Чем Neural Engine в чипе M4 отличается от других устройств

Обзор производительности

Технические характеристики нейронного двигателя M4
- Чип M4 оснащен 16-ядерным процессором Neural Engine, способным выполнять до 38 триллионов операций в секунду (TOPS). Это существенное увеличение по сравнению с 18 TOPS у M3, что означает улучшение производительности примерно на 111%[1][5]. Apple утверждает, что это делает Neural Engine M4 «быстрее, чем нейронный процессор любого ПК с искусственным интеллектом сегодня» [2][4].

Сравнение с другими чипами
- Для сравнения: серия AMD Ryzen 8040 достигает 16 TOPS, а Intel Meteor Lake — 11 TOPS. Ожидается, что будущие модели Intel, такие как Lunar Lake, достигнут уровня 45 TOPS, но они не будут доступны до конца следующего года[3]. Ожидается, что будущие чипы Qualcomm X Elite достигнут 45 TOPS, что указывает на то, что, хотя M4 в настоящее время лидирует, конкуренция уже не за горами[3].

Архитектурные улучшения

В чипе M4 используется 3-нм техпроцесс второго поколения, который повышает эффективность и производительность. Он включает в себя сочетание ядер производительности и эффективности, включая до 10 ядер ЦП (4 производительности и 6 эффективности), что дополнительно оптимизирует его возможности для задач машинного обучения[2][4]. Эта архитектура позволяет лучше обрабатывать рабочие нагрузки ИИ, что делает ее особенно эффективной для приложений, требующих обработки в реальном времени.

Реальные приложения

Усовершенствованный Neural Engine поддерживает различные функции искусственного интеллекта в таких устройствах, как новейший iPad Pro. К ним относятся расширенные функции, такие как:
- Живые субтитры для транскрипции звука в реальном времени.
- Визуальный поиск, позволяющий идентифицировать объекты на фотографиях и видео[4].

Эти функции используют повышенную вычислительную мощность Neural Engine M4, обеспечивая более плавную и быструю работу в задачах искусственного интеллекта.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что Neural Engine чипа M4 не только превосходит своего предшественника M3, но и позиционирует себя конкурентоспособно по сравнению с существующими и будущими процессорами других производителей. Благодаря своей способности обрабатывать 38 TOPS он устанавливает новый стандарт для обработки мобильных ИИ, хотя будущие разработки конкурентов могут пошатнуть это лидерство. Поскольку Apple продолжает интегрировать возможности искусственного интеллекта в свою экосистему, M4, вероятно, сыграет решающую роль в улучшении пользовательского опыта на своих устройствах.

Цитаты:
[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

Есть ли существенные различия в производительности ИИ между нейронными двигателями M4 и M3?

Neural Engine чипа M4 демонстрирует заметные улучшения по сравнению с M3, в первую очередь в показателях производительности и усовершенствованиях архитектуры. Вот подробное сравнение их возможностей ИИ.

Показатели производительности

Операций в секунду
- Нейронный двигатель M4 может выполнять до 38 триллионов операций в секунду (TOPS), что значительно превышает 18 TOPS у M3. Это означает увеличение производительности более чем на 100%, что делает M4 одним из самых мощных нейронных двигателей, доступных сегодня[1][2][5].

Точность и сравнительный анализ
- Несмотря на то, что производительность M4 вдвое выше, чем у M3, важно учитывать контекст этих цифр. Оценка M3 18 TOPS была достигнута при точности FP16, тогда как оценка M4 основана на точности INT8. С поправкой на равное сравнение на INT8 разница в производительности сужается примерно до 5% в пользу M4[1][2].

Архитектурные улучшения

Базовая конфигурация
- Чип M4 оснащен 10-ядерным процессором, который включает в себя больше эффективных ядер по сравнению с 8-ядерным процессором M3. Эта конфигурация обеспечивает лучшую многозадачность и улучшенную обработку рабочих нагрузок ИИ, особенно в приложениях, требующих обработки в реальном времени[1][3].

Количество транзисторов и пропускная способность памяти
- В M4 28 миллиардов транзисторов, что немного больше, чем в M3 25 миллиардов. Такое увеличение способствует повышению производительности и эффективности обработки задач. Кроме того, M4 предлагает пропускную способность памяти 120 Гбит/с по сравнению с 100 Гбит/с у M3, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных, необходимую для операций ИИ[1][3].

Реальные приложения

Достижения Neural Engine приносят ощутимые преимущества для пользователей. M4 поддерживает сложные функции искусственного интеллекта, такие как:
- Живые субтитры для транскрипции звука в реальном времени.
- Визуальный поиск, позволяющий идентифицировать объекты на изображениях и видео.

Эти функции используют повышенную вычислительную мощность M4, обеспечивая более плавную и быструю работу в задачах искусственного интеллекта по сравнению с тем, что возможно с M3.

Заключение

Таким образом, хотя оба чипа обладают высокой производительностью, Neural Engine M4 обеспечивает значительное улучшение по сравнению с M3 с точки зрения вычислительной мощности и эффективности. Усовершенствования в архитектуре и конфигурации ядра еще больше укрепляют позиции компании как лидера в области обработки мобильных ИИ. Однако для типичных пользователей, особенно для тех, кто не занимается сложными задачами искусственного интеллекта, различия могут быть не слишком заметны в повседневных приложениях.