El chip M4 de Apple, explicado: su potencia persigue exprimir hasta la Ășltima gota la pantalla Tandem OLED del iPad Pro
- RedcĂłmputo Ltda
- 8 may 2024
- 5 Min. de lectura
El nuevo SoC de Apple estĂĄ siendo fabricado por TSMC en su nodo de 3 nm de segunda generaciĂłn. La microarquitectura de los nĂșcleos de CPU, GPU y del motor Neural Engine ha sido rediseñada y optimizada
Foto tomada de: xataka.com
La siguiente generaciĂłn de chips pertenecientes a la familia M de Apple ya estĂĄ aquĂ. Y ha llegado de la mano de los nuevos iPad Pro. Durante la presentaciĂłn que ha tenido lugar esta misma tarde los de Cupertino han confesado que las capacidades de la pantalla Ultra Retina XDR de sus nuevas tabletas les han obligado a poner a punto un nuevo SoC en vez de apostar por alguno de los chips M3 que tienen en catĂĄlogo desde hace meses.
En la tabla de especificaciones que publicamos debajo de estas lĂneas no hay ninguna caracterĂstica que nos invite a aceptar que el SoC M4 representa un paso de gigante frente a su predecesor. De hecho, podĂamos prever buena parte de sus especificaciones antes de que Apple lo diese a conocer oficialmente. Sin embargo, no debemos pasar por alto que los de Cupertino no han desgranado en profundidad la microarquitectura de sus nĂșcleos de CPU y GPU, y las pistas que nos han dado nos invitan a intuir que han introducido mejoras importantes en ambas lĂłgicas.
Los chips M4, M3, M2 y M1 de Apple, en cifras
La arquitectura del SoC M4, en detalle
De la fabricaciĂłn de los chips M4 se encarga una de las compañĂas con las que Apple mantiene una relaciĂłn mĂĄs estrecha: TSMC. Al igual que los SoC de la familia M3, los chips M4 se producen en el nodo litogrĂĄfico de 3 nm, pero la tecnologĂa de integraciĂłn utilizada por TSMC en la fabricaciĂłn de estas dos familias no es la misma. En la producciĂłn de los SoC M3 esta compañĂa taiwanesa utiliza sus nodos de 3 nm de primera generaciĂłn, mientras que los chips M4 salen de los nodos litogrĂĄficos de 3 nm de segunda generaciĂłn.
Sobre el papel la tecnologĂa de integraciĂłn involucrada en la fabricaciĂłn de los SoC M4 deberĂa permitirles aventajar a los chips M3 en tĂ©rminos de rendimiento por vatio. Lo comprobaremos cuando tengamos la oportunidad de analizar a fondo alguno de los nuevos iPad Pro.
La interfaz de la memoria unificada en el SoC M4 alcanza una velocidad de transferencia mĂĄxima de 120 GB/s
Por otro lado, el nĂșmero de transistores que incorpora el nuevo SoC M4 es algo mayor que el del chip M3, aunque la diferencia no es abismal: 28.000 millones frente a 25.000 millones. Un apunte que merece la pena que no pasemos por alto: la interfaz de la memoria unificada en el SoC M4 alcanza una velocidad de transferencia mĂĄxima de 120 GB/s, por lo que aventaja con cierta claridad a los chips M3 y M2, que rozan los 100 GB/s.
Foto tomada de: xataka.com
Vamos ahora con los nĂșcleos de CPU del chip M4. Hasta ahora todos los procesadores de la familia M sin "apellido" (los SoC M1, M2 y M3) incorporaban 8 nĂșcleos de CPU, pero el chip M4 aglutina hasta 10 nĂșcleos de propĂłsito general. Cuatro de ellos son nĂșcleos de alto rendimiento, por lo que los seis restantes son nĂșcleos de alta eficiencia. Nada realmente impactante hasta aquĂ. Sin embargo, Apple no se ha limitado a incluir mĂĄs nĂșcleos que en el SoC M3.
Y es que la microarquitectura de los nĂșcleos de alto rendimiento y alta eficiencia del chip M4 es diferente a la de los nĂșcleos equiparables del chip M3. Los ingenieros de Apple han refinado en ambos nĂșcleos los algoritmos de predicciĂłn de bifurcaciones del cĂłdigo y han introducido aceleradores especĂficos para los algoritmos de aprendizaje automĂĄtico.
