Apple M2

Apple M2
Центральный процессор
Производство	M2: 24 июня 2022 года M2 Pro и M2 Max: 17 января 2023 года M2 Ultra: 13 июня 2023 года
Разработчик	Apple Inc.
Производитель	TSMC
Частота ЦП	3,5 ГГц
Технология производства	5 (N5P) нм
Наборы инструкций	ARMv8.5-A
Число ядер	M2: 8 ядер (4x Avalanche + 4x Blizzard cores) M2 Pro: 10 или 12 ядер (6x или 8x Avalanche + 4x Blizzard cores) M2 Max: 12 ядер (8x Avalanche + 4x Blizzard cores) M2 Ultra: 24 ядра (16x Avalanche + 8x Blizzard cores)
L1-кэш	256 KB
L2-кэш	M2: 20 MB (16 MB - Avalanche, 4 MB - Blizzard) M2 Pro и M2 Max: 36 MB (32 MB - Avalanche, 4 MB - Blizzard) M2 Ultra: 72 MB (64 MB - Avalanche, 8 MB - Blizzard)
L3-кэш	M2: 8 MB M2 Pro: 24 MB M2 Max: 48 MB M2 Ultra: 96 MB
Встроенный графический процессор	Проприетарный Apple GPU M2: 8- или 10-ядерный GPU M2 Pro: 16- или 19-ядерный GPU M2 Max: 30- или 38-ядерный GPU M2 Ultra: 60- или 76-ядерный GPU
Разъём
Ядра
Apple M1 Apple M3

Apple M2 — серия систем на кристалле ARM-архитектуры компании Apple из серии Apple silicon, используемая в ноутбуках MacBook и компьютерах Mac, а также в планшетах iPad Pro, производится контрактным производителем TSMC на 5-нанометровом техпроцессе второго поколения и содержит около 20 миллиардов транзисторов.

Архитектура

Apple M2 имеет четыре высокопроизводительных ядра «Avalanche» и четыре ядра низкого энергопотребления «Blizzard». Это сочетание позволяет оптимизировать энергопотребление. Apple утверждает, что ядра низкого энергопотребления используют одну десятую мощности высокопроизводительных.

Память

M2 использует единую конфигурацию 128-битной двухканальной памяти LPDDR5 SDRAM 6400 МТ/с (в разных моделях — 8, 16 или 24 ГБ), разделяемую всеми компонентами процессора. Микросхемы SoC и RAM монтируются совместно в рамках конструкции system-in-package. Максимальный объём LPDDR5-памяти, поддерживаемой в M2, достиг 24 Гбайт.

M2 Pro поддерживает 256-битную четырёхканальную память LPDDR5, а M2 Max — 512-битную. Пропускная способность обоих чипов идентична предыдущему поколению — 200 ГБ/с у M2 Pro и 400 ГБ/с у M2 Max. Максимальный объём поддерживаемой объединённой памяти составляет 32 ГБ для M2 Pro (идентично M1 Pro), а для M2 Max этот объём увеличился до 96 ГБ (доступны при выборе конфигурации с 38-ядерным GPU).

Графика

В M2 встроен разработанный Apple десятиядерный (в некоторых базовых моделях — восьмиядерный) графический процессор (GPU). Каждое графическое ядро содержит 32 исполнительных блока, каждый из которых содержит 8 арифметико-логических блоков (ALU). В общей сложности, графическая подсистема чипа M2 содержит до 320 исполнительных блоков и 2560 арифметико-логических блоков.

Прочие особенности

M2 содержит специализированное оборудование для нейронных сетей в 16-ядерном Neural Engine, способном выполнять 15,8 триллионов операций в секунду. Другие компоненты включают процессор сигналов изображения, контроллер хранения данных PCIe, контроллер USB 4 с поддержкой Thunderbolt 4 и Secure Enclave.

M2 имеет встроенные средства аппаратного кодирования и декодирования видео с поддержкой 8K H.264, 8K H.265 (8/10 бит, до 4:4:4), 8K Apple ProRes, VP9, HEVC-видео и JPEG.

Производительность и энергоэффективность

Apple обещает 18 % прогресс по сравнению с оригинальным Apple M1, который обеспечивается как улучшениями на уровне микроархитектуры, так и ростом пропускной способности памяти. Она в M2 достигла 100 Гбайт/с, что на 50 % превышает показатель, достигнутый в M1. Также производительные ядра получили 16-Мбайт L2-кеш (вместо 12 Мбайт), в то время как энергоэффективные ядра продолжают пользоваться 4-Мбайт L2-кешем.

