¡Así que no habrá M3! Los iPad Pro 2024 que acaba de presentar Apple se han saltado esta generación de chips para beneficiarse directamente del flamante chip M4 de la compañía de Cupertino. De hecho, es el primer producto de la marca que integra este SoC (sistema en un chip en otras palabras “chip todo en uno”), mientras que tradicionalmente lo heredó de los MacBooks. Con dos generaciones de iPad Pro con chips M (M1 y M2), Apple ha mirado en retrospectiva la integración de este chip en una tableta y no ha temido integrarlo en un dispositivo de sólo 5 mm de grosor.
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Esta temeridad proviene, por un lado, del método de fabricación del chip: diseñado en torno a la segunda generación de grabado N3 (3 nm) de TSMC, la parte lógica del M4 está mucho más finamente grabada que el chip M2 al que reemplaza. Una miniaturización que permite a Apple poner más transistores: 28 mil millones frente a los 20 del M2 y los 25 del M3. Y prometer no sólo que la CPU del M4 es un 50% más rápida que la del M2, sino también y sobre todo que puede desplegar la misma potencia con la mitad de energía consumida.
Un recorrido rápido del propietario del nuevo chip de Apple, ¡y sin duda el de los próximos MacBooks!
Una CPU mucho más eficiente
Lo mencionamos anteriormente: la CPU es más potente y más eficiente que la generación anterior. Pero su diseño es un poco diferente al del M2 y M3. Si bien estas dos iteraciones anteriores se organizaron en torno a dos cuartetos (x4 P-Core dedicado a alto rendimiento, x4 E-Core con menor consumo de energía), Apple elevó el número de núcleos eficientes a x6, impulsando así las aplicaciones más paralelizadas.
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En ambos casos (y como es habitual), Apple no proporciona ninguna información sobre frecuencias, memorias caché o la organización interna de los núcleos de la CPU. Pero la firma, sin embargo, especifica que estos dos tipos de núcleos cuentan con unidades de aceleración de algoritmos provenientes del aprendizaje automático (ML para aprendizaje automático). Comprenda aquí ciertas clases de algoritmos pomposamente llamados IA por las empresas. Porque sí, y como veremos más adelante, ¡no son sólo la NPU o la GPU las que funcionan para los algoritmos de IA!
GPU: llegada de trazado de rayos en iPads
El chip gráfico (GPU) de este SoC contiene tantos núcleos gráficos como las variantes de gama más alta de los anteriores M1 y M2, es decir, diez núcleos (los MacBooks y iPads con menos RAM sólo tenían ocho núcleos de GPU). Por el momento, es imposible saber si cada uno de sus núcleos está, como ocurre con los M1 y M2, siempre compuesto por 16 unidades de ejecución (UE) cada uno. ¡Pero Apple reclama un aumento de rendimiento de hasta cuatro veces! ¿A qué se debe este milagro? Una palabra : trazado de rayos (trazado de rayos en francés).
De hecho, por primera vez un iPad integra unidades de hardware de trazado de rayos, un acrónimo que contiene varios métodos de representación de imágenes fotorrealistas en 3D. Si el trazado de rayos Aunque es conocido desde hace mucho tiempo en la industria del renderizado 3D profesional, especialmente en películas y animaciones, sólo en los últimos años ha llegado a nuestros dispositivos electrónicos. Pero en el caso de la GPU del M4, como en el de los chips de PC, en realidad se trata de una serie de trucos para mejorar el rendimiento. Inventadas y popularizadas por las tarjetas gráficas GeForce de Nvidia, estas herramientas se basan generalmente en cálculos híbridos que mezclan la representación de una escena con un mayor nivel de calidad, pero con una definición mucho más baja.
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El chip A17 Pro del iPhone 15 Pro es el primer chip de Apple compatible trazado de rayos material. Un mes después, el M3/M3Pro/M3Max hizo lo mismo.
