Nvidia, AMD und Intel befinden sich alle in einem Wettlauf um Multi-Die-GPUs. Die Theorie ist, wenn Sie einen leistungsstarken Chip nehmen und ihn nahtlos an einen anderen kleben, erhalten Sie am Ende etwas doppelt so Gutes. Einfach, oder? Nun, ganz so einfach ist es nicht, und obwohl es AMD gelungen ist, dieses Konzept für seinen High-End-Supercomputer-Rechenbeschleuniger MI200 zum Laufen zu bringen, hat bisher niemand mehr etwas zu sagen.
M1 Ultra ist ein weiterer Game-Changer für Apple-Silizium, der die PC-Industrie erneut schockieren wird.
Johny Srouji, SVP von Apple
Nun, bis Apple gerade mit seinem neuen M1 Ultra System-on-Chip (SoC) auf den Markt kam.
Durch die Kombination von zwei M1 Max SoCs, die Ende letzten Jahres auf den Markt kamen, ist der neue Apple M1 Ultra bringt ihre vielen CPU- und GPU-Kerne in einem einzigen Paket zusammen. Das ergibt eine Arm-basierte CPU mit 20 Kernen, eine GPU mit 64 Kernen und eine Neural Engine mit 32 Kernen unter einem Dach. Das ergibt einen Chip mit insgesamt 114 Milliarden Transistoren. Das kann dann mit bis zu 128GB Speicher an der Seite konfiguriert werden.
Nur als Referenz: Die Nvidia GeForce RTX 3090 verfügt über insgesamt 28,3 Milliarden Transistoren. Zugegeben, das Apple M1 Ultra ist CPU, GPU und E/A in einem Paket und wird dann durch eine Verbindung verdoppelt, aber effektiv hat Apple eine ganze Menge Transistoren auf das Rechenproblem geworfen, um es zu beseitigen.
Der Schlüssel zum Ultra-Chip ist das, was Apple “UltraFusion” nennt; seine neue Verpackungsarchitektur. Es ist effektiv eine 10.000 Signal starke Verbindung entlang der Kante jedes der Chips, die während des Verpackungsprozesses dort angebracht wird. Dies ermöglicht eine Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen den beiden verbundenen Chips von bis zu 2,5 TB/s. Was eine große Zahl ist, wenn man es versteht.
Die Verbindung selbst ist kein völlig neues Konzept, und Intel und AMD haben ihre eigenen Verbindungen mit hoher Bandbreite, die dazu passen, aber Apples Version sieht definitiv alles, was sie kann, um mit den neuesten Entwicklungen der anderen großen Akteure im Chipbau Schritt zu halten.
„M1 Ultra ist ein weiterer Game-Changer für Apple-Silizium, der die PC-Industrie erneut schockieren wird. Durch die Verbindung von zwei M1 Max-Chips mit unserer UltraFusion-Gehäusearchitektur sind wir in der Lage, Apple-Silizium auf beispiellose neue Höhen zu skalieren“, sagte Johny Srouji, Apples Senior Vice President für Hardware-Technologien. „Mit seiner leistungsstarken CPU, der massiven GPU, der unglaublichen Neural Engine, der ProRes-Hardwarebeschleunigung und der riesigen Menge an einheitlichem Speicher vervollständigt der M1 Ultra die M1-Familie als der weltweit leistungsstärkste und leistungsfähigste Chip für einen Personal Computer.“
Jetzt ist der M1 Ultra-Chip von Apple überhaupt kein Game-Changer im Sinne des Änderns von Spielen, wirklich. Sie können natürlich Spiele auf einem Apple-Computer ausführen, aber dafür ist diese GPU in keiner Weise ausgelegt.
Das Unternehmen ist auch wieder einmal unglaublich zurückhaltend in Bezug auf die genauen Benchmarks, die es verwendet, um seine relative Leistung/Watt hier zu zeigen – alles, was wir wissen, ist, dass es „ausgewählte Industriestandard-Benchmarks“ verwendet und dass seine „beliebten diskreten GPU-Leistungsdaten getestet wurden von Core i9-12900K mit DDR5-Speicher und GeForce RTX 3060 Ti. Diskrete High-End-GPU-Leistungsdaten, getestet von Core i9-12900K mit DDR5-Speicher und GeForce RTX 3090.”
Dennoch behauptet Apple, dass dieser Chip in der Lage ist, Nvidias GeForce RTX 3090 – technisch Nvidias Top-Karte, da die RTX 3090 Ti derzeit ein No-Show ist – unter bestimmten Bedingungen und mit weitaus geringerem Energieverbrauch zu übertreffen.
Nun, das ist eine verdammte Behauptung, aber wie wir beim M1 Max gesehen haben, der ungefähr so gut wie Nvidias GeForce RTX 3080 sein sollte, ist die Realität, dass es für alles Vorbehalte gibt. Dies gilt insbesondere, wenn Sie als PC-Spieler mit Erwartungen an die Spieleleistung zusehen. Während Apples Chip in vielen Dingen verdammt gut sein wird, ist Gaming wirklich nicht das, wofür er entwickelt wurde. Während Nvidias Ampere-Architektur mehr oder weniger ist.
Selbst mit einem allgemeineren Leistungsmaß, TFLOPs, ist der M1 Ultra immer noch ein wenig von den 35,58 TFLOPs FP32 der RTX 3090 entfernt. Der M1 Max wurde ungefähr mit 10,4 TFLOPs bewertet, und wenn Sie genau das verdoppeln würden (wie es bei den beiden M1 Max-Dies des M1 Ultra der Fall ist, die miteinander verbunden sind), würden Sie 20,8 TFLOPs erreichen. Etwas niedriger, selbst wenn Sie berücksichtigen, dass TFLOPs kein direktes Maß für die tatsächliche Leistung sind.
