Wie schneidet die Neural Engine im M4-Chip im Vergleich zu denen in anderen Geräten ab?

Leistungsübersicht

M4 Neural Engine-Spezifikationen
- Der M4-Chip verfügt über eine 16-Kern-Neural-Engine, die bis zu 38 Billionen Operationen pro Sekunde (TOPS) ausführen kann. Dies ist eine erhebliche Steigerung gegenüber den 18 TOPS des M3 und bedeutet eine Leistungssteigerung von etwa 111 %[1][5]. Apple behauptet, dass dadurch die Neural Engine des M4 „schneller als die neuronale Verarbeitungseinheit jedes KI-PCs heute“ sei [2][4].

Vergleich mit anderen Chips
- Zum Vergleich: AMDs Ryzen 8040-Serie erreicht rund 16 TOPS, während Intels Meteor Lake 11 TOPS erreichen kann. Kommende Intel-Modelle wie Lunar Lake werden voraussichtlich 45 TOPS erreichen, werden aber erst Ende nächsten Jahres verfügbar sein[3]. Auch die kommenden X-Elite-Chips von Qualcomm werden voraussichtlich 45 TOPS erreichen, was darauf hindeutet, dass der M4 zwar derzeit an der Spitze steht, aber Konkurrenz am Horizont steht[3].

Architektonische Verbesserungen

Der M4-Chip nutzt einen 3-nm-Fertigungsprozess der zweiten Generation, der die Effizienz und Leistung steigert. Es umfasst eine Mischung aus Leistungs- und Effizienzkernen mit bis zu 10 CPU-Kernen (4 Leistungs- und 6 Effizienzkerne), wodurch seine Fähigkeiten für maschinelle Lernaufgaben weiter optimiert werden[2][4]. Diese Architektur ermöglicht eine bessere Bewältigung von KI-Workloads und ist daher besonders effektiv für Anwendungen, die eine Echtzeitverarbeitung erfordern.

Anwendungen aus der Praxis

Die verbesserte Neural Engine unterstützt verschiedene KI-gesteuerte Funktionen in Geräten wie dem neuesten iPad Pro. Dazu gehören erweiterte Funktionalitäten wie:
- Live-Untertitel für die Audiotranskription in Echtzeit.
- Visual Look Up, das Objekte in Fotos und Videos identifiziert[4].

Diese Funktionen nutzen die erhöhte Rechenleistung der Neural Engine des M4 und ermöglichen eine reibungslosere und schnellere Leistung bei KI-Aufgaben.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Neural Engine des M4-Chips nicht nur seinen Vorgänger M3 übertrifft, sondern sich auch wettbewerbsfähig gegenüber bestehenden und kommenden Prozessoren anderer Hersteller positioniert. Mit seiner Fähigkeit, 38 TOPS zu bewältigen, setzt es einen neuen Maßstab für die mobile KI-Verarbeitung, auch wenn zukünftige Entwicklungen von Wettbewerbern diesen Vorsprung möglicherweise herausfordern könnten. Während Apple weiterhin KI-Funktionen in sein Ökosystem integriert, wird der M4 wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung des Benutzererlebnisses auf allen seinen Geräten spielen.

Zitate:
[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

Gibt es signifikante Unterschiede in der KI-Leistung zwischen den M4- und M3-Neural-Engines?

Die Neural Engine des M4-Chips weist gegenüber dem M3 bemerkenswerte Verbesserungen auf, vor allem bei Leistungsmetriken und Architekturverbesserungen. Hier finden Sie einen detaillierten Vergleich ihrer KI-Fähigkeiten.

Leistungsmetriken

Vorgänge pro Sekunde
- Die Neural Engine des M4 kann bis zu 38 Billionen Operationen pro Sekunde (TOPS) ausführen, ein deutlicher Sprung gegenüber den 18 TOPS des M3. Dies stellt eine Leistungssteigerung von über 100 % dar und macht die M4 zu einer der leistungsstärksten Neural Engines, die heute verfügbar sind[1][2][5].

Präzision und Benchmarking
- Obwohl die Leistung des M4 doppelt so hoch zu sein scheint wie die des M3, ist es wichtig, den Kontext dieser Zahlen zu berücksichtigen. Der M3-Wert von 18 TOPS wurde bei FP16-Präzision erreicht, während der M4-Wert auf INT8-Präzision basiert. Bei Anpassung an den gleichen Vergleich bei INT8 verringert sich der Leistungsunterschied auf etwa 5 % zugunsten des M4[1][2].

Architektonische Verbesserungen

Kernkonfiguration
- Der M4-Chip verfügt über eine 10-Kern-CPU, die im Vergleich zur 8-Kern-CPU des M3 über effizientere Kerne verfügt. Diese Konfiguration ermöglicht ein besseres Multitasking und eine verbesserte Handhabung von KI-Arbeitslasten, insbesondere bei Anwendungen, die eine Echtzeitverarbeitung erfordern[1][3].

Transistoranzahl und Speicherbandbreite
- Der M4 verfügt über 28 Milliarden Transistoren, etwas mehr als die 25 Milliarden des M3. Diese Steigerung trägt zu einer verbesserten Leistung und Effizienz bei der Verarbeitung von Aufgaben bei. Darüber hinaus bietet der M4 eine Speicherbandbreite von 120 Gbit/s im Vergleich zu den 100 Gbit/s des M3, was schnellere Datenübertragungsraten ermöglicht, die für KI-Operationen unerlässlich sind[1][3].

Anwendungen aus der Praxis

Die Fortschritte in der Neural Engine führen zu greifbaren Vorteilen für die Benutzer. Der M4 unterstützt ausgefeilte KI-Funktionen wie:
- Live-Untertitel für die Audiotranskription in Echtzeit.
- Visual Look Up, das Objekte in Bildern und Videos identifiziert.

Diese Funktionen nutzen die erhöhte Rechenleistung des M4 und ermöglichen eine reibungslosere und schnellere Leistung bei KI-Aufgaben im Vergleich zu dem, was mit dem M3 möglich ist.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass beide Chips zwar leistungsstark sind, die Neural Engine des M4 jedoch im Hinblick auf reine Rechenleistung und Effizienz eine deutliche Verbesserung gegenüber dem M3 darstellt. Die Verbesserungen in der Architektur und Kernkonfiguration festigen die Position des Unternehmens als Marktführer im Bereich der mobilen KI-Verarbeitung weiter. Für typische Benutzer, insbesondere diejenigen, die sich nicht mit anspruchsvollen KI-Aufgaben befassen, sind die Unterschiede in alltäglichen Anwendungen jedoch möglicherweise nicht überwältigend spürbar.