Los ingenieros de Apple han refinado en ambos nĂșcleos los algoritmos de predicciĂłn de bifurcaciones del cĂłdigo
AdemĂĄs, en los nĂșcleos de alto rendimiento han incrementado la anchura de los motores de decodificaciĂłn y ejecuciĂłn, y en los de alta eficiencia han optimizado el motor de ejecuciĂłn. No pinta nada mal, pero hasta que no probemos uno de los primeros dispositivos equipados con un SoC M4 no sabremos con certeza quĂ© impacto tienen estas mejoras en el rendimiento de estos chips.
Foto tomada de: xataka.com
Vamos ahora con la lĂłgica grĂĄfica. El SoC M4 incorpora diez nĂșcleos de GPU, al igual que los chips M3 y M2 (el M1 tiene "solo" 8 nĂșcleos de este tipo). Sin embargo, su microarquitectura es diferente a la de sus predecesores. Apple, como de costumbre, ha sido muy escueta al indicarnos las caracterĂsticas de su nueva microarquitectura de GPU, pero al menos sabemos que implementa la administraciĂłn dinĂĄmica de la memoria cachĂ©. Esta innovaciĂłn permite a los nĂșcleos de GPU reservar de forma dinĂĄmica y en tiempo real una parte de la memoria unificada con el propĂłsito de incrementar la utilizaciĂłn de la lĂłgica grĂĄfica, y, asĂ, mejorar el rendimiento.
La lĂłgica grĂĄfica del SoC M4 implementa aceleraciĂłn mediante hardware del trazado de rayos
AdemĂĄs, la lĂłgica grĂĄfica del SoC M4 implementa aceleraciĂłn mediante hardware del trazado de rayos, por lo que es la primera vez que un iPad nos propone esta prestaciĂłn. SerĂĄ curioso comprobar cĂłmo lucen los juegos en la nueva pantalla OLED de estas tabletas. Otra caracterĂstica interesante de la GPU del chip M4 es el mesh shading, que no es otra cosa que un bloque lĂłgico diseñado especĂficamente para acelerar el procesamiento de la geometrĂa.
A grandes rasgos esta tĂ©cnica actĂșa sobre la geometrĂa de la escena con el propĂłsito de transformar una geometrĂa compleja en un paquete de mallas mĂĄs sencillas que pueden ser renderizadas con mucho menos esfuerzo. SegĂșn Apple la GPU del SoC M4 es hasta cuatro veces mĂĄs rĂĄpida que la lĂłgica grĂĄfica del chip M2. Ya lo comprobaremos.
Foto tomada de: xataka.com
Del motor Neural Engine para inteligencia artificial en esta ocasiĂłn Apple no nos ha contado gran cosa. El del SoC M4 incorpora 16 nĂșcleos, exactamente los mismos de la lĂłgica equiparable de los chips M3, M2 y M1. Eso sĂ, los de Cupertino nos prometen que han introducido mejoras importante en la microarquitectura de estos nĂșcleos, lo que los hace mĂĄs rĂĄpidos y eficientes que sus predecesores. De hecho, siempre segĂșn Apple, el motor Neural Engine del chip M4 es mucho mĂĄs potente que el del SoC M3.
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El Ășltimo bloque funcional del SoC M4 en el que merece la pena que indaguemos es la lĂłgica que se responsabiliza de entregar la señal de vĂdeo al panel OLED de los nuevos iPad Pro. Apple asegura que ha sido rediseñada por completo para sacar el mĂĄximo partido a las matrices Tandem OLED de estas tabletas.
AdemĂĄs, esta lĂłgica implementa la compensaciĂłn del brillo y el color, asĂ como la sincronizaciĂłn adaptativa entre 10 y 120 Hz. Sobre el papel no pinta nada mal, aunque de nuevo tendremos que esperar hasta que caiga en nuestras manos uno de los nuevos iPad Pro para confirmar si su calidad de imagen es realmente tan alta como nos ha prometido Apple.
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Tomado de: xataka.com