Kā M4 mikroshēmā esošais neironu dzinējs atšķiras no tiem, kas atrodas citās ierīcēs

Veiktspējas pārskats

M4 neironu dzinēja specifikācijas
- M4 mikroshēmā ir 16 kodolu neironu dzinējs, kas spēj veikt līdz pat 38 triljoniem darbību sekundē (TOPS). Tas ir būtisks pieaugums salīdzinājumā ar M3 18 TOPS, kas iezīmē aptuveni 111% uzlabojumu veiktspējā[1][5]. Apple apgalvo, ka tas padara M4 neironu dzinēju "ātrāku nekā jebkura mūsdienu AI datora neironu apstrādes bloks" [2][4].

Salīdzinājums ar citām mikroshēmām
- Kontekstā AMD Ryzen 8040 sērija sasniedz aptuveni 16 TOPS, savukārt Intel Meteor Lake var sasniegt 11 TOPS. Paredzams, ka gaidāmie Intel modeļi, piemēram, Lunar Lake, sasniegs 45 TOPS, taču tie būs pieejami tikai nākamā gada beigās[3]. Tiek prognozēts, ka arī Qualcomm gaidāmās X Elite mikroshēmas sasniegs 45 TOPS, kas norāda, ka, lai gan M4 šobrīd ir vadošā, konkurence ir pie apvāršņa[3].

Arhitektūras uzlabojumi

M4 mikroshēmā tiek izmantots otrās paaudzes 3nm ražošanas process, kas uzlabo efektivitāti un veiktspēju. Tas ietver veiktspējas un efektivitātes kodolu kombināciju ar līdz pat 10 CPU kodoliem (4 veiktspējas un 6 efektivitātes), tādējādi vēl vairāk optimizējot tā iespējas mašīnmācīšanās uzdevumiem[2][4]. Šī arhitektūra ļauj labāk apstrādāt AI darba slodzi, padarot to īpaši efektīvu lietojumprogrammām, kurām nepieciešama reāllaika apstrāde.

Reālās pasaules lietojumprogrammas

Uzlabotais neironu dzinējs atbalsta dažādas AI vadītas funkcijas tādās ierīcēs kā jaunākais iPad Pro. Tie ietver uzlabotas funkcijas, piemēram:
- Tiešraides subtitri reāllaika audio transkripcijai.
- Visual Look Up, kas identificē objektus fotoattēlos un videoklipos[4].

Šīs funkcijas izmanto M4 neironu dzinēja palielināto apstrādes jaudu, nodrošinot vienmērīgāku un ātrāku AI uzdevumu veiktspēju.

Secinājums

Rezumējot, M4 mikroshēmas neironu dzinējs ne tikai pārspēj savu priekšgājēju M3, bet arī pozicionē sevi konkurētspējīgi pret esošajiem un gaidāmajiem citu ražotāju procesoriem. Ar savu spēju apstrādāt 38 TOPS, tas nosaka jaunu etalonu mobilajai AI apstrādei, lai gan konkurentu nākotnes attīstība var apstrīdēt šo pārsvaru. Tā kā Apple turpina integrēt AI iespējas savā ekosistēmā, M4, iespējams, būs izšķiroša loma lietotāju pieredzes uzlabošanā visās tā ierīcēs.

Citāts:
[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

Vai ir kādas būtiskas atšķirības AI veiktspējā starp M4 un M3 neironu dzinējiem?

M4 mikroshēmas neironu dzinējs uzrāda ievērojamus uzlabojumus salīdzinājumā ar M3, galvenokārt veiktspējas metrikā un arhitektūras uzlabojumos. Šeit ir detalizēts viņu AI iespēju salīdzinājums.

Veiktspējas rādītāji

Darbības sekundē
- M4 neironu dzinējs var veikt līdz 38 triljoniem darbību sekundē (TOPS), kas ir ievērojams lēciens no M3 18 TOPS. Tas nozīmē veiktspējas pieaugumu par vairāk nekā 100%, padarot M4 par vienu no jaudīgākajiem mūsdienās pieejamajiem neironu dzinējiem[1][2][5].

Precizitāte un salīdzinošā novērtēšana
- Lai gan šķiet, ka M4 veiktspēja ir divreiz lielāka nekā M3, ir svarīgi ņemt vērā šo skaitļu kontekstu. M3 rezultāts 18 TOPS tika sasniegts ar FP16 precizitāti, savukārt M4 rezultāts ir balstīts uz INT8 precizitāti. Pielāgojot vienādam salīdzinājumam INT8, veiktspējas atšķirība samazinās līdz aptuveni 5% par labu M4[1][2].

Arhitektūras uzlabojumi

Pamata konfigurācija
- M4 mikroshēmā ir 10 kodolu centrālais procesors, kurā ir vairāk efektivitātes kodolu, salīdzinot ar M3 8 kodolu centrālo procesoru. Šī konfigurācija nodrošina labāku vairākuzdevumu veikšanu un uzlabotu mākslīgā intelekta darba slodzes apstrādi, jo īpaši lietojumprogrammās, kurām nepieciešama reāllaika apstrāde[1][3].

Tranzistoru skaits un atmiņas joslas platums
- M4 ir 28 miljardi tranzistoru, kas ir nedaudz vairāk nekā M3 25 miljardi. Šis pieaugums veicina uzlabotu veiktspēju un efektivitāti apstrādes uzdevumu veikšanā. Turklāt M4 piedāvā atmiņas joslas platumu 120 Gb/s, salīdzinot ar M3 100 Gb/s, tādējādi nodrošinot ātrāku datu pārsūtīšanas ātrumu, kas ir būtiski AI operācijām[1][3].

Reālās pasaules lietojumprogrammas

Neironālā dzinēja sasniegumi lietotājiem sniedz taustāmus ieguvumus. M4 atbalsta sarežģītas AI funkcijas, piemēram:
- Tiešraides subtitri reāllaika audio transkripcijai.
- Visual Look Up, kas identificē objektus attēlos un videoklipos.

Šīs funkcijas izmanto M4 palielināto apstrādes jaudu, nodrošinot vienmērīgāku un ātrāku AI uzdevumu veiktspēju, salīdzinot ar M3.

Secinājums

Rezumējot, lai gan abas mikroshēmas ir spējīgas veiktspējas, M4 neironu dzinējs nodrošina ievērojamu uzlabojumu salīdzinājumā ar M3 neapstrādātās apstrādes jaudas un efektivitātes ziņā. Arhitektūras un pamata konfigurācijas uzlabojumi vēl vairāk nostiprina tās pozīcijas kā mobilā AI apstrādes līdera pozīcijas. Tomēr tipiskiem lietotājiem, īpaši tiem, kas nav iesaistīti sarežģītos AI uzdevumos, ikdienas lietojumprogrammās atšķirības var nebūt īpaši pamanāmas.