Diese Energieeffizienz ist jedoch sehr beeindruckend. Apple führt hier erneut den 5-nm-Prozess von TSMC ein, der eine weitere Feder in der Kappe des Unternehmens darstellt und es zweifellos in ein neues Gebiet der Energieeffizienz treibt. Intel, AMD und Nvidia müssen alle noch einen vergleichbaren Prozessknoten in großem Umfang verwenden.
| M1 | M1 Pro | M1 max | M1 Ultra | |
|---|---|---|---|---|
| Transistoren | 16B | 33,7B | 57B | 114B |
| Prozessknoten | 5nm | 5nm | 5nm | 5nm |
| CPU-Kerne (High-Performance + High-Efficiency) | 4+4 | Bis zu 8+2 | 8+2 | 16+4 |
| GPU-Kerne | Bis zu 8 | Bis 16 | Bis 32 | Bis 64 |
| GPU-ALUs | 1.024 | 2.048 | 4.096 | 8.192 |
Und wenn Apple seinen Dual-GPU-SoC dazu bringen kann, von einem System als ein einziger Chip gesehen zu werden, ist das auch sehr beeindruckend. Das ist die eigentliche Schwierigkeit bei der Entwicklung einer Multi-Die-GPU: Es war außergewöhnlich schwierig, diese diskreten Chips für ein System als einen erscheinen zu lassen und keine maßgeschneiderte Programmierung zu erfordern. Zumindest für alles, was nicht nur reine Rechenaufgaben erledigt.
Wir wollen hier nicht nur eine weitere SLI/CrossFire-Situation – in der Spieleentwickler oder Nvidia/AMD weitgehend dafür verantwortlich sind, dass mehrere GPUs zusammenarbeiten – Multi-Die-GPUs müssen als eine betrachtet werden und in jeder Hinsicht als eine funktionieren .
Was die CPU-Leistung betrifft, so haben Intel und Apple jetzt das Äquivalent einer Blutfehde, also können Sie sich vorstellen, dass auf beiden Seiten keine Liebe verloren geht. Apple hat sich auf den Vergleich mit dem Intel Core i9 12900K mit seinen hier nicht näher spezifizierten Benchmark-Ergebnissen konzentriert – die ungefähr so nützlich sind wie eine Blei-Hüpfburg –, aber es behauptet, fast die doppelte Leistung bei 60 Watt zu haben. Es ist sicherlich wahrscheinlich, dass die 16 Hochleistungskerne und vier energieeffizienten Kerne des M1 Ultra in der Lage sind, Intels Leistungsfähigkeit und Benchmarks zu zeigen, obwohl weitere Untersuchungen erforderlich sind, um wirklich zu sehen, wie diese beiden Chips leistungsmäßig abschneiden.
Der M1 Ultra ist ein Chip, der auf dem Papier zweifellos großartig aussieht und wahrscheinlich großartig mit den Workloads aussehen wird, für die Apple ihn entwickelt hat – denjenigen im kreativen Bereich der Workstations. Wir müssen jedoch sehen, wie es sich in realen Benchmarks (wo die Benchmarks und Testbedingungen tatsächlich spezifiziert sind) schlägt.
Trotzdem denke ich, dass Sie das, was Apple mit einem Multi-Die-SoC seines eigenen Designs geschafft hat, als ein sehr vielversprechendes Zeichen dafür ansehen können, was für PC-Spiele kommen wird. Intel arbeitet an gekachelten SoC-Designs, die miteinander verbundene Chiplets von Arc-Grafik und CPU-Architekturen der nächsten Generation kombinieren, beginnend mit Meteor Lake im Jahr 2023. Während AMD anscheinend VRAM-CPUs und Multi-Die-GPUs gleich um die Ecke gestapelt hat. Auch Nvidia soll sich mit seinen Lovelace- und Hopper-Architekturen auf eine deutliche Steigerung der Transistoranzahl (und -leistung) vorbereiten.
Wir stehen am Abgrund einer sehr aufregenden Zeit in der GPU-Entwicklung, und Apples M1 Ultra gibt einen Einblick in das, was von vielen Unternehmen kommen wird, die jetzt alle mit komplizierten Designs und hochmodernen Prozessknoten um die Leistungsdominanz kämpfen.
Und es wäre nachlässig von mir, den Preis in Bezug auf Apples M1 Ultra-Chip nicht zu diskutieren. Apples Chip kommt in Mac Studio, Apples neue schicke Desktop-Box. Mit dem vollwertigen M1 Ultra im Inneren und 128 GB Speicher sehen Sie sich eine an 5.799-Dollar-Paket. Das geht auch mit nur einer 1-TB-SSD. Es kostet 7.999 US-Dollar für ein 8-TB-Modell. Sie können diesen Preis auf 3.999 US-Dollar senken, wenn Sie den Top-Tier M1 Ultra für ein 48-Core-GPU-Modell ablegen und sich dafür entscheiden nur 64 GB Speicher.
Betrachten Sie den M1 Ultra also als High-End-Prozessor, wie er kommt. Apple hat kürzlich auch eine Höhenverstellung für seinen Monitorständer hinzugefügt und weitere 400 US-Dollar für dieses Privileg auf sein Preisschild geschlagen. Manche Dinge ändern sich nie.
Quellen angegeben.
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