پردازنده اپل Apple M1 Max

پردازنده اپل Apple M1 Max

پردازنده اپل Apple M1 Max یک پردازنده رده بالا از نسل سوم سری Apple M برای لپ‌تاپ‌های 10 هسته‌ای بر اساس معماری ARMv8 است. از سیستم های 64 بیتی پشتیبانی میکند. پردازنده اپل M1 Max یک سیستم روی تراشه (SoC) از اپل است که در اواخر سال 2021 بر روی مدل های 14 و 16 اینچی مک بوک پرو یافت می شود.

پردازنده M1 Max نشان‌دهنده انتقال مداوم اپل از تراشه‌های اینتل است که از سال 2006 در مک‌ها استفاده می‌شوند. تراشه های M1 Max به عنوان یک گزینه ارتقا در دسترس هستند.

اپل به جنگ صلیبی خود برای حذف اینتل از خط تولید خود با دو پردازنده M1 Max ادامه می دهد.

انواع پیکربندی

2 پیکربندی از تراشه CPU Apple M1 Max وجود دارد. شما می توانید برای دریافت پردازنده قدرتمندتر هزینه ای بپردازید. MacBook Pro به لطف قدرت بالاتر و فضای بیشتر برای خنک کننده دارای عملکردی عالی هستند. 2 پیکربندی شامل موارد ذیل میباشد.

1. M1 Max with 10-core CPU and 24-core GPU
2. M1 Max with 10-core CPU and 32-core GPU

تفاوت دو مدل در تعداد هسته پردازنده گرافیکی است.

ارزان ترین دستگاه مک بوک پرو با قیمت پایه 4769 یورو است که یک رایانه رومیزی ارتقا یافته اپل است.

پردازنده از سوکت Apple M-Socket پشتیبانی میکند. نسخه PCI Express 4 میباشد. این پردازنده در 18 اکتبر 2021 به بازار معرفی گردید. این تراشه‌ مبتنی بر فناوری مشابه پردازنده‌های سری A آیفون و آی‌پد با برخی تغییرات مهم برای مک‌ بوک ها میباشد. این پردازنده مشابه تراشه A14 در مدل‌های آیفون و آی‌پد ایر تا سال 2021 است.

با پردازنده اپل Apple M1 Max می‌توانید انتظار عملکرد بسیار سریع‌تر، گرافیک بسیار بهبود یافته و عمر باتری بیشتری را نسبت به نسل های قبلی داشته باشید. برخلاف تراشه‌های اینتل که بر اساس معماری x86 ساخته شده‌اند پردازنده Apple Silicon M1 از معماری مبتنی بر Arm بسیار شبیه تراشه‌های سری A استفاده می‌کند که اپل سال‌هاست برای آیفون‌ها و آی‌پدها طراحی کرده است.

بررسی و مقایسه

امتیاز Passmark پردازنده M1 Max نسبت به M1 Pro عدد 23813 در مقابل 22138 است.

بنچمارک کارایی تک هسته ای 77 در مقابل 76 که نشان دهنده عدم تفاوت کارکرد در پردازش تک هسته ای است. اما بنچمارک کارایی چند هسته ای 48 در مقابل 43 که نشان دهنده مزیت 12% در پردازش چند هسته ای است.

بهره وری انرژی M1 Max نسبت به M1 Pro امتیاز 88 به 85 است که نشان دهنده مزیت 4% است. قابلیت پردازنده گرافیکی برای بازی و کارهای سه بعدی فشرده نیز امتیاز 99 به 94 است که نشان دهنده مزیت 5% است.

مزایای کلیدی

موارد مزایای کلیدی M1 Max 10 هسته ای نسبت به M1 Pro به شرح ذیل میباشد.

1. تا 64 گیگابایت رم LPDDR5-6400 پشتیبانی می کند
2. پهنای باند حافظه تئوری حدود 204.8 گیگابایت بر ثانیه بیشتر و 100% نسبت به M1 Pro بیشتر است.
3. گرافیک مجتمع قدرتمندتر Apple M1 Max (32 هسته ای): 10.6 در مقابل 5.3 TFLOPS

پردازنده های رقیب

لیست پردازنده های رقیب با قدرت پردازش مشابه به شرح ذیل میباشد. با در نظر گرفتن امتیاز 100 برای پردازنده اپل Apple M1 Max امتیاز بقیه پردازنده ها نسبت به پردازنده اپل به شرح ذیل میباشد.

