Apple tento týden uvádí různé novinky (psali jsme už o novém modelu iPadu). Spolu s ním také přišlo na notebooky vybavené novými výkonnými procesory. Apple vydal v říjnu čipy M5, ale tehdy jen v základní verzi. Teď se přidávají M5 Pro a M5 Max, které poskytují více jader, více paměti, výkonnější GPU, jsou nově čipletové jako procesory Intelu a AMD a také je tu překvapení: úplně nová architektura na mnohovláknový výkon zaměřených jader.
M5 Pro a M5 Max jsou čipletové
Apple oznámila spolu s novými notebooky MacBook Pro 14 a 16, které je budou používat, příchod nových procesorů M5 Pro a M5 Max. Zatímco v předchozích generacích tyto vyšší řady procesorů byly v podstatě o vyšším počtu jader a případně dalších výpočetních jednotek (například v GPU), zatímco použité technologie byly stejné, tentokrát jsou vyšší řady procesorů o dost svébytnější proti základní verzi M5.
První zásadní změna je, že procesory jsou čipletové. Použitý je sice opět 3nm křemík (vyráběný technologii N3P od TSMC) jako u M5, ale procesory jsou vytvořené ze dvou čipletů, které jsou propojené pokročlým 2,5D či 3D pouzdřením. To by mělo o něco zlepšit výtěžnost (a tím ekonomii) výroby, ale cílem je i to, aby firma mohla nabízet různé konfigurace procesoru, aniž by pro ně byl třeba nový návrh křemíku.
Firma Apple bohužel neuvádí, jak jsou čiplety rozdělené. Očekávali bychom, že jeden čiplet obsahuje jádra CPU a možná různá další komponenty SoC, zatímco druhý čiplet GPU. To je totiž hlavní odlišností mezi procesory M5 Pro a M5 Max.
Nová „prostřední“ architektura na půl cesty mezi velkými a malými jádry
Druhá zásadní změna je, že M5 Pro a M5 Max přinášejí novou architekturu jádra. Velké výkonné jádro je stejné jako v základním v procesoru M5, ovšem Apple ho nyní nově bude označovat jako „Super jádro“ (i retroaktivně u základního M5). Ovšem místo malých či lépe řečeno efektivních jader přítomných v M5 jsou osazená odlišná jádra, kterým Apple říká „Performance“ jádra. V terminologii „big.LITTLE“ by to byla jádra prostřední (což platí také třeba pro E-Core Intelu).
Není to tak, že by už šlo o generaci novější architekturu – Apple s těmito procesory prostřední jádra „Performance“ zavádí jako novou třídu jader tvořících výkonnostní mezistupeň mezi jádry „Super“ a „Efficiency“ přítomnými v M5, ta ale patří do stejné generace jader. Procesory M5 Max a Pro sice neobsahují „malá“ jádra typu Efficiency, ale v jiných či budoucích procesorech se mohou jádra Efficicency a Performance objevit klidně vedle sebe.
Toto nové prostřední jádro typu Performance má údajně mít asi 70 % výkonu velkého jádra „Super“, to je ale z neoficiálních zdrojů. Jádro tento výkon dosahuje při výrazně menší složitosti a ploše jádra (údajně by mělo být stavěné na dekódování sedmi instrukcí za takt, zatímco jádro Super na deset). Cílem je tedy stejně jako u E-Core Intelu zvýšit mnohovláknový výkon. Jednovláknové a málovláknové aplikace budou obslouženy na jádrech Super, zatímco jádra Performance převezmou další vlákna v aplikacích, které vláken dokážou využít hodně. Díky menší ploše jich v procesoru bude hodně, takže celkově dodají vyšší výkon, než by hypoteticky měl procesor s menším počtem samých jader Super. Motivace je tedy zřejmě zcela stejná jako u hybridních procesorů Intel.
Parametry: M5 Pro
Apple bohužel o procesorech neuvádí mnoho podrobností. Víme, že mají maximálně 18 jader. Z toho 12 jader jsou právě ona prostřední Performance jádra, šest jader je typu Super. Objevily se neoficiální informace, podle kterých je všech 6 jader Super v jednom klastru s 16 MB sdílenou cache a všech 12 jader třídy Performance v druhém klastru také s vlastní 16MB sdílenou cache. Tato konfigurace je zdá se stejná pro oba modely – M5 Pro i M5 Max. Takty velkých výkonných jader jsou údajně 4,61 GHz, takty prostředních jader 4,38 GHz.
