چیپست M4 اپل: تحولی در دنیای پردازنده‌ها

اپل با معرفی چیپست M4 در سال ۲۰۲۴، گامی بزرگ در توسعه پردازنده‌های خود برداشت. این چیپست که در دستگاه‌هایی مانند آیپد پرو، آی‌مک و مک‌بوک پرو به کار رفته است، با بهبودهای قابل توجه در عملکرد و کارایی، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. در این مقاله، به بررسی دقیق معماری، ویژگی‌ها و عملکرد چیپست M4 می‌پردازیم.

بخش اول: معماری و طراحی چیپست M4

۱. فناوری ساخت و تعداد ترانزیستورها

چیپست M4 با استفاده از فناوری ساخت ۳ نانومتری N3E توسط شرکت TSMC تولید شده است. این فناوری پیشرفته، امکان جای‌گذاری ۲۸ میلیارد ترانزیستور را در این چیپست فراهم کرده است که نسبت به نسل‌های قبلی، افزایش قابل توجهی را نشان می‌دهد.

۲. هسته‌های پردازشی

M4 دارای ترکیبی از هسته‌های با کارایی بالا و هسته‌های کم‌مصرف است:

• هسته‌های عملکردی (Performance Cores): چهار هسته با کارایی بالا برای انجام وظایف سنگین و پردازش‌های پیچیده.

• هسته‌های کارآمد (Efficiency Cores): شش هسته کم‌مصرف برای مدیریت وظایف روزمره و بهینه‌سازی مصرف انرژی.

این ترکیب هسته‌ها، تعادلی بین عملکرد بالا و مصرف بهینه انرژی ایجاد می‌کند.

۳. واحد پردازش گرافیکی (GPU)

چیپست M4 مجهز به یک پردازنده گرافیکی ۱۰ هسته‌ای است که از ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند رهگیری پرتو سخت‌افزاری (Hardware-Accelerated Ray Tracing)، کش پویا (Dynamic Caching) و مش شیدینگ (Mesh Shading) پشتیبانی می‌کند. این قابلیت‌ها، تجربه بصری بهتری را برای کاربران فراهم می‌کند.

۴. واحد پردازش عصبی (NPU)

واحد پردازش عصبی ۱۶ هسته‌ای M4 قادر به انجام ۳۸ تریلیون عملیات در ثانیه است که نسبت به نسل قبلی، بیش از دو برابر افزایش عملکرد را نشان می‌دهد. این واحد، وظایف مرتبط با هوش مصنوعی و یادگیری ماشین را با سرعت و کارایی بیشتری انجام می‌دهد.

بخش دوم: عملکرد و کارایی

۱. مقایسه با نسل‌های قبلی

اپل ادعا می‌کند که M4 در مقایسه با M2، تا ۵۰٪ عملکرد CPU و ۴ برابر عملکرد GPU بهتری ارائه می‌دهد. این بهبودها، M4 را به یکی از قدرتمندترین پردازنده‌های موجود در بازار تبدیل کرده است.

۲. بنچمارک‌ها و نتایج عملکرد

در تست‌های بنچمارک، M4 توانسته است در عملکرد تک‌هسته‌ای، امتیازات بالاتری نسبت به رقبای خود کسب کند. همچنین در عملکرد چند هسته‌ای، M4 عملکردی مشابه با پردازنده‌های ۱۲ هسته‌ای M3 Pro ارائه می‌دهد که نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجه در معماری این چیپست است.

بخش سوم: ویژگی‌های اضافی

۱. پشتیبانی از AV1 و نمایشگرهای پیشرفته

M4 اولین چیپست اپل است که از دیکدینگ سخت‌افزاری AV1 پشتیبانی می‌کند. همچنین، کنترلر نمایشگر جدید آن، امکان پشتیبانی از نمایشگرهای OLED تاندوم در آیپد پرو را فراهم می‌کند که کیفیت تصویر بهتری را ارائه می‌دهد.

۲. حافظه یکپارچه (Unified Memory)

M4 با حافظه یکپارچه LPDDR5X عرضه می‌شود که پهنای باند ۱۲۰ گیگابایت بر ثانیه را فراهم می‌کند. این حافظه در پیکربندی‌های ۸، ۱۶، ۲۴ و ۳۲ گیگابایتی در دسترس است که انعطاف‌پذیری بیشتری را برای کاربران فراهم می‌کند.

بخش چهارم: نسخه‌های پیشرفته M4

۱. M4 Pro

نسخه M4 Pro دارای حداکثر ۱۴ هسته CPU (۱۰ هسته عملکردی و ۴ هسته کارآمد) و تا ۲۰ هسته GPU است. این نسخه با پشتیبانی از حداکثر ۶۴ گیگابایت حافظه یکپارچه و پهنای باند ۲۷۳ گیگابایت بر ثانیه، برای کاربران حرفه‌ای طراحی شده است.

۲. M4 Max

M4 Max با حداکثر ۱۶ هسته CPU، ۴۰ هسته GPU و ۱۲۸ گیگابایت حافظه یکپارچه، قدرتمندترین نسخه از سری M4 است. این نسخه با پهنای باند حافظه بیش از ۵۴۶ گیگابایت بر ثانیه، برای کارهای سنگین و پردازش‌های پیچیده مناسب است.