1. Ryzen 5 7535HS : 101.19
2. Ryzen 7 5825U : 101.02
3. Ryzen 5 PRO 7540U : 100.26
4. Apple M1 Max : 100
5. Apple M1 Pro : 99.91
6. Core Ultra 5 135U : 99.23
7. Core Ultra 5 125U : 98.72

جهت دریافت اطلاعات بیشتر میتوانید به صفحه ذیل مراجعه نمایید.

تعداد هسته ( Core ) و رشته ( Thread ) پردازنده CPU Apple M1

پردازنده اپل M1 دارای 10 هسته و 10 رشته ( Thread ) میباشد. مدل 10 هسته ای شامل هشت هسته عملکرد (Performance) و دو هسته بازده انرژی (Power Efficiency)  میباشد.

تراشه 8 هسته ای دارای شش هسته عملکرد ( هسته های P ) با فرکانس 600 – 3220 مگاهرتز و دو هسته بازده ( هسته های E ) با فرکانس 600 – 2064 مگاهرتز تقسیم شده اند.

هیچ Turbo Boost برای تک هسته‌ها یا دوره‌های انفجاری کوتاه وجود ندارد. هسته ها مشابه هسته های Apple M1 هستند. کش سطح 1، سطح 2 و سطح 3 به ترتیب 2.9، 28 و 48 مگابایت میباشد.

هیچ Turbo Boost برای تک هسته‌ها یا دوره‌های انفجاری کوتاه وجود ندارد. هسته ها مشابه هسته های Apple M1 و Apple M1 Pro هستند.

بیشتر بدانید

هسته های با کارایی بالا به گونه ای طراحی شده اند که بهترین عملکرد را برای کارهای تک رشته ای پرقدرت ارائه دهند. هسته های با کارایی بالا می توانند با هم کار کنند تا عملکرد چند رشته ای چشمگیری را ارائه دهند.

برای کارهایی که فشرده‌تر هستند و به انرژی مشابهی نیاز ندارند ( مانند مرور وب ) دو هسته با بازده انرژی بالا وجود دارد که از یک دهم انرژی برای حفظ عمر باتری استفاده می‌کنند. شرکت اپل می‌گوید این هسته‌ها عملکردی مشابه نسل قبلی مک بوک ایر دو هسته‌ای دارند. اما دارای قدرت بسیار پایین‌تری هستند. این هسته‌ها می‌توانند به تنهایی زمانی که به قدرت قابل توجهی نیاز نیست کار کنند.

برای کارهای سخت می‌توان هر ده هسته پردازنده اپل Apple M1 Max را در یک زمان درگیر کرد.

به بیان دیگر هسته های با کارایی بالا برای بارهای کاری کوتاه مدت هستند که نیاز به مقدار زیادی پردازنده تک هسته ای با فرکانس بالا دارند. هسته های با راندمان بالا بسیاری از وظایف پس زمینه را انجام می دهند. از این طریق هسته های قدرتمندتر را آزاد بگذارید تا به کارهای سخت تری که پیش می آیند رسیدگی کنند.

Anandtech بیان می کنند که تراشه‌های M1 Max نه تنها می‌توانند از هر طراحی لپ‌تاپ رقیب پیشی بگیرند، بلکه با بهترین سیستم‌های دسکتاپ موجود رقابت می‌کنند. شما باید سخت‌افزار کلاس سرور را برای پیشی گرفتن از M1 Max ارائه دهید.

پردازده گرافیکی ( Intel Graphics )

کارت گرافیک یکپارچه Apple M1 Max GPU یک کارت گرافیک یکپارچه توسط اپل است که در 2 مدل 24 و 32 هسته گرافیکی به بازار عرضه میگردد.

گزینه 32 هسته ای گزینه رده بالایی است که در ماشین های پیشرفته موجود است، در حالی که GPU 24 هسته ای منحصراً به عنوان یک گزینه ساخت به سفارش در دسترس است.

ALU های مدل 14 هسته ای 1792 عملکرد تئوری تا 4.6 ترافلاپس را ارائه می دهند. همچنین ALU های مدل 16 هسته ای 2048 عملکرد تئوری تا 5.3 ترافلاپس را ارائه می دهند.

