לפני כחודשיים הכריזה אפל (Apple) על ה- M4, שבב חדש שיגיע עם המחשבים והטאבלטים הבאים שלה. היא הבטיחה שיפור בביצועים - אבל לא מעט אנשים חושבים שהיא ממש הצטנעה במה שנוגע לדיבור על גודל השיפור הזה.

שבבים עם יכולות בינה מלאכותית (AI) למכשירים צרכניים הם אחד הטרנדים המרכזיים של שנת 2024 בעולם הטכנולוגיה. לאחרונה כבר סיפרנו לכם על אלה של קוואלקום (Qualcomm), אינטל (Intel) ו- AMD, וכעת הגיע הזמן להתעמק בשבב נוסף שנחשף לאחרונה, ואף מעט לפני כל האחרים - M4 של אפל. 

מה זה M4 ?

כידוע, אפל, בניגוד ליתר יצרניות המחשבים, מתכננת בשנים האחרונות את שבבי המכשירים שלה בעצמה, כך שהיא אינה תלויה במפרטים של חברה אחרת (מלבד ההתבססות על ARM כבסיס): צוותי חטיבת הסיליקון שלה, שמנוהלת ע"י הישראלי ג’וני סרוג’י ואחד הצוותים המרכזיים שלה יושב בישראל, בונים את המפרט, ולבסוף שוכרת אפל את שירותיה של יצרנית סיליקון - במקרה זה TSMC הטייוואנית - כדי לספק את המוצר הסופי.

בדור הרביעי יש שני חידושים בהקשר לחוזים עם שתי החברות שהוזכרו בפסקה הקודמת: זהו השבב הראשון של אפל המבוסס על ארכיטקטורת ARMv9, שהוכרזה ב- 2021, ולא על ARMv8, שהוצגה עשור שלם קודם לכן. הדגש של הארכיטקטורה החדשה הוא מיטוב של תהליכי החישוב, באופן שפיצול של חישובים לתתי-חישובים לא יגרום לגמגומים בביצועים. באופן מעניין, כל הליבות במעבד החדש מבוססות על ARMv8, בניגוד למנהג ותיק של חברות שבבים לערבב בין ליבות מדורות שונים. הדבר אמור להבטיח תאימות מלאה של כל הליבות לכל המשימות, ומניעת תקלות עיבוד. בניגוד לאינטל, שבמעבד המקביל שלה - Lunar Lake, הליבות הן משני סוגים שונים, מה שנטען בעבר כמוביל לבעיות תאימות. כמו כן, זהו השבב הראשון של אפל שמיוצר בדור השני של טכנולוגיית ליתוגרפיית ה- 3 ננומטר במפעלי TSMC, מה שאמור להבטיח חיסכון באנרגיה.

כל הכוח

יחידת העיבוד המרכזית (CPU) במעבד ה- M4 כוללת 9 או 10 ליבות - 3 או 4 חזקות ועוד 6 בסיסיות יותר, שכאמור כולן מדור חדש ומשופר. מעבר לכך, הליבות ה- "חלשות" יותר מגיעות למהירויות גבוהות יותר, של עד 4.4 גיגה-הרץ, כדי לפצות על כך שבניגוד לליבות החזקות, הן אינן תומכות בפקודות ארוכות יותר - תכונה שמאפשרת לאחרונות לבצע יותר פעולות במקביל במקום אחת אחרי השנייה. כל הליבות כוללות מנוע למידת מכונה חדש, שאמור לשפר יישומים כמו ראיית מכונה.

4 ליבות ביצועים ו- 6 ליבות יעילות. קרדיט: אפל

יחידת העיבוד הגרפי מגיעה עם 10 ליבות, המציעות שיפור מינורי בלבד לעומת המאיץ הגרפי של M3, שהגיע עם 8 או 10 ליבות דומות למדי.