Встроенный в M2 графический процессор теперь имеет десять ядер вместо восьми — это вместе с другими улучшениями подняло производительность GPU на 35 % — до 3,6 Тфлопс. Помимо прочего в M2 появились усовершенствованный блок для обеспечения безопасности, новый нейронный сопроцессор с возросшей на 40 % производительностью. Как было указано на презентации, M2 способен декодировать несколько 8K-потоков одновременно, а также имеет средства для аппаратной обработки ProRes-потока.

Развитие семейства чипов Apple M2

Apple M2 Pro

Apple M2 Pro — чип, выполненный по улучшенному 5-нанометровому технопроцессу TSMC (N5P) и содержащий до 10 или 12 процессорных ядер (8 производительных и 4 энергоэффективных), до 19 графических ядер, и 16-ядерный нейронный движок. Пропускная способность объединённой памяти составляет 200 Гбайт/с, а сам чип содержит 40 млрд транзисторов. Apple заявляет о 20 % приросте мощности CPU, 30 % приросте мощности GPU и 40 % приросте мощности нейронного движка по сравнению с M1 Pro.

Apple M2 Max

Apple M2 Max — чип, выполненный по улучшенному 5-нанометровому технопроцессу TSMC (N5P) и содержащий 12 процессорных ядер (8 производительных и 4 энергоэффективных), до 38 графических ядер, и 16-ядерный нейронный движок. Пропускная способность объединённой памяти составляет 400 Гбайт/с, а сам чип содержит 67 млрд транзисторов. Apple заявляет о 20 % приросте мощности CPU, 30 % приросте мощности GPU и 40 % приросте мощности нейронного движка по сравнению с M1 Max.

Apple M2 Ultra

Apple M2 Ultra — чип, состоящий из двух чипов M2 Max, объединённых между собой на одной подложке благодаря технологии UltraFusion. Чип выполнен по улучшенному 5-нанометровому техпроцессу TSMC (N5P), содержит 24 процессорных ядра (16 производительных и 8 энергоэффективных ядер), до 76 графических ядер, и 32-ядерный нейронный движок. Пропускная способность объединённой памяти составляет 800 Гбайт/с, а сам чип содержит 134 млрд транзисторов. Apple заявляет о 20%-м приросте мощности CPU, 30%-м приросте мощности GPU и 40%-м приросте мощности нейронного движка по сравнению с M1 Ultra.

Применение

Устройства, использующие Apple M2:

• MacBook Pro (13 дюймов, M2, 2022) — с июня 2022 года по октябрь 2023 года;
• MacBook Air (13 дюймов, M2, 2022) — с июля 2022 года;
• MacBook Air (15 дюймов, M2, 2023) — с июня 2023 года по март 2024 года;
• iPad Pro (6-го поколения) — с октября 2022 года по май 2024 года.
• Mac mini (2023) — с января 2023 года.
• Apple Vision Pro — с февраля 2024 года (в паре с чипом R1)
• iPad Air (6-го поколения) — с мая 2024 года.

Устройства, использующие Apple M2 Pro:

• MacBook Pro (14 и 16 дюймов, начало 2023) — с января по октябрь 2023 года;
• Mac mini (2023) — с января 2023 года.

Устройства, использующие Apple M2 Max:

• MacBook Pro (14 и 16 дюймов, начало 2023) — с января по октябрь 2023 года.
• Mac Studio (2023) — с июня 2023 года.

Устройства, использующие Apple M2 Ultra:

• Mac Studio (2023) — с июня 2023 года.
• Mac Pro (2023) — с июня 2023 года.

Варианты

В таблице ниже представлены различные SoC на базе микроархитектур "Avalanche" и "Blizzard".

Вариант	Количество ядер CPU (П+Э)	Количество ядер GPU	Количество исполнительных блоков GPU	Количество арифметических логических блоков GPU	Neural Engine	Поддерживаемое количество объединённой памяти	Количество транзисторов
A15 Bionic	5 (2+3)	5	80	640	16-ядерный	4 ГБ	15 млрд
	6 (2+4)	4	64	512
		5	80	640		4–6 ГБ
M2	8 (4+4)	8	128	1024		8–24 ГБ	20 млрд
		10	160	1280
M2 Pro	10 (6+4)	16	256	2048		16–32 ГБ	40 млрд
	12 (8+4)
		19	304	2432
M2 Max		30	480	3840		32–96 ГБ	67 млрд
		38	608	4864
M2 Ultra	24 (16+8)	60	960	7680	32-ядерный	64–192 ГБ	134 млрд
		76	1216	9728

См. также

• Переход Mac на Apple silicon

Ссылки

• Apple анонсировала компьютерный процессор M2 с более мощной встроенной графикой (рус.). 3DNews. (6 июня 2022). Дата обращения: 6 июня 2022.
• Apple представила 5-нм процессоры M2 Pro и M2 Max — до 12 ядер CPU и до 38 ядер GPU (рус.). 3DNews. (17 января 2023). Дата обращения: 18 января 2023.