کارت گرافیک حافظه گرافیکی اختصاصی ندارد اما می تواند از حافظه سریع یکپارچه LPDDR5-6400 با گذرگاه 256 بیتی (تا 200 گیگابایت بر ثانیه) استفاده کند.

GPU در فرکانس 389 تا 1296 مگاهرتز کار می کند و هیچ تقویت کوتاه مدتی ارائه نمی دهد. دارای مراحل 389، 486، 648، 778، 972، 1296 مگاهرتز طبق Powermetrics میباشد.

GPU برای استفاده از Apple Metal 2 API در نظر گرفته شده است و همچنان می تواند بر اساس معماری های قدیمی PowerVR باشد. آخرین استفاده معماری های قدیمی PowerVR در Apple A10 میباشد.

پردازنده اپل Apple M1 Max با فرآیند مدرن 5 نانومتری در TSMC تولید می‌شود و بازده انرژی بسیار خوبی را ارائه می‌دهد. با توجه به سنسورهای داخلی، GPU از 15 وات تحت بار کامل استفاده می کند.

بزرگترین تفاوت با M1 Pro پردازنده گرافیکی مجتمع بزرگ تر 24 یا 32 هسته نسبت به 16 هسته  است.

عملکرد کارت گرافیک در بازی

عملکرد به حافظه گرافیکی استفاده شده، نرخ ساعت، پردازنده، تنظیمات سیستم، درایورها و سیستم عامل بستگی دارد.

در تست های صورت گرفته میزان FPS و رزولیشن برخی زا بازی های روز طبق تصاویر ذیل میباشد.

حافظه ( رم )

پردزانده اپل M1 دارای کنترلر حافظه یکپارچه LPDDR5X-6400 MHz SDRAM میباشد. این پردازنده از حافظه دو کاناله پشتیبانی می کند. حداکثر رم پشتیبانی 64GB میباشد. اما حتی 8 گیگابایت پایه برای کارهای روزمره کافی است. این میزان در پردازنده M1 و M1 Pro به ترتیب 14 و 32 است.

پردازنده از فناوری ECC Memory پشتیبانی نمیکند. نسخه PCIe مورد پشتیبانی 4 میباشد.

حداکثر پهنای باند 400GB/s گیگابیات بر ثانیه است. این میزان 2 برابر M1 Pro و 6 برابر بیشتر از M1 است. در جایی که M1 به 68.25 گیگابایت در ثانیه می رسد، M1 Pro به 200 گیگابایت در ثانیه و M1 Max به 400 گیگابایت در ثانیه می رسد.

معماری حافظه یکپارچه که در پردازنده CPU Apple M1 Max تعبیه شده است به CPU، GPU و سایر اجزای پردازشگر اجازه می‌دهد نیازی به کپی کردن داده‌ها بین یکدیگر نداشته باشند و می‌توانند به یک مخزن داده دسترسی داشته باشند. این امر باعث بهبود سرعت و کارایی قابل توجهی برای M1 Max می شود.

این معماری حافظه به این معنی است که RAM قابل ارتقا توسط کاربر نیست. این موضوع خیلی تعجب آور نیست زیرا تعداد کمی از Mac ها دارای RAM قابل دسترسی برای کاربر هستند.

57 میلیارد ترانزیستور روی پردازنده اپل Apple M1 Max وجود دارد که بیشترین میزانی است که اپل تا به حال در تراشه ای برای سریع ترین هسته CPU موجود در سیلیکون کم مصرف و عملکرد بی نظیر CPU در هر وات قرار داده است.

بیشتر بدانید

طراحی تراشه اپل به آن اجازه می‌دهد مک‌های سریع‌تر و کارآمدتر از آنچه که با تراشه‌های طراحی‌شده اینتل امکان‌پذیر بود ایجاد کند، و پیشرفت‌های بیشتر از طریق یکپارچه‌سازی دقیق‌تر تراشه‌ای طراحی‌شده توسط اپل همراه با نرم‌افزار طراحی‌شده توسط اپل در دسترس هستند.

حافظه یکپارچه در کنار تراشه توسط یک کنترلر حافظه 512 بیتی متصل می شود و می تواند توسط GPU و CPU استفاده شود.