© manzana
Detrás encontramos todo un conjunto de herramientas para ampliar y mejorar la calidad de la imagen basadas en la famosa IA. Dado el ejemplo mostrado por Apple: un motor de renderizado 3D llamado Octane rasterización puro (el método de renderizado frontal), sino más bien un uso de unidades de renderizado trazado de rayos y soporte para cualquier acelerador de algoritmos aprendizaje automático (Oh, por suerte, ¡hay algunos recién integrados en la CPU!) para garantizar este nivel de rendimiento.
Todo esto para decirle que aplicaciones específicas, en particular los motores de renderizado 3D y los juegos, podrán ver su velocidad de ejecución muy acelerada gracias a esta nueva GPU. Sin embargo, los desarrolladores deberán implementar su soporte en su software.
La IA va en aumento, pero no a la vanguardia
Con una potencia mostrada de 38 TOPS (tera operaciones por segundo, o billones), la NPU del M4 es dos veces más eficiente en cálculos matriciales que la NPU del M2 anterior (y el M2 Pro y Max), que no mostró solo 15.8 TOPS en el reloj.
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Mientras que los M3 solo aportaron una pequeña mejora en el área (18 TOPS), aquí Apple va en segundo lugar al (un poco más) duplicar el número de operaciones por segundo.
Snapdragon de Qualcomm
© Adrián Branco para Les Numériques
El trabajo de optimización fue muy intenso por este lado, ya que si la NPU todavía está formada por 16 núcleos de ejecución como el M3, duplicar el rendimiento por núcleo es un auténtico reto al que se enfrentan los ingenieros de Apple. Pero esto sólo permite a la empresa mantenerse, no dominar. Porque, aunque es pionera en la integración de NPU en SoC, Apple está por una vez un poco por detrás en términos de TOPS anunciados en comparación con Qualcomm.
¡Su Snapdragon X Elite mostrará nada menos que 45 TOPS por sí solo, en comparación con los 75 del chip completo!
Pero no te preocupes por una deficiencia de rendimiento. De hecho, las NPU son solo uno de los aceleradores de IA de los SoC. Además de ciertas tareas que las CPU manejan mejor, son principalmente las GPU (a veces con la ayuda de la NPU) las que son los caballos de batalla de la aceleración de la IA. Actualmente, las NPU están más orientadas a la ejecución de algoritmos de forma sostenida (desenfoque y reducción de ruido del micrófono en tiempo real, por ejemplo).
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¿Qué pasa con los procesadores M4 Pro/Max/Ultra?
No hace falta ser un gran clérigo para sospechar que los nuevos iPad Pro deberían ofrecer un extra de potencia muy notable respecto a la generación anterior. Muchos periodistas y profesionales han cuestionado la pertinencia de integrar un chip tan potente en una tableta con un sistema operativo más limitado que un macOS clásico por ejemplo. Pero el continuo progreso del iPad OS, la presencia de numerosos software profesionales en el ecosistema y el hecho de que la gama iPad tenga otras referencias menos potentes validan la estrategia de Apple de ofrecer una tableta profesional.
¿Cómo la versión para tableta de este chip presagia los chips integrados en futuras MacBooks? Si nos referimos a las versiones anteriores de los clásicos M1 y M2, podemos esperar exactamente el mismo chip, con frecuencias más altas, sin duda disponible con uno o dos núcleos GPU menos para máquinas de gama básica. Apple podría incluso desactivar uno o dos núcleos de CPU para estos mismos fines, lo que podría mejorar los rendimientos de fabricación al permitir el uso de troqueles (es decir, el chip en bruto) que tengan defectos.
En cuanto a las versiones M4 Pro y Max, si nos remitimos a lo que Apple ha hecho en el pasado, ya podemos contar con la misma NPU, sin ningún cambio: solo los chips Ultra, que son literalmente dos chips Max pegados, ven una aritmética. duplicación de unidades. Por tanto, la verdadera diferencia será, además del aumento indudable de las frecuencias gracias a la mejor disipación del calor de los ordenadores, un número cada vez mayor de núcleos de CPU y GPU. ¿Pero en qué proporciones?
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