Apple M2

Apple M2
Specifikace
Návrh	Apple
Uvedení	M2 – 24. června 2022 M2 Pro a M2 Max – 17. ledna 2023 M2 Ultra – 5. června 2023
Výrobci	TSMC
Výrobní proces	5 nm
Počet jader	M2 – 8 (4 + 4) M2 Pro – 10 / 12 (6 / 8 + 4) M2 Max – 12 (8 + 4) M2 Ultra – 24 (16 + 8) (výkonnostní + energeticky-efektivní)
Frekvence	3,49 GHz[1]
Instrukční sada	ARMv8.5-A
L1 cache	192+128 KB v každém jádru (výkonnostní jádra) 128+64 KB v každém jádru (energeticky efektivní jádra)
L2 cache	M2 – 16 MB + 4 MB M2 Pro a M2 Max – 32 MB + 4 MB (výkonnostní + energeticky-efektivní)
L3 cache	M2 – 8 MB M2 Pro – 24 MB M2 Max – 48 MB
GPU	Integrovaná grafika společnosti Apple M2 – 8 / 10 jader M2 Pro – 16 / 19 jader M2 Max – 30 / 38 jader M2 Ultra – 60 / 76 jader
Předchůdce	Apple M1 Apple A15 Bionic
Nástupce	Varianty M2 Pro, M2 Max, M2 Ultra Nástupce Apple M3

Apple M2 je SoC, systému na čipu, založený na architektuře ARM od americké společnosti Apple. Jedná se o druhou generaci v sérii čipů M, přičemž M2 je vyrobena podobně jako čip M1 5 nm technologií, ale tentokrát vylepšenou, která umožnila vložit do čipu více tranzistorů.^[2][3] Stejně jako M1 obsahuje M2 jak centrální procesorovou jednotku (CPU), tak grafický procesor (GPU), s celkovou podporou v operačním systému macOS,^[4] iPadOS, a od konference WWDC 2023, kdy byl oznámen Apple Vision Pro, také ve visionOS.^[5]

Čip M2 byl vydán na Worldwide Developers Conference (WWDC) 6. června 2022 spolu s novým MacBookem Air a 13palcovým Pro, které zároveň používají právě čip M2. Základní verze M2 obsahuje 20 miliard tranzistorů, což je o 4 miliardy (o 25 %) více než základní verze M1.^[6]

V lednu 2023, konkrétně 17. ledna, byly představeny dvě varianty SoCu M2 – čipset M2 Pro a M2 Max. Ty jmény navazují na předchozí produkty doplňující řadu čipsetů M1. Oba čipsety mají více jader než předchozí (tj. Max má nejvíce) – podobně je to i s propustností a grafickými jádry.^[7] M2 Pro obsahuje 40 miliard tranzistorů – dvojnásobek než M2 a o 6 miliard více než M1 Pro, a M2 Max obsahuje 67 miliard tranzistorů, tedy o 10 mld. více než M1 Max.^[8]

Další verze, M2 Ultra, byla představena 5. června 2023. Obsahuje 134 miliard tranzistorů, o 20 miliard více než M1 Ultra, 24 jader, podporuje až 192 GB RAM a s šířkou pásma 800 GB/s.^[9]

31. října 2023 byla oznámená nová řada – Apple M3.^[10]

Design

CPU

M2 obsahuje čtyři vysoce výkonnostní jádra „Avalanche“ a čtyři energeticky efektivní jádra „Blizzard“, s tím, že energeticky efektivní jádra používají pouze jednu desetinu výkonu oproti vysoko výkonnostním jádrům. To umožňuje lepší optimalizaci spotřeby v závislosti na používaných programech.^[11] M2 Pro obsahuje vysoce výkonnostních jader deset nebo dvanáct s tím, že pokaždé se k nim pojí čtyři energeticky efektivní jádra. M2 Max má 12 jader – 8 vysoce výkonnostních a čtyři energeticky efektivní.^[12]

