تراشه M6 چه اطلاعاتی درباره A20 آیفون ۱۸ پرو به ما می‌دهد؟

اپل هفته گذشته تراشه M6 را معرفی کرد؛ تراشه‌ای که می‌تواند تصویر نسبتاً دقیقی از نسل بعدی پردازنده آیفون یعنی A20 و به‌خصوص A20 Pro ارائه کند. این تراشه قرار است در خانواده آیفون ۱۸ مورد استفاده قرار گیرد.

در نسل‌های مختلف Apple Silicon، معماری تراشه‌های سری A و سری M شباهت زیادی به یکدیگر داشته است. معمولاً ابتدا تراشه جدید آیفون معرفی می‌شد و بخشی از فناوری‌های آن بعداً در تراشه‌های سری M دیده می‌شد، اما امسال ترتیب تغییر کرده است. اپل M6 را در ۲۵ آگوست معرفی کرد و انتظار می‌رود A20 Pro در آیفون ۱۸ پرو که همین ماه معرفی می‌شود، از بسیاری از فناوری‌های آن استفاده کند.

بر اساس گزارش‌های منتشرشده، A20 Pro ممکن است تا ۱۸ درصد عملکرد سریع‌تر و تا ۳۰ درصد مصرف انرژی بهینه‌تری نسبت به A19 Pro داشته باشد؛ اعدادی که تقریباً با پیشرفت M6 نسبت به M5 هم‌خوانی دارند.

اولین تراشه ۲ نانومتری آیفون

M6 نخستین تراشه اپل است که با فرآیند ۲ نانومتری N2 شرکت TSMC ساخته شده و احتمال بسیار زیادی وجود دارد که A20 نیز دومین تراشه اپل با همین فناوری باشد.

کوچک‌تر شدن فرآیند ساخت باعث افزایش تراکم ترانزیستورها می‌شود؛ یعنی اپل می‌تواند در فضای مشابه، قدرت پردازشی بیشتری ارائه کند یا مصرف انرژی را کاهش دهد.

پیش از این معمولاً آیفون‌ها اولین محصولات اپل بودند که فناوری ساخت جدید را دریافت می‌کردند، اما این بار M6 زودتر از A20 وارد بازار شده است. به همین دلیل، استفاده از فناوری ۲ نانومتری در A20 دیگر فقط یک پیش‌بینی تحلیلی نیست و M6 عملاً نشان داده که این فناوری آماده استفاده در محصولات تجاری اپل است.

احتمال استفاده از Neural Engine دوگانه

موتور عصبی آیفون از زمان A17 Pro تاکنون تقریباً بدون تغییر بزرگ، دارای ۱۶ هسته و توان پردازشی حدود ۳۵ تریلیون عملیات در ثانیه بوده است.

اما اپل در M6 از یک سیستم Dual 16-core Neural Engine استفاده کرده است. به گفته اپل، بخش‌های مختلف سیستم می‌توانند به‌صورت هم‌زمان از هر دو موتور استفاده کنند و در شرایط مناسب به حدود دو برابر توان محاسباتی نسل‌های قبلی برسند.

هنوز مشخص نیست که همین ساختار مستقیماً وارد A20 شود یا خیر. محدودیت فضای تراشه و کنترل دما در آیفون ممکن است باعث شود این سیستم فقط در A20 Pro مورد استفاده قرار گیرد.

یکی از دلایل احتمالی این تغییر، فناوری بسته‌بندی WMCM است که طبق گزارش‌ها حافظه را به بخش‌هایی مانند CPU، GPU و Neural Engine نزدیک‌تر می‌کند. کوتاه‌تر شدن مسیر انتقال داده می‌تواند در پردازش‌های هوش مصنوعی اهمیت زیادی داشته باشد.

رشد هوش مصنوعی GPU احتمالاً این بار کمتر خواهد بود

در M5، اپل Neural Accelerator را مستقیماً داخل هسته‌های GPU قرار داد و نتیجه آن بیش از چهار برابر شدن توان محاسباتی GPU در برخی پردازش‌های هوش مصنوعی نسبت به M4 بود.

همین تغییر در A19 Pro آیفون ۱۷ پرو نیز دیده شد.

