На волне успеха собственного производительного чипа M1 компания Apple не только расширяет линейку продуктов на его основе, но и выпускает новые модификации процессора, еще более лучшие. 8 марта 2022 года компания провела презентацию, на которой было объявлено о выходе нового компьютера, Mac Studio. Он будет работать с новым чипом, M1 Ultra, который Apple гордо объявила самым мощным чипом в мире для персонального компьютера.

Чип M1 Ultra стал очередным гигантским скачком для проекта Apple Silicon и компьютеров Mac. Благодаря инновационной архитектуре компоновки Apple UltraFusion на одном кристалле были соединены два чипа M1 Max, что и привело к формированию системы на кристалле (SoC) с беспрецедентным уровнем производительности и возможностей. В результате M1 Ultra обеспечивает поразительную мощность для нового Mac Studio с сохранением лучшей в отрасли производительности на ватт мощности. Таким образом это стало новым этапом масштабируемости чипа Apple Silicon.

Новый SoC состоит из 114 миллиардов транзисторов, это больше, чем когда-либо было в микросхеме персонального компьютера. M1 Ultra может работать с вплоть до 128 ГБ унифицированной памяти с высокой пропускной способностью и малой задержкой. Она одновременно доступна 20-ядерному центральному процессору, 64-ядерному графическому процессору и 32-ядерному нейронному движку. Такая схема работы обеспечивает просто потрясающую производительность для работающих с кодом разработчиков, работающих с 3D в специфических сферах дизайнеров и для профессионалов в области видео. Теперь видео с аппаратным ускорением ProRes можно перекодировать до 5,6 раз быстрее, чем на 28-ядерном Mac Pro с Afterburner.

Революционная архитектура UltraFusion

Основой для M1 Ultra является чрезвычайно мощный и энергоэффективный процессор M1 Max, уже хорошо себя показавший в актуальных продуктах. Чтобы построить M1 Ultra, два кристалла M1 Max соединяются с помощью UltraFusion, специально разработанной архитектурой компоновки Apple. Наиболее распространенным способом масштабирования производительности является подключение двух микросхем на материнскую плату. Это обычно связано со значительными компромиссами, включая увеличение задержки, снижение пропускной способности и увеличение энергопотребления. А вот инновационный UltraFusion от Apple является кремниевым «бутербродом» с 10000 высокоскоростными соединениями между двумя слоями кремниями, что обеспечивает огромную межпроцессорную пропускную шину в 2,5 ТБ/с с малой задержкой. Это более чем в 4 раза превышает пропускную способность аналогичной ведущей технологии межпроцессорного соединения. Такая схема компоновки позволяет M1 Ultra вести себя и распознаваться программным обеспечением, как один чип. Так что разработчикам не нужно переписывать код, чтобы воспользоваться преимуществами производительности нового вычислительного ядра.

Беспрецедентная производительность и энергоэффективность

M1 Ultra оснащен чрезвычайно мощным 20-ядерным процессором с 16 высокопроизводительными и четырьмя высокоэффективными ядрами. Он обеспечивает на 90% более высокую многопоточную производительность, чем самый быстрый доступный 16-ядерный процессор для настольных ПК, потребляющий ту же мощность.

Кроме того, M1 Ultra достигает пиковой производительности чипа ПК, потребляя на 100 Вт меньше конкурентов. Такая эффективность действительно поразительная, на практике это скажется в меньшем потреблении энергии, вентиляторы будут работать тихо даже тогда, когда подобные Logic Pro приложения будут выполнять ресурсоемкие рабочие процессы: обработку огромного числа виртуальных инструментов, аудиоплагинов и эффектов.

Для самых ресурсоемких графических задач, таких как 3D-рендеринг и сложная обработка изображений, M1 Ultra получил 64-ядерный графический процессор. Число ядер в 8 раз больше, чем в базовом M1. В результате M1 Ultra обеспечивает более высокую производительность, чем даже самый мощный графический процессор для ПК, потребляя при этом на 200 Вт меньше энергии.

