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苹果正在开发一款新的ARM处理器,多达32个高性能CPU内核

苹果正在开发一款新的ARM处理器,多达32个高性能CPU内核
2020-12-08 10:01:45 来源:半导体行业观察

根据彭博社的最新报道,苹果正在开发一款新的ARM处理器,该处理器具有多达32个高性能CPU内核,该处理器可能会在2021年下半年出现在Mac中。该处理器也可能会在2022年出现在新的“半尺寸Mac Pro”中。

据报道,该公司还正在开发具有16个高性能内核和4个高能效内核的CPU设计,这些内核将用于新版本的MacBook Pro和iMac。

新的处理器可能最早在2021年春季上市。未来的Apple Silicon设计还可以采用具有多达128个专用内核的GPU设计。

在苹果发布其首款采用自有芯片的Macs时,他们的新处理器消息就传了出来。据报道,该公司的新款MacBook Air,MacBook Pro和Mac mini均使用该公司的M1芯片,该芯片具有带四个高性能内核和四个高效内核的CPU。

但是,该公司功能更强大的机器(如Mac Pro)继续使用英特尔芯片。苹果已经表示,打算在两年内将整个Mac产品线过渡到自己的芯片上。

除了增加的CPU核心数量外,彭博社报道称,苹果也在开发具有更多GPU核心的芯片。虽然当前的M1芯片具有七个或八个GPU内核,但苹果目前正在测试具有16和32内核的型号,并正在2021年或2022年末开发多达128个芯片的芯片。

尽管苹果公司正在研究具有16个高性能CPU内核的处理器设计,但彭博社指出,根据批量生产的方式,它可能会选择仅启用8个或12个内核来发布它。

在苹果宣布转向基于ARM的处理器之前,彭博社报道称,它正在开发一种处理器,该处理器的CPU具有八个高性能内核和四个节能内核。具有这种精确内核组合的处理器尚未正式发布。

该报告还揭示了几个花絮。首先,与M1直接相关的产品将为将于明年推出的新iPad Pro机型提供动力。

其次,用于MacBook Pro和台式机的更快的M1后继产品还将具有更多的GPU核用于图形处理-特别是16或32核心。

此外,苹果公司正在努力在2022年或2021年末进行“针对64位和128位专用于其高端计算机的专用内核进行高级图形升级”。

当我们回顾M1版本的Mac mini和MacBook Air时,我们发现他们的性能很好地击败了采用Intel芯片的同类Mac。

之所以能够实现这些性能提升,部分原因在于,按照苹果的说法,主要得益于它采用了新改进的统一内存架构,该架构允许CPU,GPU和其他组件快速访问同一共享快速内存池中的数据,而不会降低在周围移动或复制数据的效率。

当我们 采访苹果高管Craig Federighi,Greg Joswiak和Johny Srouji时,他们声称M1仅仅是基于此架构的Mac性能飞跃的开始。

考虑到苹果公司雄心勃勃的计划,即在未来两年内将其整个Mac系列产品转移到自己的芯片上,因此它拥有正在开发的、功能更强大的芯片是有道理的。其首款基于ARM的Mac由于其高能效和性能的结合而给人留下了深刻的印象,但要使其自研芯片的设备匹配功能更强大的、基于Intel的机器(如Mac Pro),可能会面临更大的挑战。

苹果的芯片战略将创造一个大规模并行的世界

苹果的这一转变对技术决策者而言意义重大,因为它预示着数据中心和高端专业计算机的战争将如何进行——使用大量微型处理内核来提供功率和性能的组合,这是英特尔至强和酷睿芯片可能难以应对的。

苹果公司对耗能少,运行温度更低芯片的痴迷可能会重新定义传统的服务器阵列,在这种服务器阵列中,机架式计算机塔当前消耗着无数的电量,而增加更多处理器在历史上意味着增加了机架和功耗。现在,云计算公司已经在单个1U机架中安装了四个Mac mini。,机架中的Mac数量即将激增。

