Семейство процессоров Apple M3: характеристики и прирост производительности

На днях состоялось очередное (вероятно последнее в этом году) мероприятие Apple, на котором компания представила сразу трех представителей 3-го поколения M-процессоров: M3, M3 Pro и M3 Max. Они производятся на базе самого передового на сегодня техпроцесса, TSMC 3 нм, позволяющего разместить 2 млн транзисторов на площади размером с поперечный срез человеческого волоса. Вот как выглядят характеристики всех известных на данный момент процессоров Apple для ноутбуков и ПК:

M1 (2020)
16 млрд транзисторов
4 + 4 ядер (ЦПУ)
7/8 ядер (ГПУ)
2.6 TFLOPS
82 Гтекс/с
41 Гпикс/с
M1 Pro (2021)
33.7 млрд транзисторов
6/8 + 2 ядер (ЦПУ)
16 ядер (ГПУ)
5.2 TFLOPS
164 Гтекс/с
82 Гпикс/с
M1 Max (2021)
57 млрд транзисторов
8 + 2 ядер (ЦПУ)
32 ядра (ГПУ)
10.4 TFLOPS
327 Гтекс/с
164 Гпикс/с
M1 Ultra (2022)
114 млрд транзисторов
16 + 4 ядра (ЦПУ)
64 ядра (ГПУ)
21 TFLOPS
660 Гтекс/с
330 Гпикс/с
M2 (2022)
20 млрд транзисторов
4 + 4 ядер (ЦПУ)
8/10 ядер (ГПУ)
3.6 TFLOPS
111 Гтекс/с
55 Гпикс/с
M2 Pro (2023)
40 млрд транзисторов
6/8 + 4 ядер (ЦПУ)
16/19 ядер (ГПУ)
7.2 TFLOPS
222 Гтекс/с
110 Гпикс/с
M2 Max (2023)
67 млрд транзисторов
8 + 4 ядер (ЦПУ)
30/38 ядер (ГПУ)
14.4 TFLOPS
444 Гтекс/с
220 Гпикс/с
M2 Ultra (2023)
134 млрд транзисторов
16 + 8 ядер (ЦПУ)
60/76 ядер (ГПУ)
27 TFLOPS
888 Гтекс/с (?)
440 Гпикс/с (?)
M3 (2023)
25 млрд
4 + 4 ядер (ЦПУ)
8/10 ядер (ГПУ)
M3 Pro (2023)
37 млрд
5/6 + 6 ядер (ЦПУ)
14/18 ядер (ГПУ)
M3 Max (2023)
92 млрд
10/12 + 4 ядер (ЦПУ)
30/40 ядер (ГПУ)

А так выросла производительность семейства M3 по сравнению с M2 и M1 (в скобках):

M3M3 ProM3 Max
ЦПУ+20% (+35%)(+20%)+50% (+80%)
ГПУ+20% (+65%)+10% (+40%)+20% (+50%)
НПУ (18 TOPS)+14% (+64%)+14% (+64%)+14% (+64%)

Даже в этих официальных данных мы видим относительно скромный прирост графической производительности (за исключением M3 Max, где он составил 50%). Предварительные утечки графического бенчмарка GFXBench’s 4K Aztec Ruins High Tier Offscreen показывают еще более скроный результат M3 по сравнению с M2 — 52.2 к/с vs 48.6 к/с (+7.4%). Тем не менее, наиболее значительными Apple позиционирует именно графические нововведения. На презентации было заявлено о переходе на новую микроархитектуру ГПУ с применением т.н. динамического кеширования. Суть его сводится к расчету объема зарезервированной памяти непосредственно в процессе запуска приложения, тогда как в «традиционной» графической архитектуре этот объем рассчитывается в процессе компиляции приложения. В результате динамического кеширования происходит более эффективная утилизация памяти.

Другое изменение касается аппаратной поддержки трассировки лучей — впервые на компьютерах Mac. В сочетании с новой микроархитектурой это привело к росту производительности профессиональных графических приложений до 1.8 раз (до 2.5 раз — по сравнению с первым поколением M-процессоров). Также стоит отметить наращивание памяти M3 Max до 128 Гб, что позволит запускать на процессоре трансформерные модели с миллиардами параметров.

О реальном приросте производительности ЦПУ предварительное впечатление можно составить по утечкам бенчмарка Geekbench 6 (Metal) — согласно ему, однопоточная скорость выросла на 16.7%. Что касается обработки видео, то соответствующий движок M3-процессоров получил аппаратную поддержку кодека AV1.

Ну и конечно были представлены несколько новых моделей ноутбуков на базе новых процессоров — 14″ и 16″ MacBook Pro. Их цена в США колеблется от $1.6 тыс до $7.7 тыс в самой старшей конфигурации.