- Platforma Apple Silicon už je tu s námi 5 let
- Procesory od Applu přinesly obrovský výkon a fascinující efektivitu
- Za pět generací se Applu podařilo ujít dlouhou a úspěšnou cestu
Před pěti lety Apple oznámil, že ve svých počítačích již nebude nadále nasazovat procesory od Intelu, ale přejde na vlastní ARMové procesory Apple Silicon. Toto oznámení přišlo na vývojářské konferenci WWDC v červnu roku 2020, v listopadu téhož roku pak přišly na trh první stroje s čipem Apple M1 – konkrétně MacBook Air, Mac mini a 13″ MacBook Pro. Tyto počítače nepřinesly navenek žádné změny, Apple prakticky vzal již hotové stroje a vyměnil v nich procesory od Intelu za vlastní. I tímto drobným krokem ale způsobil malou počítačovou revoluci, která trvá dodnes.
Apple M1 (2020-2022): rozloučení s Intelem
První generace procesorů Apple přinesla naprosto nevídaný posun kupředu, a to jak v hrubém výpočetním výkonu, tak především v efektivitě. Už první benchmarky základního čipu Apple M1 ukazovaly, že nový MacBook Air hravě překonává o generaci starší MacBook Pro s procesorem Intel Core i9, a dokonce se dokáže vyrovnat základní konfiguraci stolního počítače Mac Pro. To vše navíc za výrazně nižší spotřeby bez nutnosti aktivního chlazení. Vysokému výkonu napomáhala i sdílená paměť s vysokou propustností.
Záhy po uvedení prvních počítačů s procesorem Apple M1 se objevila (tehdy) divoká spekulace o tom, že vnitřní návrh čipsetu umožňuje kombinování více čipů do jednoho a tím násobení jeho výkonu. Tyto spekulace se v roce 2021 vyplnily – Apple představil čipy M1 Pro a M1 Max, které nabídly výrazně výkonnější procesory a grafické čipy, stejně tak přinesly podporu větších kapacit sdílené paměti s ještě větší propustností.
| Čip | jádra CPU | jádra GPU | Max RAM | Propustnost paměti | Počet tranzistorů | Výkon Neural Engine | GeekBench |
| M1 | 8 | 7, 8 | 16 GB | 69 GB/s | 16 miliard | 11 TOPS | ~1700 / ~7400 |
| M1 Pro | 8, 10 | 14, 16 | 32 GB | 200 GB/s | 33,7 miliard | 11 TOPS | ~1750 / ~12500 |
| M1 Max | 10 | 24, 32 | 64 GB | 400 GB/s | 57 miliard | 11 TOPS | ~1750 / ~12800 |
| M1 Ultra | 20 | 48, 64 | 128 GB | 800 GB/s | 114 miliard | 22 TOPS | ~1750 / ~24000 |
Absolutní špičkou této řady se stal procesor Apple M1 Ultra představený v roce 2022, který díky technologii UltraFusion propojil dvojici čipů M1 Max a nabídl srovnatelný výkon s nejvýkonnějšími desktopovými procesory té doby. Apple tento čip nasadil do nejvýkonnějších konfigurací počítačů Mac Studio a Mac Pro.
Apple M2 (2022–2023): evoluce ve všech směrech
Druhá generace čipů Apple Silicon přesedlala na druhou generaci 5nm výrobního procesu od TSMC, díky čemuž si Apple mohl dovolit navýšit frekvence procesorových a grafických jader – základní čip M2 tak nabídl oproti první generaci o 18 procent vyšší procesorový a o 35 procent vyšší grafický výkon. Zvětšila se i propustnost pamětí a o 40 procent se zvýšil výkon neurální jednotky. Navýšily se i kapacity sdílené paměti, základní model mohl být spárován až s 24 GB.
| Čip | jádra CPU | jádra GPU | Max RAM | Propustnost paměti | Počet tranzistorů | Výkon Neural Engine | GeekBench |
| M2 | 8 | 8, 10 | 24 GB | 100 GB/s | 20 miliard | 15,8 TOPS | ~1900 / ~8900 |
| M2 Pro | 10, 12 | 16, 19 | 32 GB | 200 GB/s | 40 miliard | 15,8 TOPS | ~1950 / ~14500 |
| M2 Max | 12 | 30, 38 | 96 GB | 400 GB/s | 67 miliard | 15,8 TOPS | ~1950 / ~15000 |
| M2 Ultra | 24 | 60, 76 | 192 GB | 800 GB/s | 134 miliard | 31,6 TOPS | ~1950 / ~28000 |
V roce 2023 Apple představil výkonnější varianty Pro, Max a Ultra, které posunuly výkon o značný kus dál – vrcholný čip M2 Ultra mohl mít v nejvyšší konfiguraci až 24jádrový procesor, 76jádrovou grafiku a 192 GB sdílené paměti.
