Як Neural Engine у ​​чіпі M4 порівняно з іншими пристроями

Огляд продуктивності

Технічні характеристики M4 Neural Engine
- Чіп M4 оснащений 16-ядерним нейронним механізмом, здатним виконувати до 38 трильйонів операцій за секунду (TOPS). Це суттєве збільшення порівняно з 18 TOPS M3, що свідчить про 111% покращення продуктивності[1][5]. Apple стверджує, що це робить Neural Engine M4 «швидшим, ніж нейронний процесор будь-якого сучасного ПК зі штучним інтелектом» [2][4].

Порівняння з іншими мікросхемами
- Для контексту, серія Ryzen 8040 від AMD досягає приблизно 16 TOPS, тоді як Meteor Lake від Intel може досягати 11 TOPS. Очікується, що майбутні моделі Intel, такі як Lunar Lake, досягнуть 45 TOPS, але вони будуть доступні лише наприкінці наступного року[3]. Очікується, що майбутні чіпи Qualcomm X Elite також досягнуть 45 TOPS, що вказує на те, що, хоча M4 зараз лідирує, конкуренція вже на горизонті[3].

Архітектурні вдосконалення

У чіпі M4 використовується 3-нм техпроцес другого покоління, який підвищує ефективність і продуктивність. Він включає в себе поєднання продуктивних і ефективних ядер, до 10 ядер ЦП (4 продуктивних і 6 ефективних), що додатково оптимізує його можливості для завдань машинного навчання[2][4]. Ця архітектура дозволяє краще справлятися з робочими навантаженнями штучного інтелекту, що робить її особливо ефективною для програм, які потребують обробки в реальному часі.

Програми реального світу

Покращений Neural Engine підтримує різноманітні функції штучного інтелекту на таких пристроях, як останній iPad Pro. Вони включають такі розширені функції, як:
- Живі субтитри для транскрипції аудіо в реальному часі.
- Візуальний пошук, який ідентифікує об’єкти на фотографіях і відео[4].

Ці функції використовують збільшену обчислювальну потужність Neural Engine M4, забезпечуючи плавнішу та швидшу роботу в завданнях ШІ.

Висновок

Таким чином, Neural Engine чіпа M4 не тільки перевершує свого попередника, M3, але й позиціонує себе конкурентоспроможно порівняно з існуючими та майбутніми процесорами інших виробників. З його здатністю обробляти 38 TOPS, він встановлює новий стандарт для обробки мобільних ШІ, хоча майбутні розробки від конкурентів можуть поставити під сумнів це лідерство. Оскільки Apple продовжує інтегрувати можливості AI у свою екосистему, M4, ймовірно, відіграватиме вирішальну роль у покращенні взаємодії з користувачами на своїх пристроях.

цитати:
[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

Чи є якісь суттєві відмінності в продуктивності AI між M4 і M3 Neural Engines

Neural Engine чіпа M4 показує помітні покращення порівняно з M3, насамперед у показниках продуктивності та вдосконаленні архітектури. Ось детальне порівняння їхніх можливостей AI.

Показники ефективності

Операцій за секунду
- Neural Engine M4 може виконувати до 38 трильйонів операцій за секунду (TOPS), що є значним стрибком у порівнянні з 18 TOPS M3. Це означає збільшення продуктивності понад 100%, що робить M4 одним із найпотужніших нейронних двигунів, доступних сьогодні[1][2][5].

Точність і порівняльний аналіз
- Хоча продуктивність M4, здається, вдвічі більша, ніж у M3, важливо враховувати контекст цих цифр. Оцінка M3 18 TOPS була досягнута з точністю FP16, тоді як оцінка M4 базується на точності INT8. З поправкою на рівне порівняння на INT8 різниця в продуктивності звужується приблизно до 5% на користь M4[1][2].

Архітектурні вдосконалення

Конфігурація ядра
- Мікросхема M4 оснащена 10-ядерним ЦП, який містить більш ефективні ядра порівняно з 8-ядерним ЦП M3. Ця конфігурація забезпечує кращу багатозадачність і покращує обробку робочих навантажень ШІ, особливо в програмах, які вимагають обробки в реальному часі[1][3].

Кількість транзисторів і пропускна здатність пам'яті
- M4 має 28 мільярдів транзисторів, трохи більше, ніж 25 мільярдів M3. Це збільшення сприяє підвищенню продуктивності та ефективності виконання завдань обробки. Крім того, M4 пропонує пропускну здатність пам’яті 120 Гбіт/с у порівнянні з 100 Гбіт/с M3, що забезпечує більш високу швидкість передачі даних, необхідну для операцій ШІ[1][3].

Програми реального світу

Удосконалення Neural Engine перетворюються на відчутні переваги для користувачів. M4 підтримує такі складні функції ШІ, як:
- Живі субтитри для транскрипції аудіо в реальному часі.
- Візуальний пошук, який ідентифікує об’єкти на зображеннях і відео.

Ці функції використовують збільшену обчислювальну потужність M4, забезпечуючи плавнішу та швидшу роботу в завданнях ШІ порівняно з тим, що можливо з M3.

Висновок

Підсумовуючи, хоча обидва чіпи є ефективними, Neural Engine M4 забезпечує суттєве оновлення порівняно з M3 з точки зору простої обчислювальної потужності та ефективності. Удосконалення архітектури та конфігурації ядра ще більше зміцнюють його позицію як лідера в обробці мобільних ШІ. Однак для типових користувачів, особливо тих, хто не займається складними завданнями ШІ, відмінності можуть бути не надто помітними в повсякденних програмах.