Apple – властелинът на 3nm
Apple е непрекъснато критикуван, че преувеличава своята роля спрямо иновациите. Технологичният гигант е известен повече с изпипване на доказани и наложени системи, компоненти и софтуер, отколкото със създаване на изцяло нови такива. Примерите са с почти всяко устройство, приложение или услуга. Ситуацията е идентична и с хардуера – Apple залага повече на изпипаната интеграция отколкото на голите характеристики.
Нещата се обръщат с привидно невинната на пръв поглед стратегия, компанията от Купертино сама да разработва дизайна на всичките си процесори. Досега, Apple правеше това за мобилните си устройства, но от 2020 г. премина изцяло към единен модел и архитектура за всичките си джаджи. Тогава от TechTrends определихме ходът на компанията като потенциално революционен и три години по-късно изглежда, че усилията дават повече от добър резултат.
За последните два месеца, Apple представи първите си устройства с процесори изградени по 3nm архитектура. Началото беше положено със смартфона iPhone 15 Pro, а в края на октомври бяха представени и първите чипове за персонални компютри M3, които разчитат на тази технология. Компанията от Купертино успя да да монополизира 3nm архитектура и в момента е единственият производител в света, който я използва масово. Това потвърди и слуховете, че Apple са изкупили целия капацитет за 3nm чипове на TSMC за 2023 г. С което доминацията на компанията е гарантирано от поне няколко месеца.
Ябълковият силиций M3
С преминаването към собствени чипове през 2020 г. Apple постигна две ключови неща. Първото е, че изостави зависимостта си от Intel, като заряза x86 архитектурата и премина към тази на ARM. Мобилната технология има своите предимства и недостатъци. Плюсовете са, че предлага по-голяма компактност, по-добра миниатюризация на транзисторите и енергийна ефективност. Недостатъците са свързани с определи възможности за работа на максимални обороти, където по-надеждна е x86.
За три години Apple успя максимално бързо да стъпи на ARM технологията и се превърна в първият производител на устройства, който вече предлага не само смартфони, но и компютри с 3nm архитектура. Резултатът е серията чипове M3 (базов, Pro и Max версии), които се възползват от по-малкия размер на транзистори да разположат по-голямо количество на силициевата плочка. В класическия Apple стил, сравнението е само между предходните чипове от серията М. Така M3 са с между 15% и 30% по-бързи и ефективни спрямо предходното поколение.
Другото голямо предимство на M3 и на ARM решенията на Apple са т.нар. невронни ядра, които отговарят за обработката на изчисления свързани с изкуствен интелект (AI). Тук отново производителността е повишена с 15% спрямо M2 процесорите и с 60% ако сравняваме с по-предходното поколение.
Първите устройства, които ще се възползват от новите чипове са 14 и 16-инчовите лаптопи MacBook Pro и 24-инчовите интегрирани настолни компютри iMac. Цените са като за Apple – за преносимите тя започва от 1 599 долара, а за десктопите от 1 299 долара, но може да надмине 7 000 долара.
Мобилният лидер
Месец и половина преди дебюта на процесорите M3, Apple представи 3nm чипове и за своите смартфони. Това е A17 Pro, който е наличен в настоящите iPhone 15 Pro и Pro Max версии. По време на представянето, акцентът падна повече на титаниевия корпус, а не толкова на процесора. Но това беше първото масово потребителско устройство, което е с 3nm чипсет.
Подобно на M3 моделите, A17 Pro няма толкова голям скок спрямо 5nm предшественици. Той е с 10% по-бърз, но предимствата му са повече насочени към развитието на графичните ядра. В това направление, увеличението на производителността достига 20%. Също подобно на M3, друга сфера е подсилването на невронните ядра. Това допринася за приложения, които използват AI, нещо, което ще се засилват през следващите години.
Apple все още е единствената компания, която предлага смартфон с 3nm на пазара. Компанията ще запази този статус поне до средата на 2024 г. Най-новият флагмански чипсет на Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3 е базиран на 4nm архитектура и той ще е водещия такъв на марката поне до средата на следващата година. Единствено MediaTek обяви изненадващо свой процесор, който ще бъде пуснат на пазара, но през втората половина на 2024 г.
Задушаване на конкуренцията
Apple ще поддържа тази доминация поне до средата на 2024 г. Причината за това може би се крие в различни доклади, че технологичната компания е изкупили капацитета на TSMC за 3nm чипсети до края на настоящата година. Има вероятност да са резервирали и части от поточните линии и за първите месеци на 2024 г.
Тази хипотеза се подкрепя и от факта, че почти всички големи чипсет разработчици забавят своите 3nm модели. Освен вече споменатите Qualcomm и MediaTek, това се случва със Samsung и AMD. Последната компания планираше за 2024 г. да премине към 3nm архитектура. Но през настоящата излезе неофициална информация, че AMD е изменила намеренията си и смята да прескочи тази технология и директно да премине на 2nm през 2025 г. Според други слухове, компанията само е отложила дебюта на процесорите с 3nm за 2025 г.
Общото между всички тези отлагания се крие в запълнения капацитет на TSMC. Тайванският производител е единствения, който реализира дизайните на чиповете изпълнени по 3nm архитектура. Предвид факта, че само Apple предлага в момента подобни процесори, подсказва, че технологичният гигант е изпълнил настоящия капацитет. За следващите ще се отвори такъв, когато TSMC разшири производствените мощности, което се очаква през следващата година.
Практиката на Apple е традиционна, като преди повече от десетилетие, компанията беше изкупила повечето екрани с multitouch възможности и за кратко беше почти единствената, която имаше смартфони с такива дисплеи.
Другият конкурент, който може на теория да се противопостави на Apple е Intel. Компанията обаче не може да достигне до производство на процесори с архитектура под 7nm, ката тя достигна тази технология едва през настоящата 2023 г. Пътят до 3nm за Intel е доста дълъг, въпреки намеренията им до няколко години да имат подобни разработки.
Има ли значение 3nm
Все пак има ли значение дали процесорите ще са 4nm или 3nm? Както виждаме в горните сравнения, разликата в производителността спрямо 5nm не е толкова значителна. Основната е между 10% и 20%. Цялостното представяне зависи най-вече и от самия дизайн на чиповете. При Apple вече отбелязахме, че се залага повече развитие на графичните и невронни ядра. За смартфоните това са достатъчни предимства за леко технологично надмощие. При персоналните компютри има влияние най-вече при лаптопите и то само ако графичният процесор не е на отделна карта.
Сравнението с чиповете на Intel е по-трудна задача, заради тясната интеграция и оптимизация на софтуера на Apple. Но при някои тестове на M2 процесорите спрямо i9, последният достига понякога до трикратно по-добри резултати. Той обаче ползва многократно повече енергия, нещо в което ARM се е специализирал през последните десетилетия.
Което прави настолните конфигурации с отделни компоненти несравними с чиповете на Apple. От друга страна, обаче „ябълковият“ гигант има по-добра оптимизация, заради затворената си екосистема. Затова и различните сравнения опират повече до приложения, за които се ползват компютрите и лични предпочитания. Това обаче не отнема факта, че Apple е и ще бъде властелинът на 3nm технология поне до средата на 2024 г.