معماری ( Architecture ) CPU Apple M1

معماری پردازنده اپل M1 شامل موارد ذیل و موارد دیگر است که همگی ویژگی‌های مختلف مک بوک را تامین می‌کنند.

1. CPU ده هسته ای
2. GPU حداکثر 32 هسته ای
3. معماری حافظه یکپارچه (RAM)
4. موتور عصبی (Neural Engine) سریع 16 هسته‌ای با حداکثر عملکرد 11 TOPS برای شتاب سخت‌افزاری هوش مصنوعی
5. Secure Enclave با راه‌اندازی مطمئن سخت‌افزاری و فناوری ضد بهره‌برداری در زمان اجرا
6. کنترلر SSD
7. پردازشگر سیگنال تصویر ( کدک ویدیویی ProRes ) برای افزایش کیفیت تصویر دوربین
8. پشتیبانی از 4 مانیتور خارجی
9. موتورهای کد/رمزگشایی
10. کنترلر Thunderbolt 4 با پشتیبانی از USB 4

از نظر تئوری جمع کردن همه اینها در یک بسته به این معنی است که اپل می تواند شروع به تولید مک بوک های بسیار نازک تری کند. شبیه به تراشه مایکروسافت SQ1 در سرفیس پرو ایکس میباشد.

مک‌های سنتی مبتنی بر اینتل از چندین تراشه برای CPU، GPU، I/O و امنیت استفاده می‌کردند، اما ادغام چندین مؤلفه روی یک تراشه به تراشه‌های سیلیکونی اپل این امکان را می‌دهد تا سریع‌تر و کارآمدتر از تراشه‌های اینتل کار کنند.

پردازنده اپل Apple M1 Max شامل 57 میلیارد ترانزیستور است. این تعداد ترانزیستور 3.5 برابر M1 و 70% بیشتر از M1 Pro است. این میزان بیشترین میزانی است که شرک اپل تا سال 2021 برای سریع ترین هسته CPU موجود در سیلیکون کم مصرف و عملکرد بی نظیر CPU در هر وات قرار داده است.

برای برخی از متخصصان محدودیت M1 برای تامین انرژی یک نمایشگر خارجی ناامیدکننده بود. این مشکل در پردازنده های M1 Pro و M1 Max برطرف گردید. این پردازنده ها حداکثر از 4 مانیتور خارجی پشتیبانی میکنند.

بیشتر بدانید

اپل ادعا می کند که M1 Pro می تواند به یک جفت نمایشگر Pro Display XDR متصل شود، در حالی که M1 Max از حداکثر سه نمایشگر XDR Pro و یک تلویزیون 4K به طور همزمان پشتیبانی می کند.

کنترلرهای Thunderbolt 4 یکپارچه پهنای باند ورودی / خروجی بیشتری نسبت به قبل ارائه می دهند.

طراحی تراشه اپل به آن اجازه می‌دهد مک‌ بوک ها سریع‌تر و کارآمدتر از تراشه‌های طراحی‌شده اینتل باشند. پیشرفت‌های بیشتر از طریق یکپارچه‌سازی دقیق‌تر تراشه‌ای طراحی‌شده توسط اپل همراه با نرم‌افزار طراحی‌شده توسط اپل در دسترس هستند.

در TSMC در 5 نانومتر تولید می شود. M1 Pro و M1 Max هر دو بر روی همان فرآیند 5 نانومتری M1 ساخته شده اند. از Hyperthreading و Overclocking پشتیبانی نمیکند.

قبل از سیلیکون اپل (Apple Silicon) مک‌ بوک ها از تراشه‌های متعددی برای CPU، I/O و امنیت استفاده می‌کردند. تلاش شرکت اپل برای یکپارچه‌سازی این موارد سبب گردیده تا پردازنده CPU Apple M1 Max بسیار سریع‌تر و کارآمدتر از تراشه‌های قبلی اینتل است.

معماری حافظه یکپارچه ای که اپل گنجانده است نیز یک عامل مهم است زیرا تمام فناوری های موجود در M1 Max قادر به دسترسی به داده های یکسان بدون نیاز به جابجایی بین چندین مجموعه حافظه هستند.