השיפור המשמעותי ביותר מגיע ביחידת עיבוד הבינה המלאכותית, ה- NPU, שכוללת 16 ליבות ומהירות של עד 38 TOPS (טריליוני פעולות בשנייה) - יותר מפי שניים מ- M3, שהציע רק 18 TOPS, אך שיפור מינורי בלבד לעומת מעבד ה- A17 Pro של אייפון 15 פרו, שמציע 35 TOPS, למרות שמספר הטרנזיסטורים הכולל בו נמוך משמעותית - 19 מיליארד ב- A17 Pro לעומת 28 מיליארד ב- M4 (ו- 25 מיליארד ב- M3). גם לעומת המתחרים מדובר במספר לא מרשים - כל יצרניות השבבים שעובדות עם מיקרוסופט על Copilot+ PC הבטיחו מעל 40 TOPS.

איך הוא לעומת המתחרים ?

לפי הנתונים שנחשפו עד כה (ובאופן אופייני לאפל, היא משאירה לא מעט מסתורין שהציבור צריך לפתור לבד), M4 הוא מעבד חזק למדי, אך לא מציע שיפור דרמטי. אפל התגאתה בכך שהוא מביא שיפור ביצועים של 50% לעומת - תחזיקו חזק - M2, כלומר לא המעבד הקודם שלה, אלא עוד דור אחד אחורה. עם זאת, בניגוד לאינטל, שעשתה דבר דומה, כאן ניתן להסביר את הבחירה המוזרה לכאורה בכך שלא מדובר בהשוואת ביצועים בין המעבדים, אלא בין המכשירים שבהם הם משולבים: באופן מעניין, אפל בחרה להציג את M4 עם דור חדש של טאבלט - האייפד פרו, בניגוד למנהגה להביא את שבבי סדרת M קודם כל למחשבי מק. אייפד פרו הקודם אכן הגיע עם M2, וכך נוצר המצב שהדור הנוכחי שלו מדלג על דור של המעבד.

מצד שני, בדיקות ביצועים שעלו לרשת על ידי מעריצים שכבר חישבו הבדלים בין מעבדי אפל השונים ובינם לבין המתחרים, העלו כמה מסקנות מעניינות מאוד:

ראשית, מעבד ה- M4 הוא הראשון בסדרת M שמביא שיפור ביצועים "נטו", ולא "ברוטו". מה זה אומר ? שבדורות הקודמים, הביצועים לליבה בודדת באותה מהירות שעון (כלומר גיגה-הרץ) היו זהים כמעט לחלוטין, ואילו הפעם הם מציגים קפיצה של 12%. במלים אחרות, כל גיגה-הרץ של פעולות במעבד החדש יכול לדחוס חישובים בכמות גבוהה בשמינית מהמעבדים הקודמים בסדרה.

כמו כן, בהשוואה מול מעבדי קוואלקום, שהם המתחרים העיקריים משום שגם הם מבוססים על ארכיטקטורה של ARM (בניגוד לאינטל ו- AMD, ששניהם מבוססים על x86), המעבד של אפל לכאורה נחות: הגרסה הבסיסית עם 9 הליבות מפסידה בהפרש זעום ל- Snapdragon X Pro, והגרסה בעלת 10 הליבות מפסידה בהפרש משמעותי ל- Snapdragon X Elite - אלא שהמעבדים של קוואלקום משיגים זאת באמצעות יותר ליבות (10 ו- 12, בהתאמה), שכולן ליבות חזקות שבתיאוריה לפחות תצרוכנה יותר חשמל. 

הקלף הסודי שטרם נשלף

פרט נוסף שעומד לטובתה של אפל הוא שכל האמור לעיל מדבר על גרסת הבסיס של M4. למעבדים הקודמים בסדרה היו גם גרסת פרו (Pro), גרסת מקס (Max) וגרסת אולטרה (Ultra), כאשר בדור הקודם למשל, הציעה גרסת המקס (שהיתה החזקה ביותר בדור הזה) שיפורים עצומים באמצעות מספרי ליבות מדהימים של עד 12 ליבות חזקות לצד 4 החלשות (כלומר 16 סה"כ) ו- 40 ליבות גרפיקה. עם מספרים כאלה במפרט הנוכחי, בתיאוריה ייתכן ש- M4 Max יציע ביצועים גבוהים יותר מפי שניים משבב הבסיס - מה שאומר גם כמעט פי שניים מהמתחרה. עם זאת, כדי לאשר זאת נצטרך לחכות לחשיפת מחשבי המק הבאים של אפל, שתתרחש מן הסתם מתישהו בחצי השנה הקרובה.