اما در M6 میزان پیشرفت این بخش نسبت به M5 به حدود ۳۰ درصد رسیده است. بنابراین به نظر می‌رسد نسل دوم Neural Accelerator بیشتر روی بهینه‌سازی معماری تمرکز دارد و نباید انتظار جهشی چهار برابری مشابه نسل قبل را از A20 Pro داشته باشیم.

گرافیک A20 Pro احتمالاً پیشرفت محسوسی خواهد داشت

M6 چند تغییر مهم در بخش گرافیکی دارد؛ از جمله افزایش ۵۰ درصدی نرخ پردازش Geometry، معماری جدید Shader Core، نسخه به‌روزشده Dynamic Caching و Ray Tracing سخت‌افزاری.

از آنجا که اپل معمولاً تغییرات معماری گرافیکی را میان تراشه‌های سری A و M یک نسل مشترک می‌کند، احتمال زیادی وجود دارد که بخشی از این بهبودها در A20 و A20 Pro نیز دیده شوند.

این موضوع می‌تواند به عملکرد بهتر آیفون ۱۸ پرو در بازی‌ها، پردازش‌های گرافیکی و برنامه‌های مبتنی بر GPU منجر شود.

افزایش پهنای باند حافظه احتمالاً محدود است

پهنای باند حافظه M6 به ۱۷۰ گیگابایت بر ثانیه رسیده که حدود ۱۰ درصد بیشتر از ۱۵۳.۶ گیگابایت بر ثانیه در M5 است.

این افزایش نسبتاً محدود نشان می‌دهد که اپل احتمالاً هنوز از نسل سریع‌تری از حافظه LPDDR5X استفاده می‌کند و فعلاً به LPDDR6 مهاجرت نکرده است.

گزارش‌های قبلی نیز ادعا کرده‌اند که اپل برای خانواده آیفون ۱۸ حافظه‌های پرسرعت LPDDR5X سامسونگ را در نظر گرفته است.

پهنای باند حافظه A19 Pro حدود ۷۶.۸ گیگابایت بر ثانیه است. اگر اپل همان افزایش حدود ۱۰ درصدی را در A20 Pro اعمال کند، این عدد می‌تواند به حدود ۸۵ گیگابایت بر ثانیه برسد.

به همین دلیل، بهبود اجرای مدل‌های هوش مصنوعی روی خود آیفون احتمالاً بیشتر از فناوری بسته‌بندی WMCM و کاهش فاصله میان حافظه و واحدهای پردازشی حاصل خواهد شد، نه صرفاً افزایش سرعت حافظه.

خبری از AV1 Encode نیست

Media Engine تراشه M6 همچنان از رمزگذاری سخت‌افزاری H.264، HEVC، ProRes و ProRes RAW پشتیبانی می‌کند و امکان Decode فرمت AV1 را نیز دارد.

اما AV1 Encode همچنان در آن وجود ندارد.

با توجه به اینکه حتی M6 دسکتاپ با فناوری ساخت ۲ نانومتری این قابلیت را دریافت نکرده، احتمال اضافه شدن AV1 Encode به A20 Pro نیز بسیار پایین به نظر می‌رسد.

A20 Pro چه تغییراتی خواهد داشت؟

بر اساس اطلاعاتی که M6 در اختیار ما قرار داده، می‌توان انتظار داشت A20 Pro آیفون ۱۸ پرو با فناوری ساخت ۲ نانومتری TSMC تولید شود و در کنار افزایش عملکرد، مصرف انرژی پایین‌تری داشته باشد.

مهم‌ترین تغییرات احتمالی شامل پردازش عصبی سریع‌تر، پیشرفت معماری GPU، Ray Tracing بهتر و استفاده از سیستم حافظه بهینه‌تر است. با این حال، افزایش پهنای باند حافظه احتمالاً چندان بزرگ نخواهد بود و پشتیبانی از AV1 Encode نیز بعید به نظر می‌رسد.

اپل قرار است خانواده آیفون ۱۸ را در رویداد ماه سپتامبر خود معرفی کند و در آن زمان مشخص خواهد شد چه مقدار از فناوری‌های M6 به تراشه‌های A20 و A20 Pro منتقل شده است.