Apple M1 Ultra:Chiplet技術「超能揭秘」

作者 : Brian Dipert,EDN專欄作者

Apple在今年3月舉辦例行的年度春季產品發表會,這次主題命名為「超能揭秘」(Peek Performance),最大亮點就是推出「M1 Ultra」小晶片(Chiplet)技術...

Apple在今年3月舉辦例行的年度春季產品發表會,這次主題命名為「超能揭秘」(Peek Performance),最大亮點就是推出「M1 Ultra」小晶片(Chiplet)技術:

 

 

這一次的發表會再度採用完全預錄的方式;很顯然,與新冠肺炎(COVID-19)疫情有關的感染、住院治療以及死亡率的下降,還沒有到足以讓Apple能安心地親自上場。但奇怪的是,整場活動內容並未提到在烏克蘭令人心碎的戰況。鑑於Apple宣佈此發表會的時間相對較晚(與過去幾年相較),我還一度開始覺得全球所發生的各種不幸可能迫使Apple今年完全放棄舉辦該活動。

在談這款Chiplet之前,按例先來看看此次活動中值得注意的一些發佈,一如往常地,按照其公佈的順序加上我的分析(以及在某些情況下提出的評論)吧!

美國職棒大聯盟登上AppleTV+

 

 

當然了,這一切都是基於實際上會有一個賽季的前提假設…

松嶺青色iPhone 13登場

 

 

該提早祝大家聖派翠克節(Saint Patrick’s Day;一年一度的染綠活動)快樂嗎?

第三代iPhone SE來了!

 

 

2022年版iPhone SE來自2020年第二代機型的強化功能包括:

  • 從A13Bionic (首見於iPhone 8中使用)升級至A15 Bionic的6核心變化版SoC,之前首度用於iPhone 13。
  • 支援5G行動通訊,但僅限於Sub-6頻段,而無毫米波(mmWave)頻段。
  • 支援無線充電,並搭載用於無線充電功能的玻璃後蓋(同樣源於iPhone 13)。

其他方面與其SE2前身基本相同,包括支援舊型但仍好用的Touch ID指紋讀取器等。請注意,這些真的都還不賴喔!(那個還保存著兩台2016年第一代iPhone SE的人表示)

第五代iPad Air

 

 

Apple已將原始iPad平板電腦分成(?)三個平行的產品線了:

  • iPad Pro:採用最新且最優質的SoC、顯示器、音訊和無線子系統、攝影機、連線選項和配件等,價格當然也相匹配。
  • iPad Air:更加輕薄,並搭載前一代iPad Pro系列首度亮相的接收功能。
  • iPad:在整個系列產品發展到新一代時,最後才傳承來自前一代的遲來功能。

大約在一年前,Apple將M1 SoC (以前僅限於該公司的電腦)移植到iPad Pro。這一次,iPad Air帶來了一點樂趣,再次配備M1的全8核心繪圖處理器(GPU)變化版,還包括選配的5G行動網路支援(同樣地僅支援sub-6GHz),以及具有「人物置中」(Center Stage)、虛擬跟隨(Follow Me)模式以及經升級的前置攝影機。該模式運用超廣角光學與人工智慧(AI)強化的數位變焦功能組合。

M1 Ultra SoC鏡像M1 Max

 

 

去年十月,在介紹M1 Pro和Max SoC變化版(以及採用該SoC的系統)時,我曾經寫了關於「M2」的文章…

新的M1 ProM1 Max SoC晶片尺寸已經比想像中要來的「巨大」,下一代的半導體製程也不會很快到來(至少在Apple所需的時程內)。因此筆者的最佳猜測是,從現在到明年底間,Apple將會發佈‘M2SoC,粗略從CPUGPU核心數來看,跟現在的M1差不多,但採用衍生自A15的微架構,並以系統級增加核心數和系統記憶體配置來實現多個SoC互連,大概就有點像AMD在其最新一代CPU中所採用的「Chiplet(小晶片技術)。如此能夠讓公司利用相同的晶片跨越不同的系統產品版本。

但M2並沒有出現,我那時也沒能預料到(請注意當時所說的「明年底」時間點),但在不到六個月前所預測的其中一部份已經實現了。回想一下,M1 Pro和M1 Max之間的根本區別在於後者的裸晶(Die)上有效地多加了一個GPU子系統…結果在建置時仍然是單一裸晶。乍看之下,您可能會覺得M1 Ultra是一個更令人印象深刻的複製品;看起來就像鏡像呈現整個M1 Max裸晶。然而值此之際,我將重申稍早之前所說的部份內容作為提醒:新的M1 Pro和M1 Max SoC上的裸晶尺寸已經大的離譜了,而新一代半導體製程也不會很快到來(至少在Apple所需的時程內)。

實際上,您看到的是兩個不同的 M1 Max裸晶,其間透過矽晶互連技術連接在一起:簡而言之,就是一款「小晶片」(Chiplet),而且真的是互連。以下引用新聞稿的內容:

Apple的創新UltraFusion利用矽中介板連接這些晶片,可同時傳遞超過10,000個訊號,提供每秒2.5TB的超低延遲和處理器間頻寬,是業界頂尖多晶片互連技術頻寬的倍以上。

諷刺的是,AMD、Arm、英特爾(Intel)和其它產業重量級廠商(但並不包括Apple,我想現在應該知道原因了…奇怪的是Nvidia也不在這份名單上)就在兩天前公佈一個開放式業界標準­­——「Universal Chiplet Interconnect Express」(UCIe),以推動標準化的小裸晶互連。

 

M1 Ultra 滿載 1,140 億個電晶體,並支援高達 128GB 的快速統一記憶體。

 

裸晶倍增的結果,可預測的是其它SoC規格也跟著加倍…高達128GB的封裝中整合式DRAM、20個CPU核心,以及48個到64個GPU核心。從導入的角度來看,最後一點對我對來說可能是最令人印象深刻的轉折點…就在幾個月前,我寫了篇文章,內容是關於手邊正在建構的系統:

為了提升系統的整體繪圖效能,使其達到更現代化的水準,方法是執行AMD在當時稱為「Hybrid Crossfire」模式的配置中兩個繪圖子系統(其中「Hybrid(混合)修飾詞引據的是兩個GPU當中有一個是在加速處理器(APU)上,而不是像其同類那樣是分離的)

這個概念很簡單:例如,同時執行的繪圖處理器會分擔整體「吃重」的負載,或者在序列畫素列上運作。然而,這在導入(與其Nvidia的可擴充鏈結介面(SLI)同類一樣)上就不那麼簡單了;想像一個跨越多個畫素列的單一多邊形,您就可以立即地憑直覺知道涉及將概念化為現實的GPU間的互動量。因此,現在很少有遊戲(或其它)繪圖應用程式試圖利用此概念的潛力。

Apple顯然再次嘗試運用多重GPU平行處理的概念,這大部份可歸因於其硬體和軟體(作業系統、繪圖API和核心應用程式)的垂直整合。

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