiden välillä?

M4-sirun hermomoottorissa on merkittäviä parannuksia M3:een verrattuna, pääasiassa suorituskykymittareissa ja arkkitehtonisissa parannuksissa. Tässä on yksityiskohtainen vertailu heidän tekoälyominaisuuksistaan.

Suorituskykymittarit

Toiminnot sekunnissa
- M4:n hermomoottori pystyy suorittamaan jopa 38 biljoonaa operaatiota sekunnissa (TOPS), mikä on merkittävä harppaus M3:n 18 TOPS:ista. Tämä merkitsee yli 100 % suorituskyvyn kasvua, mikä tekee M4:stä yhden tehokkaimmista nykyään saatavilla olevista hermomoottoreista[1][2][5].

Tarkkuus ja benchmarking
- Vaikka M4:n suorituskyky näyttää kaksinkertaistuvan M3:n suorituskykyyn verrattuna, on olennaista ottaa huomioon näiden lukujen konteksti. M3:n pistemäärä 18 TOPS saavutettiin FP16-tarkkuudella, kun taas M4:n pistemäärä perustuu INT8-tarkkuuteen. Kun INT8:ssa on tasavertainen, suorituskykyero kapenee noin 5 prosenttiin M4:n[1][2] hyväksi.

Arkkitehtoniset parannukset

Ydinkokoonpano
- M4-sirussa on 10-ytiminen prosessori, joka sisältää enemmän tehokkaampia ytimiä kuin M3:n 8-ytiminen CPU. Tämä kokoonpano mahdollistaa paremman moniajon ja AI-työkuormien paremman käsittelyn, erityisesti sovelluksissa, jotka vaativat reaaliaikaista käsittelyä[1][3].

Transistorin määrä ja muistin kaistanleveys
- M4:ssä on 28 miljardia transistoria, hieman enemmän kuin M3:ssa 25 miljardia. Tämä lisäys parantaa suorituskykyä ja tehokkuutta käsittelytehtävissä. Lisäksi M4 tarjoaa muistin kaistanleveyden 120 Gbps verrattuna M3:n 100 Gbps, mikä mahdollistaa nopeammat tiedonsiirtonopeudet, jotka ovat välttämättömiä AI-toiminnalle[1][3].

Reaalimaailman sovellukset

Neural Enginen edistysaskeleet tuovat konkreettisia etuja käyttäjille. M4 tukee kehittyneitä tekoälyominaisuuksia, kuten:
- Live tekstitykset reaaliaikaiseen äänen transkriptioon.
- Visual Look Up, joka tunnistaa kohteet kuvista ja videoista.

Nämä ominaisuudet hyödyntävät M4:n lisääntynyttä prosessointitehoa, mikä mahdollistaa sujuvamman ja nopeamman suorituskyvyn tekoälytehtävissä verrattuna M3:n mahdollisuuteen.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka molemmat sirut ovat suorituskykyisiä, M4:n hermomoottori tarjoaa merkittävän päivityksen M3:een verrattuna raakaprosessointitehon ja -tehokkuuden suhteen. Arkkitehtuurin ja ydinkokoonpanon parannukset vahvistavat entisestään sen asemaa johtavana mobiilin tekoälyn käsittelyssä. Kuitenkin tyypillisille käyttäjille, varsinkin niille, jotka eivät ole mukana vaativissa tekoälytehtävissä, erot eivät välttämättä ole ylivoimaisesti havaittavissa jokapäiväisissä sovelluksissa.