Унифицированная архитектура памяти Apple в M1 Ultra также масштабируется. Пропускная способность памяти увеличена до 800 ГБ/с, это в 10 раз больше, чем у новейших чипов для настольных ПК, а всего M1 Ultra может быть работать со 128 ГБ унифицированной памяти. По сравнению с самыми мощными графическими картами для ПК с максимальной емкостью 48 ГБ, ничто не сравнится с M1 Ultra по объему графической памяти для поддержки огромных рабочих нагрузок с интенсивным использованием графического процессора, таких как работа с экстремальной 3D-геометрией и рендерингом массивных сцен.

32-ядерный нейронный движок в M1 Ultra выполняет до 22 триллионов операций в секунду, ускоряя выполнение самых сложных задач машинного обучения. А благодаря удвоенным по сравнению с M1 Max возможностям медиа-движка, M1 Ultra предлагает беспрецедентную пропускную способность кодирования и декодирования видео ProRes.

Фактически, новый Mac Studio с M1 Ultra может воспроизводить до 18 потоков 8К видео ProRes 422. Такой подвиг не под силу ни одному другому чипу. M1 Ultra также объединяет разные технологии Apple, такие как способность управлять несколькими внешними дисплеями, встроенные контроллеры Thunderbolt 4 и лучшую в своем классе систему безопасности, включая новейшую технологию Apple Secure Enclave, аппаратно-верифицированную безопасную загрузку и технологии защиты от взлома.

Масштабирование macOS и приложений до M1 Ultra

Глубокая интеграция между аппаратным и программным обеспечением всегда была основой работы с Mac. macOS Monterey была разработана для Apple Silicon, в этой системе будут задействованы все преимущества чипа M1 Ultra, значительно увеличивающие пропускную способность процессора, графического процессора и памяти. Технологии разработчиков, такие как Metal, позволяют приложениям в полной мере использовать преимущества нового чипа, а оптимизация в Core ML задействует новый 32-ядерный нейронный движок, поэтому модели машинного обучения работают быстрее, чем когда-либо.

Пользователи имеют доступ к самой большой коллекции приложений для Mac, включая приложения для iPhone и iPad, которые теперь можно запускать на Mac, и универсальные приложения, раскрывающие всю мощь процессоров семейства M1. Приложения, которые еще не были обновлены до версии Universal, будут без проблем работать с технологией Apple Rosetta 2.

Еще один шаг вперед в переходе на Apple Silicon

Apple представила чип Apple Silicon почти для каждого Mac в текущей линейке компьютеров, и каждый новый чип — M1, M1 Pro, M1 Max, а теперь и M1 Ultra — дает новые удивительные возможности для Mac. M1 Ultra дополняет семейство чипов M1, лежащих в основе совершенно новой Mac Studio — высокопроизводительной настольной системы с обновленным компактным дизайном, который стал возможен благодаря лучшей в отрасли производительности на ватт чипа Apple Silicon.

Apple Silicon и окружающая среда

Энергоэффективность производительного нового чипа Apple помогает Mac Studio потреблять меньше энергии на протяжении всего срока службы. В результате, обеспечивая невероятную производительность, Mac Studio за год потребляет на 1000 киловатт-часов меньше энергии, чем производительный настольный ПК (Core i9-12900 с GeForce RTX 3090).

Сегодня Apple является углеродно-нейтральной компанией во многих сферах своей деятельности, а к 2030 году планирует добиться нулевого воздействия на климат во всем своем бизнесе, включая производственные цепочки поставок и все жизненные циклы продуктов. Это означает, что каждый чип, создаваемый Apple, от проектирования до производства, будет на 100% углеродно-нейтральным. Нельзя не восхититься желанием компании позаботиться об окружающей среде.

Обзор M1 Ultra от Apple (с 00:23:31 на видео):