Jádra „Avalanche“ mají 192 kB L1 CPU mezipaměť, 128 kB L1 datovou mezipaměť a sdílenou 16 MB L2 mezipaměť, na rozdíl od 12MB L2 mezipaměti u čipu M1.^[13] Energeticky efektivní jádra „Blizzard“ mají 128 kB L1 CPU mezipaměť, 64 kB L1 datovou mezipaměť a sdílenou 4 MB L2 mezipaměť.^[14] Čipsety M2 Pro a M2 Max mají totéž, až na L2 cache, která se zdvojnásobuje (tedy 32 MB). Dále obsahují čipsety L3 cache – M2 obsahuje 8 MB, M2 Pro 24 MB^[15] a M2 Max 48 MB.^[16]

GPU

Čip M2 obsahuje Applem navržený osmi nebo desetijádrový grafický procesor. Každé jádro GPU je rozděleno do 32 prováděcích jednotek, z nichž každá obsahuje osm aritmetických-logických jednotek (ALU). Celkem M2 má maximální výkon s plovoucí řádovou čárkou 3,6 teraFLOPSu.^[17]

Čip M2 Pro obsahuje tentýž grafický procesor, avšak s 16 nebo 19 jádry, s celkovým počtem aritmetických-logických jednotek až 2 432, s celkovým výkonem s plovoucí řádovou čárkou 6,8 teraFLOPSu.^[18] SoC M2 Max obsahuje jader 30 nebo 38, s 4 864 ALU a celkovým výkonem s plovoucí řádovou čárkou 13,6 teraFLOPSu.^[19] V SoCu M2 Ultra se nachází 60 nebo 76 jader, s 9 728 ALU^[20] a 27,2 teraFLOPSu celkového výkonu.^[21]

Paměť

M2 využívá 6 400 MT/s LPDDR5 SDRAM paměť, kterou slouží všem součástem SoCu. SoC čipy i RAM jsou namontovány společně. Má 128bitovou paměťovou sběrnici s šířkou pásma 100 GB/s.^[22] K dispozici jsou konfigurace 8 GB, 16 GB a 24 GB operační paměti.^[23][24]

M2 Pro a M2 Max využívají stejnou technologii paměti, přičemž mají ale větší sběrnice a šířky pásem. M2 Pro má paměťovou sběrnici o velikosti 256 bitů, M2 Max 512 bitů, a šířky pásem jsou 200 GB/s pro M2 Pro a 400 GB/s pro M2 Max.^[15][16] Dále má M2 Pro k dispozici 16 GB nebo 32 GB RAM paměti a M2 Max 32, 64 nebo až 96 GB operační paměti^[25][26] a M2 Ultra až s 192 GB RAM a 800GB/s šířkou pásma.^[27]

Další funkce

Prvotní tři verze M2 obsahují neuronovou síť v 16jádrovém Neural Enginu a M2 Ultra v 32jádrovém Neural Enginu, který je schopen provádět 15,8 bilionu operací za sekundu.^[28] Mezi další komponenty patří procesor obrazového signálu, řadič úložiště PCIE, řadič USB4 s podporou Thunderbolt 3, u M2 Pro a M2 Max také Thunderbolt 4, a Secure Enclave.^[11][29]

Mezi podporované kodeky patří 8K H.264, 8K H.265 (8/10bit, až 4:4:4), 8K Apple ProRes,^[30] VP8, VP9 a JPEG.^[31]

Produkty

M2

• MacBook Air 13palcový (2022)
• MacBook Air 15palcový (2023)
• MacBook Pro 13palcový (2022)
• iPad Pro (6. generace)
• Vision Pro (2024)

M2 Pro

• MacBook Pro 14 a 16palcový (leden 2023)
• Mac Mini (2023)

M2 Max

• MacBook Pro 14 a 16palcový (leden 2023)
• Mac Studio (M2 Max, 2023)

M2 Ultra

• Mac Pro (2023)
• Mac Studio (M2 Ultra, 2023)

Varianty

Tabulka znázorňuje varianty M2 SoCu, které používají jádra „Avalanche“ a „Blizzard“.

Odkazy

Reference

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Apple M2 na Wikimedia Commons
• Tisková zpráva o M2
• Tisková zpráva o M2 Pro a M2 Max
• Tisková zpráva o M2 Ultra