Nejvýkonnější procesory jsou teď od Applu? M4, M4 Pro a M4 Max přichází do notebooků

Na jaře vydala firma Apple překvapivě krátce po generaci M3 z podzimu novou generaci procesorů M4 a získala s ní doteď existující rekord ve výkonu, pokud se měří jednovláknovým benchmarkem Geekbench. Zprvu byla vydána jen základní verze M4 s omezenou dostupností (jen v tabletech). Teď ale Apple generaci procesorů M4 vydává i v počítačích s MacOSem a uvádí i výkonné modely M4 Pro a M4 Max s více jádry. M4, M4 Pro a M4 Max jsou 3nm procesory, používají už dokonce zdokonalenou verzi procesu TSMC, nazvanou N3E, která je o něco lepší než N3B používaná v procesorech řady M3 a v 3nm procesorech Intelu (Core Ultra 200). To bude jeden ze zdrojů jejich výkonu a energetické efektivity, vedle samotné architektury, která také přináší lepší výkon na 1 MHz díky přepracovaným jádrům. Nová jádra, přece jen Původně to vypadalo, že M4 nemá novou architekturu proti M3, protože většina výkonu se zdála být důsledkem zvýšených frekvencí. To byl ale omyl. Analýzy například čínského recenzenta Geekerwana říkají, že výkonné jádro v procesorech M4 skutečně nové je a je o něco širší než to v M3 (Apple ale bohužel podrobnosti moc neuvádí). Také IPC (výkon na 1 MHz frekvence) se s touto architekturou o něco zvýšil, byť jen o jednotky procent. Celkově není zlepšení IPC, které dohromady přinesly architektury M3 a M4 nad rámec IPC jádra používaného v čipech M1 a M2, úplně velké. Ale Apple to vykompenzoval výrazným navýšením frekvencí – což je trochu ironické, protože v době M1 fanoušci vynášeli IPC do nebes a frekvence poněkud hanili. Teď Apple potvrdil, že výkonné (velké) jádro má zvětšený ReOrder Buffer (prý až o 40 %) a rovnou 10 paralelních instrukčních dekodérů. Zlepšena má být také predikce větvení. Také malé/efektivní jádro má mít přepracovanou architekturu, možná ale s menšími změnami. Procesory Apple řady M4 Autor: Apple Apple uvádí dvojnásobnou propustnost ve fázi fetch (tedy schopnost načíst z instrukční L1 cache 2× víc bajtů kódu za jeden cyklus) a také zlepšenou predikci větvení. Údajně má být posílen výkon SIMD jednotek, které mají mít větší šířku a nižší latenci instrukcí, ale zřejmě jen ve floating-point kódu, ne v běžnějších celočíselných výpočtech. Apple také uvádí, že M4 má novou generaci akcelerátorů pro aplikace umělé inteligence. Nemyslí se tím asi NPU, ale koprocesorové jednotky SME, protože toto je uvedeno jak u velkých, tak u malých jader. Jednotka SME (vzniklá z dřívějšího akcelerátoru pojmenovaného AMX – neplést s odlišnou technologií AMX od Intelu) není přímo součástí jader. Procesor má jen jednu na každý klastr jader, například u M4 by měly být dvě: jedna je tedy v klastru velkých jader, jedna v klastru malých jader. To, že se podařilo Applu vydat další novou architekturu tak brzo, není pravděpodobně tím, že by firma najednou přecházela na takto extrémní tempo vývoje a inovací s novými procesory třeba jednou za tři čtvrtě roku. Důvod je pravděpodobně v tom, že procesor M3, který jako první používal 3nm proces, byl výrazně zdržen tím, že tato výrobní technologie nebyla připravená k reálnému nasazení (ale jeho architektonický design už by hotový dávno a „ležel v šuplíku“). Původně Apple možná chtěl mít M3 venku už třeba o rok a půl dříve, nejspíše měl původně tvořit generaci M2. Naproti tomu dnešní M4 už takto dlouho odkládaný patrně nebyl. Původně byl vyvíjen třeba v jedenapůl až dvouletém odstupu za M3, ale většinu této mezery pak eliminovalo opožděné vydání M3, a proto firma pak mohla M4 vydat takto rychle. M4: Základ má 4+6 jader Základní verze procesoru M4 (bez přívlastků) má stále čtyři velká (výkonná) jádra, k tomu je ovšem šest malých (či přesněji efektivních) jader, celkem tedy 10 vláken. Takt velkých jader by zřejmě měl být až 4,5 GHz