Apple M3 (2023-2025): zatím poslední Ultra
U třetí generace Apple sáhl k poměrně nečekanému kroku. Zatímco u prvních dvou generací představil nejprve základní model a později přivedl na svět výkonnější varianty, u modelu M3 jsme se dočkali společného uvedení základní varianty a modelů Pro a Max. Apple u této generace přesedlal na 3nm proces od TSMC (N3), který v kombinaci s modernějšími jádry přinesl o 30 procent vyšší procesorový a o 45 procent vyšší grafický výkon. Vůbec poprvé se také v rodině čipů Apple Silicon objevila hardwarová akcelerace ray tracingu.
| Čip | jádra CPU | jádra GPU | Max RAM | Propustnost paměti | Počet tranzistorů | Výkon Neural Engine | GeekBench |
| M3 | 8 | 8, 9, 10 | 24 GB | 100 GB/s | 25 miliard | 18 TOPS | ~3100 / ~12000 |
| M3 Pro | 11, 12 | 14, 16, 18 | 36 GB | 150 GB/s | 37 miliard | 18 TOPS | ~3100 / ~14500 |
| M3 Max | 14, 16 | 30, 36, 40 | 128 GB | 300/400 GB/s | 92 miliard | 18 TOPS | ~3100 / ~21000 |
| M3 Ultra | 28, 32 | 60, 72, 80 | 512 GB | 800 GB/s | 184 miliard | 36 TOPS | ~3100 / ~32000 |
Zatímco čipy M3, M3 Pro a M3 Max byly představeny v říjnu roku 2023, vrcholný model M3 Ultra dorazil až o rok a půl později, tedy v době, kdy už se prodávaly počítače s procesory generace M4. Vývoj a výroba procesorů „Ultra“ se Applu kvůli malému odbytu příliš nevyplácí, a tak je M3 Ultra dosud posledním mohykánem, který zatím nedostal svého nástupce. Stále se tak jedná o nejvýkonnější jablečný čipset, za který si ale Apple nechá řádně zaplatit.
Apple M4 (2024): dvojnásobně výkonná umělá inteligence
U generace M4 se Apple vrátil ke starým pořádkům – nejprve představil základní variantu M4, o půl roku později výkonnější modely M4 Pro a M4 Max. Oproti generaci M3 Apple využil modernější 3nm proces druhé generace (N3E), což v kombinaci s novými jádry dává o čtvrtinu vyšší procesorový a o 21 procent vyšší grafický výkon. Největší skok podstoupila neurální jednotka, jejíž výkon se víc než zdvojnásobil.
| Čip | jádra CPU | jádra GPU | Max RAM | Propustnost paměti | Počet tranzistorů | Výkon Neural Engine | GeekBench |
| M4 | 8 | 10 | 32 GB | 120 GB/s | 28 miliard | 38 TOPS | ~3500 / ~13500 |
| M4 Pro | 10, 12, 14 | 18, 20 | 64 GB | 273 GB/s | ~45 miliard | 38 TOPS | ~3500 / ~17000 |
| M4 Max | 14, 16 | 32, 40 | 128 GB | 410/546 GB/s | ~95 miliard | 38 TOPS | ~3500 / ~23000 |
Apple M5 (2025): opatrný nástup nové generace
V letošním roce Apple představil svůj zatím nejnovější počítačový čipset Apple M5, který je spíše evolucí předchozí generace. Z tohoto důvodu se Apple při jeho uvedení chlubil srovnáním se staršími modely, neboť mezigenerační posun zase tak velký není – 15 procent u procesoru a 30 procent u grafiky. Asi největší novinkou je implementace neuronových akcelerátorů přímo do grafických jader.
| Čip | jádra CPU | jádra GPU | Max RAM | Propustnost paměti | Počet tranzistorů | Výkon Neural Engine | GeekBench |
| M5 | 9, 10 | 10 | 32 GB | 153 GB/s | ~80 miliard | 40 TOPS | ~3500 / ~14000 |
Apple M5 vs. M1: až 6× vyšší výkon
Samozřejmě nejvíce schopnosti nového čipu vyniknou, pokud jej srovnáme s první generací představenou před pěti lety. Za tu dobu se Applu podařilo:
- 6× navýšit výkon CPU, GPU i umělé inteligence
- 7,7× zrychlit zpravování videa pomocí umělé inteligence
- 6,8× zrychlit vykreslování 3D objektů
- 2,6× zvýšit herní výkon
- 2,1× zrychlit kompilaci kódu
Apple M5 se může ve srovnání s M1 pochlubit modernějším výrobním procesem, vyššími takty procesorových a grafických jader, integrovanými neuronovými akcelerátory v grafických jádrech, podporu ray tracingu, dynamické ukládání do mezipaměti a podporu až 32 GB unifikované paměti s víc než dvojnásobnou propustností.
Příští rok Apple pravděpodobně představí nejen výkonnější varianty čipu M5, ale možná i novou generaci M6, která bude postavena nejnovějším 2nm výrobním procesem od TSMC – ten samotný by měl nabídnout až o 15 procent vyšší výkon a až o 30 procent nižší spotřebu energie.
Jakub Karásek
Další dnešní články