Procesor M5 Pro má menší GPU s 20 výpočetními jednotkami (2560 shadery) na taktu 1,62 GHz (neoficiální informace) a patrně 256bitové paměti – ty jsou typu LPDDR5X-9600, což dává propustnost 307 GB/s. Procesor má mít 24 MB systémové cache (SLC). Maximální podporovaná kapacita paměti je 64 GB. Grafická architektura je stejná jako v procesoru M5, včetně podpory akcelerace AI přímo na GPU jednotkách (vedle toho by ale měla v procesoru zůstat i dříve existující samostatná NPU jednotka s 16 jádry nazvaná ANE).
Toto je maximální konfigurace, kterou je možno objednat. V levnějších konfiguracích notebooků (pro něž platí uváděné startovací ceny) ale bude procesor ořezán, což umožní prodat i zmetky z výroby. Ořezané verze budou mít jen 15 jader (patrně 5 jader Super a 10 Performance) a GPU s 16 jednotkami (2048 shaderů). Tato nejlevnější verze se dá pořídit v MacBooku Pro 14 za 2199 $ (s 24GB pamětí a 1TB SSD), což je u nás s DPH skoro 56 tisíc Kč. Plná verze bez ořezání stojí od 2699 $.
Apple M5 Pro a M5 Max
M5 Max
Model Max má podle všeho stejnou maximální konfiguraci CPU i stejné takty – šest velkých jader na 4,61 GHz (s 16MB sdílenou cache) a 12 prostředních jader na 4,38 GHz (opět s 16MB sdílenou cache). Pravděpodobně je použitý zcela identický čiplet a rozdíl je jen na straně GPU. To má dvojnásobnou šířku s až 40 jednotkami – 5120 shadery. Paměťová sběrnice i propustnost jsou dvojnásobné, tedy 614 GB/s s LPDDR5X-9600 o šířce 512 bitů (a podle neoficiálních informací má také SoC dvojnásobnou 48MB SLC cache). Maximální kapacita paměti je s tímto procesorem až 128 GB.
Je možné, že konstrukce procesoru vypadá tak, že k základnímu CPU čipletu je osazen buď jeden GPU čiplet s 20 jednotkami, čímž vznikne procesor M5 Pro, nebo je možné připojit dva GPU čiplety, čímž vznikne M5 Max. Systémová cache i paměťová sběrnice by mohla být na GPU čipletu (protože GPU více potřebuje plnou propustnost pamětí), což dobře sedí s tím, že jak šířka GPU, tak šířka pamětí je u modelu Max dvojnásobná.
I u M5 Max bude vedle plné konfigurace v nabídce také ořezaný model. Ten má plný počet jader CPU (18), ale omezen u něj bude počet jednotek GPU, a to na 32, což znamená grafiku s 4096 shadery. Možná mé také neaktivní čtvrtinu paměťových kanálů.
Nejlevnější konfigurace MacBooku Pro 14 (36 GB paměti, 2TB SSD) s touto ořezanou verzí procesoru lze koupit za 3899 dolarů (s daní skoro 99 tisíc Kč). Plná verze s 48GB pamětí stojí 4099 $ (nebo 4399 $ v MacBoooku Pro 16).
Rychlejší úložiště
Procesory budou nadále obsahovat různé pro Apple specifické akcelerátory multimédií (kodek ProRes vedle AV1 a HEVC, podpora VVC zatím není), AI akcelerátor ANE a také konektivitu Thunderbolt 5. Novinkou by mělo být rychlejší rozhraní pro připojení integrovaného SSD. Apple uvádí, že nyní bude dosahovat rychlost čtení až 14,5 GB/s, což je ekvivalent PCIe 5.0 ×4 SSD. Apple nicméně může používat i PCIe 4.0 ×8.
Pro pořádek dodejme, že Apple nepoužívá standardní NVMe SSD a standardní konektivitu PCIe. Linky založené na PCI Expressu používá s proprietárním rozhraním a proprietární modifikací protokolu NVMe pro komunikaci s čipy NAND, které mají přidaný vlastní rudimentární řadič. Klasická funkcionalita SSD řadiče je přítomná až v procesoru samotném. Linky PCIe a protokol NVMe je tak použitý jako náhrada komunikačních rozhraní obvyklých pamětí NAND. Těžko říct, zda to má nějaké skutečné přínosy mimo to, že není „lehké“ vyměnit na desce čipy NAND a obejít tak vysoké ceny, které Apple účtuje za vyšší kapacity SSD.
V prodeji by měly notebooky s těmito procesory být od příštího týdne (11. 3.), ale už ode dneška běží předobjednávky.
ČLÁNKY DO MAILU