Hur jämför Neural Engine i M4-chippet med de i andra enheter

Prestandaöversikt

M4 Neural Engine Specifikationer
- M4-chippet har en 16-kärnig neuralmotor som kan utföra upp till 38 biljoner operationer per sekund (TOPS). Detta är en avsevärd ökning från M3:s 18 TOPS, vilket markerar ungefär en 111 % förbättring i prestanda[1][5]. Apple hävdar att detta gör M4:s neurala motor "snabbare än den neurala bearbetningsenheten på någon AI PC idag" [2][4].

Jämförelse med andra chips
- För sammanhanget uppnår AMD:s Ryzen 8040-serie runt 16 TOPS, medan Intels Meteor Lake kan nå 11 TOPS. Kommande Intel-modeller som Lunar Lake förväntas nå 45 TOPS, men de kommer inte att finnas tillgängliga förrän sent nästa år[3]. Qualcomms kommande X Elite-chips förväntas också nå 45 TOPS, vilket indikerar att även om M4 för närvarande leder, så är det konkurrens i horisonten[3].

Arkitektoniska förbättringar

M4-chippet använder en andra generationens 3nm tillverkningsprocess, vilket förbättrar effektiviteten och prestanda. Den innehåller en blandning av prestanda- och effektivitetskärnor, med upp till 10 CPU-kärnor (4 prestanda och 6 effektivitet), vilket ytterligare optimerar dess kapacitet för maskininlärningsuppgifter[2][4]. Denna arkitektur möjliggör bättre hantering av AI-arbetsbelastningar, vilket gör den särskilt effektiv för applikationer som kräver bearbetning i realtid.

Real-World Applications

Den förbättrade Neural Engine stöder olika AI-drivna funktioner i enheter som den senaste iPad Pro. Dessa inkluderar avancerade funktioner som:
- Live Captions för ljudtranskription i realtid.
- Visual Look Up, som identifierar objekt i foton och videor[4].

Dessa funktioner utnyttjar den ökade processorkraften hos M4:s neurala motor, vilket möjliggör smidigare och snabbare prestanda i AI-uppgifter.

Slutsats

Sammanfattningsvis överträffar M4-chippets Neural Engine inte bara sin föregångare, M3, utan positionerar sig också konkurrenskraftigt mot befintliga och kommande processorer från andra tillverkare. Med sin förmåga att hantera 38 TOPS sätter den ett nytt riktmärke för mobil AI-bearbetning, även om framtida utvecklingar från konkurrenter kan utmana denna ledning. När Apple fortsätter att integrera AI-funktioner i sitt ekosystem kommer M4 sannolikt att spela en avgörande roll för att förbättra användarupplevelsen på alla sina enheter.

Citat:
[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/se/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

Finns det några signifikanta skillnader i AI-prestanda mellan M4 och M3 neurala motorer

M4-chippens Neural Engine visar anmärkningsvärda förbättringar jämfört med M3, främst i prestandamått och arkitektoniska förbättringar. Här är en detaljerad jämförelse av deras AI-kapacitet.

Prestandamått

Operationer per sekund
- M4:s neurala motor kan utföra upp till 38 biljoner operationer per sekund (TOPS), ett betydande steg från M3:s 18 TOPS. Detta representerar en prestandaökning på över 100 %, vilket gör M4 till en av de mest kraftfulla neurala motorerna som finns tillgängliga idag[1][2][5].

Precision och benchmarking
- Även om M4:s prestanda verkar fördubblas jämfört med M3, är det viktigt att ta hänsyn till sammanhanget för dessa siffror. M3:s poäng på 18 TOPS uppnåddes med FP16-precision, medan M4:s poäng är baserad på INT8-precision. När den justeras för lika jämförelse vid INT8, minskar prestandaskillnaden till cirka 5% till förmån för M4[1][2].

Arkitektoniska förbättringar

Kärnkonfiguration
- M4-chippet har en 10-kärnig CPU, som innehåller mer effektivitetskärnor jämfört med M3:s 8-kärniga CPU. Denna konfiguration möjliggör bättre multitasking och förbättrad hantering av AI-arbetsbelastningar, särskilt i applikationer som kräver realtidsbehandling[1][3].

Transistorantal och minnesbandbredd
- M4 har 28 miljarder transistorer, något mer än M3:s 25 miljarder. Denna ökning bidrar till förbättrad prestanda och effektivitet i bearbetningsuppgifter. Dessutom erbjuder M4 en minnesbandbredd på 120 Gbps, jämfört med M3:s 100 Gbps, vilket möjliggör snabbare dataöverföringshastigheter som är nödvändiga för AI-operationer[1][3].

Real-World Applications

Framstegen inom Neural Engine leder till påtagliga fördelar för användarna. M4 stöder sofistikerade AI-funktioner som:
- Live Captions för ljudtranskription i realtid.
- Visual Look Up, som identifierar objekt i bilder och videor.

Dessa funktioner utnyttjar den ökade processorkraften hos M4, vilket möjliggör smidigare och snabbare prestanda i AI-uppgifter jämfört med vad som är möjligt med M3.

Slutsats

Sammanfattningsvis, medan båda chipsen är kapabla prestanda, ger M4:s Neural Engine en betydande uppgradering jämfört med M3 när det gäller rå processorkraft och effektivitet. Förbättringarna i arkitektur och kärnkonfiguration befäster ytterligare dess position som ledande inom mobil AI-behandling. Men för typiska användare, särskilt de som inte är engagerade i krävande AI-uppgifter, kanske skillnaderna inte är överväldigande märkbara i vardagliga applikationer.