上周,AWS宣布,现在正在Mac mini上提供Elastic Compute Cloud实例。他们一开始将会采用苹果最后一台基于Intel的计算机,但计划在2021年初采用Apple Silicon的设备。与规模较小的云托管竞争对手相比,它正在推崇与AWS服务的完全集成,快速启动以及能够扩展到多台机器的能力,这是它偏爱其产品原因。

亚马逊特别推出了采用六核英特尔酷睿i7芯片的Mac产品,这意味着向第一代M1 Mac的转变不会产生上述的乘法效应。即使没有大量增加核心数量,M1在与i7相比时,提供了大约70%的单核提升和30%的多核提升。对于更便宜,运行温度更低的机器来说,这可不是一件容易的事。

但如果报告正确的话,使用第二代Apple Silicon的 Mac mini不仅可以具有更快的速度,而且还可以并行处理大量任务。微型服务器可以从今天的八个核心转移到明年的20个核心,而外形不会发生任何变化,甚至苹果可以缩小它的尺寸,从而使更多的Mac mini可以安装在架子上。

前三款采用M1的Mac电脑都没有采用新设计,但这种情况将在2021年发生变化。其中受到iPad Pro启发的新iMac几乎可以确定,这反映出Apple Silicon即将实现的平板电脑般薄的Mac。类似的谣言表明,苹果将发布仅占当前型号体积四分之一的Mac Pro,这可能会将当前5U大小的机架式机箱缩小到2U机架。

尽管在现阶段这还不算什么具体的猜测,但这可能意味着数据中心将能够将五台Mac Pro和Apple Silicon放入一个只能容纳两台的机架中。

值得一提的是,两个长期发展的趋势使Apple Silicon能够提供如此出色的性能。其中之一就是基于ARM技术的高能效RISC处理器继续向较小的芯片制造节点进军,最著名的是今年5纳米工艺由苹果的制造合作伙伴台积电(TSMC)完善。另一个是苹果公司创建的强大的多线程OS技术,例如Grand Central Dispatch,它可以将应用程序任务有效地路由到多个内核,而无需开发人员或用户保持警惕。

这些创新的直接结果是,Apple的芯片和操作系统现在可以无缝地扩展到裸片上可以容纳的尽可能多的内核,从而使每一代新产品都获得明显的速度和功能提升。

转换将产生超出CPU性能乘性带来影响。甚至苹果公司最初的M1芯片都配备了16个专用AI内核,能给通用机器学习任务和计算机视觉等应用提供11 TOPS的性能支持。就在本月高通公司新的Snapdragon 888片上系统将移动AI指标提高到26 TOPS时,苹果将在其移动和Mac芯片上带来更高性能的AI硬件,为其每台设备配备十年前还无法想象的性能。

苹果公司的GPU策略似乎与英伟达的策略相似,后者将其显卡中的处理内核数量增加了两倍,以满足苛刻的游戏玩家和影像专业人士的需求。但是,虽然Nvidia现在正在发售具有10,000多个图形核心和Tensor AI核心的图形卡,但他们要求系统的最高总功率达到750瓦,然而苹果公司在图形方面的最大野心仅为其1/100。假设它实际上发布了128核GPU,并将其用于2021年发布的设备上,届时Nvidia的专业应用程序将继续保持领先地位,并且在可预见的未来也将保持领先。

更关键的是,Nvidia还掌握了Apple自己的芯片所依赖的ARM体系结构的,尽管Apple依靠ARM技术创建了自己的CPU和GPU内核,而不是依赖现成的ARM芯片设计。

综上所述,所有这些开发的主要成果是——我们将看到Apple处理器应用的数量激增。这不仅是在消费类应用里,一旦Apple Silicon进入数据中心,每台Mac将由多个Apple CPU,GPU和AI内核提供支持;每个机架可容纳多台Mac;每个服务器场将能够处理更多工作负载,为从B2B应用到企业数据仓库和云游戏的所有功能提供支持。

目前尚不清楚AMD,Nvidia和Intel是否将苹果的增长视为其生存威胁,还是仅通过传统的年度竞争改进来应对,但这与未来相比,处理的未来显然将更加庞大,而且会并行发展。因为苹果会构造自己的世界,去笼络更多数据中心市场、开发者和钞票。(作者:icbank)

责任编辑:kj005

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