موتور عصبی (Neural Engine)

پردازنده اپل Apple M1 Max دارای یک موتور عصبی داخلی است. قطعه ای که شرکت اپل برای اولین بار چند سال پیش شروع به اضافه کردن آن به تراشه های سری A خود کرد. Neural Engine برای تسریع وظایف یادگیری ماشین در سراسر Mac برای مواردی مانند تجزیه و تحلیل ویدیو، تشخیص صدا، پردازش تصویر و موارد دیگر طراحی گردیده است.

موتور عصبی 16 هسته ای قادر به انجام 11 تریلیون عملیات در ثانیه است. در مقایسه با نسل قبلی عملکرد یادگیری ماشینی تا 15 برابر سریعتر از مدل هایی است که به M1 Max منتقل شده اند.

M1 Max سریع‌ترین رمزگذاری ویدیو را دارد و 2 برابر سریع‌تر از M1 Pro است، به علاوه دارای دو شتاب‌دهنده ProRes است.

مک‌بوک پرو جدید با ‌M1‌ مکس می‌تواند ویدیوی ProRes را تا 10 برابر سریع‌تر در مقایسه با مک‌بوک پرو 16 اینچی نسل قبلی رمزگذاری کند.

مصرف برق ( Power Consumption )

طبق گفته شرکت اپل اوج مصرف انرژی تراشه حدود 30 وات برای کارهای فشرده CPU میباشد. در معیار Prime95 تراشه با مک بوک پرو 16 اینچ از قدرت بسته 33.6 واتی و 31 وات برای یک قسمت از CPU استفاده می‌کند. در حالت بیکار SoC فقط توان بسته 1W را گزارش می دهد.

علی رغم بهبود سرعت باورنکردنی که پردازنده CPU Apple M1 Max به ارمغان می آورد، نسبت به هر چیپ مک بوک دیگری که اپل تا به امروز عرضه کرده است، نسبت به باتری کارآمدتر است.

پردازنده اپل Apple M1 Max در نسخه‌های نسل قبلی مک‌بوک پرو بسیار کارآمدتر از تراشه اینتل است و عمر باتری به طور قابل توجهی بهبود یافته است. عمر باتری در M1 Max Mac بیش از 2 برابر از Mac های نسل قبلی اینتل دوام می آورد.

MacBook Pro 14 اینچی با تراشه M1 Pro / Max تا 11 ساعت وبگردی بی سیم را ارائه می دهد. مدل قبلی 2020 اینتل 10 ساعت پخش فیلم و 10 ساعت وبگردی بی سیم ارائه می کرد.

مک بوک پرو 2021 دارای فن هایی برای خنک کننده هستند. M1 در مک بوک ایر بدون فن بود، در حالی که مک بوک پرو 13 اینچی و مک مینی هر دو از فن استفاده می کردند.

اپل در مورد عمر باتری توسط پردازنده بحث نمی کند، بلکه بیشتر در مورد اندازه لپ تاپ صحبت می کند.

بیشتر بدانید

مک بوک پرو 14 اینچی بر اساس تست های پخش ویدئو تا 17 ساعت عمر باتری خواهد داشت، در حالی که مدل 16 اینچی تا 21 ساعت عمر و 14 ساعت وبگردی بی سیم باتری دارد.

در مقابل دستگاه 16 اینچی اینتل 11 ساعت پخش فیلم و 11 ساعت استفاده از وب بی سیم را ارائه می دهد.

پردازنده M1 Max عملکردی قابل مقایسه با یک پردازنده گرافیکی سطح بالا در یک لپ تاپ کامپیوتر حرفه ای جمع و جور ارائه می دهد در حالی که 100 وات توان کمتری مصرف می کند. به لطف این کارایی فن ها به ندرت و بی صدا کار می کنند و عمر باتری مک بوک پرو بیشتر از همیشه است.

ویژگی های امنیتی پردازنده اپل Apple M1 Max

مک بوک های اینتل دارای یک تراشه داخلی T2 بودند که امنیت و سایر ویژگی های مک را مدیریت می کرد. اما با پردازنده CPU Apple M1 Max این قابلیت به درستی ایجاد و تراشه ثانویه مورد نیاز نیست.

M1 Max دارای یک محفظه امن داخلی است که Touch ID را مدیریت می کند و دارای یک کنترلر ذخیره سازی با سخت افزار رمزگذاری AES برای عملکرد SSD میباشد که سریع تر و ایمن تر است.

