M4 در برابر M3؛ پردازنده‌های اپل چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند؟

چندی پیش بود که اپل طی رویدادی از جدیدترین آیپدهای خود رونمایی کرد؛ دستگاه‌‌هایی که بعضاً مشخصات‌ آن‌ها قابل پیش‌بینی بود. بااین‌حال کوپرتینویی‌ها از جدیدترین تراشه سری M،‌ یعنی M4 در آیپد پرو بهره برده‌اند که بهبود عملکرد دستگاه‌ را در مقایسه با پردازنده‌ نسل قبل سری M به همراه می‌آورند. در ادامه به مقایسه پردازنده M4 اپل با M3 می‌پردازیم. 

مشخصات پردازنده M4 و M3 اپل

در ابتدا نگاهی کلی به مشخصات این دو پردازنده داریم: 

	M4	M3
تعداد هسته‌‌ها	۹ یا ۱۰	۸
هسته‌‌های قدرتمند/کم‌مصرف	۴ یا ۳ - ۶	۴ - ۴
هسته‌های گرافیکی	۱۰	۱۰
واحدهای پردازش گرافیکی	۱۶	۱۶
ترانزیستورها	۲۸ میلیارد	۲۵ میلیارد
رم	۸/۱۶/۲۴	حداکثر ۲۴ گیگابایت
حافظه ذخیره‌سازی	حداکثر ۲ ترابایت (افزایش احتمالی تا ۸ ترابایت با مک‌بوک‌های جدید)	حداکثر ۸ ترابایت
پهنای باند	۱۲۰ گیگابایت بر ثانیه	۱۰۰ گیگابایت بر ثانیه
لیتوگرافی	۳ نانومتری نسل دوم	۳ نانومتری نسل اول

شاید در نگاه اول تفاوت چندانی در مشخصات سخت‌افزاری دو تراشه دیده نشود. M4 و M3 با لیتوگرافی ۳ نانومتری و معماری مشابهی ساخته شده‌اند و به گرافیک یکپارچه قدرتمندی مجهزند که برنامه‌ها را با سرعت مناسبی پردازش و اجرا می‌کند. علاوه‌براین، هر دو پردازنده از فناوری داینامیک کش اپل بهره می‌برند.

بااین‌حال، تفاوت‌های این دو تراشه در تعداد هسته‌ها، قابلیت‌های گرافیکی، نمایشگر و همین‌طور هوش مصنوعی نهفته است. در ادامه این تفاوت‌ها را بیشتر مورد ارزیابی قرار خواهیم داد. 

هسته‌‌های قدرتمند

در نسل قبلی، یعنی پردازنده M3 از ۴ هسته قدرتمند استفاده شده بود، اما تراشه M4 در دو نسخه و هرکدام با ۳ و ۴ هسته قدرتمند روانه بازار می‌شوند. همچنین با حضور ۶ هسته کارآمد، تعداد هسته‌های تراشه M4 به ترتیب به ۹ و ۱۰ عدد می‌رسد؛ درحالی‌که M3 اپل جمعاً ۸ هسته قدرتمند و کارآمد را در اختیار دارد. 

هسته‌‌‌‌‌های گرافیکی

پردازنده M4 همانند نسل قبلی خود از ۱۰ هسته گرافیکی بهره می‌‌برد، درنتیجه عملکرد گرافیکی قابل‌قبولی را از این تراشه انتظار داریم. البته چیزی که این پردازنده را تراشه M3 متمایز می‌کند، ارائه ویژگی‌هایی مانند داینامیک کش اپل و شتاب‌دهنده سخت‌افزاری (Hardware Acceleration) است که قابلیت‌هایی مانند ری‌ترسینگ را برای کاربران به ارمغان می‌آورد. اگرچه پردازش گرافیکی مناسب همواره از ویژگی تراشه‌های سری M بوده، اما حضور قابلیت‌های جدید در M4 باعث می‌شود تا کاربران آیپد پرو‌های جدید بهبود قابل‌توجهی را در عملکرد پردازشی و کیفیت بصری احساس کنند. 

درکل ارائه چنین قابلیت‌هایی نشان می‌دهد که اپل به‌دنبال ارائه تجربه گرافیکی مشابه کاربران موبایل در سایر سخت‌افزارها است. کوپریتینویی‌ها قصد دارند تا با ارتقاء ویژگی‌های تبلت‌های پرچمدارشان، تجربه کاربری را برای طیف وسیعی از فعالیت‌ها، ازجمله تولید محتوا و بازی بهبود ببخشند. درنتیجه این تلاش‌ها، موقعیت اپل به‌عنوان یکی از غول‌های حوزه فناوری تقویت می‌شود و تعهد آن‌ها به ارائه خدمات مناسب به کاربران را نشان می‌دهد. 

موتور عصبی

موتور عصبی 16 هسته‌ای M4 قدرتی برابر 38 TOPS (تریلیون‌ عملیات در ثانیه) دارد، یعنی 20 TOPS بیشتر از نسل قبل. با فراگیرشدن قابلیت‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و همین‌طور توسعه ابزارهای AI، اپل تلاش کرده تا عملکرد پردازنده‌اش را در این زمینه بهینه کند.

طبق داده‌های بنچمارک گیک‌بنچ، تراشه M4 در تست ML 0.6.0 (یادگیری ماشینی) به امتیاز 9234 دست یافته که ۲۳ درصد بهتر از M2 و ۱۰ درصد بهتر از نسل قبلش عمل می‌کند. البته این اعداد و ارقام می‌تواند با بررسی بیشتر M4 در آینده دست‌خوش تغییر شوند.

نمایشگر

تنظیم خودکار رنگ و روشنایی تصاویر، قابلیت ProMotion و رفرش‌ریت پویا ۱۲۰ هرتزی ازجمله ویژگی‌هایی هستند که در عموم نمایشگرهای محصولات اپل ارائه می‌شوند.

بااین‌حال چیزی که می‌تواند تراشه M4 را از نسل قبل متمایز کند، ارائه فناوری جدید OLED Tandem در سری پرو آیپد‌ها است. اپل طی فرایند تولید این آیپدها با اتصال دو پنل OLED به یکدیگر، میزان روشنایی نمایشگر را به حداکثر ۱۵۰۰ نیت رسانده تا بدون نیاز به افزایش ولتاژ، شدت نور خروجی افزایش یابد. همچنین با وجود عملکرد قابل‌قبول نمایشگرهای Mini LED در مک‌بوک‌ها، پیش‌بینی‌ها از حضور Tandem OLED در این دستگاه‌ها حکایت دارد.

جمع‌بندی

حدس‌وگمان‌ها حاکی از آن است که پردازنده M4 علاوه بر آیپد پرو، در نسل جدید مک‌بوک‌ها (که احتمالاً در WWDC 2024 معرفی می‌شوند) نیز به‌کار خواهد رفت. بااین‌حال نمی‌توان عملکرد M4 در آیپدها را به عملکرد آتی این تراشه در مک‌بوک‌ها تعمیم داد و باید منتظر داده‌های بیشتری در این زمینه باشیم.

اپل در معرفی آیپد پرو به نکات مهمی درباره مصرف انرژی و عملکرد دستگاه اشاره کرد. همچنین آیپد پروهای جدید ظاهری باریک‌تر از همیشه دارند و کوپرتینویی‌ها از روش‌های متفاوتی برای مدیریت گرمای دستگاه (در مقایسه با سری مک‌بوک‌ها) بهره برده‌اند. بنابراین باید منتظر ماند و دید که تفاوت عملکرد بین این دو سیستم اپل با پردازنده‌های یکسان، چقدر خواهد بود.