معیارهای تست ( Benchmark )

امتیاز پردزانده CPU Apple M1 Max با 10 هسته در بنچمارک Cinebench R23 در حالت تک هسته ای 1546 و در حالت چند هسته ای 12510 میباشد. در حالت چند هسته ای نسبت به M1 Pro حدود 3% امتیاز بالاتری دارد.

مقایسه پردازنده های مشابه با امتیاز Cinebench R23 به شرح ذیل میباشد.

1. AMD Ryzen 7 7735U : 12467
2. Intel Core i5-13420H : 12665
3. Apple M1 Max : 12376
4. Apple M1 Pro (10-core) : 12370
5. Intel Core i7-11800H : 14088
6. AMD Ryzen 7 7840U : 12173

امتیاز پردازنده 10 هسته ای در بنچمارک PassMark در حالت تک هسته ای 3837 و در حالت چند هسته ای 22032 میباشد. در حالت تک هسته و چند هسته ای تفاوتی وجود ندارد.

در بنچمارک Geekbench 6 امنیاز پردازنده 10 هسته ای در حالت تک هسته ای 2431 و در حالت چند هسته ای 12673 میباشد. حالت چند هسته ای نسبت به M1 Pro حدود 23% امتیاز بالاتری دارد.

حالت تک هسته ای نیز تفاوت بین M1 و M1 Max ده هسته ای ناچیز و حدود 4% نیست.

تست CNET مک‌بوک پرو 16 اینچی با M1 Max نشان داد که یک Adobe Premiere Export را در 10 دقیقه و 11 ثانیه تکمیل می‌کند و M1 Pro در این تایم 10:11 کمی عقب‌تر بود. این میزان کمتر از نیمی از زمانی بود که یک iMac مبتنی بر M1 برای تکمیل همان تست صرف شد.

Gizmodo بنچمارک Shadow of the Tomb Raider را اجرا کرد و دریافت که در مک بوک پرو 14 اینچی با M1 Max، سرعت 67 فریم در ثانیه را با وضوح 1080p به نمایش می گذارد. قابل ذکر است این نشریه ادعا می کند که این تنها بار در آزمایش های خود بود که فن روشن شد.

میانگین نتایج تست پردازنده CPU Apple M1 Max ده هسته ای به شرح ذیل میباشد.

قیمت Apple M1 Pro و M1 Max و M1

مانند M1، اپل M1 Pro و M1 Max را به صورت داخلی تولید می کند، بنابراین شما آن را فقط در رایانه های اپل خواهید داشت.

شما نمی توانید سیلیکون را به تنهایی قیمت گذاری کنید، بلکه می توانید کل محصولاتی را که آنها را دریافت می کنید، قیمت گذاری کنید.

مک بوک پرو 14 اینچی از 1999 دلار شروع می شود. با یک M1 Pro اما به جای پردازنده گرافیکی معمولی 16 هسته ای، تنها 14 هسته فعال است.

برای پردازنده 10 هسته ای و پردازنده گرافیکی 16 هسته ای، باید حداقل 2499 دلار برای مک بوک پرو 14 اینچی یا مک بوک پرو 16 اینچی اولیه بپردازید که همان قیمت است.

آنها با 16 گیگابایت رم و 512 گیگابایت حافظه SSD عرضه می شوند و از آنجا به بالا می روند. برای دریافت M1 Max باید خیلی بیشتر هزینه کنید.

نسخه ای با CPU 10 هسته ای و پردازنده گرافیکی 24 هسته ای 500 دلار اضافی نسبت به مدل پایه لپ تاپ 14 اینچی دارد و به حداقل 2899 دلار می رسد . این امر همچنین شما را به 32 گیگابایت رم افزایش می دهد.

برای دریافت CPU 10 هسته ای کامل و پردازنده گرافیکی 32 هسته ای، 700 دلار یا 3099 دلار اضافی (باز هم با حافظه 32 گیگابایتی) هزینه دارید.

مک بوک پرو 16 اینچی با M1 Pro Max 3099 دلار با پردازنده گرافیکی 24 هسته ای یا 3299 دلار با پردازنده گرافیکی 32 هسته ای کامل قیمت دارد. هر دو با 32 گیگابایت رم و 512 گیگابایت SSD شروع می شوند، اما با ارتقاء هزینه بیشتری دارند.