اپل در سال 2020 تصمیم گرفت استفاده از پردازنده‌های اینتل را کنار بگذارد و به سراغ تراشه‌های اختصاصی خود برود. این شرکت در سال 2006، پس از کنار گذاشتن پردازنده‌های PowerPC، استفاده از پردازنده‌های اینتل را آغاز کرده بود. با این حال، اپل بار دیگر مسیر خود را تغییر داد و به طراحی تراشه‌های اختصاصی روی آورد. این تصمیم در مجموع موفقیت‌آمیز بود و نتایج خوبی برای این شرکت به همراه داشت.
از آن زمان، تراشه‌های سری M اپل به دلیل عملکرد بهتر در مقایسه با پردازنده‌های اینتل در دستگاه‌های قابل حمل مورد توجه قرار گرفته‌اند. این تراشه‌ها باعث شده‌اند دستگاه‌های اپل سریع‌تر و روان‌تر عمل کنند. حتی مدل‌های اقتصادی مانند MacBook Neo با 8 گیگابایت رم نیز از این مزیت برخوردارند؛ البته، این دستگاه به جای تراشه‌های سری M، از تراشه A18 Pro استفاده می‌کند.
در همین حال، جدیدترین تراشه‌های اپل، یعنی M5، M5 Max، M5 Ultra و M6، توانسته‌اند جایگاه برجسته‌ای در رتبه‌بندی‌های بنچمارک، مانند Geekbench، به دست آورند و عملکرد قدرتمندی از خود نشان دهند.
اپل از نظر قدرت پردازشی خام پیشرفت چشمگیری داشته و در این زمینه از اینتل پیش افتاده است. با این حال، ممکن است از نظر امکان شخصی‌سازی سخت‌افزار و تنوع پیکربندی‌ها، همچنان از اینتل عقب‌تر باشد. یکی از مهم‌ترین مزیت‌های اپل این است که سخت‌افزار و نرم‌افزار محصولات خود را با هماهنگی زیادی طراحی می‌کند. این هماهنگی باعث می‌شود دستگاه‌های اپل در استفاده روزمره سریع‌تر و روان‌تر از محصولات مجهز به پردازنده‌های اینتل به نظر برسند.
تلاش تیم‌های اپل برای بهبود معماری پردازنده نیز نقش مهمی در این پیشرفت داشته است. این شرکت در فاصله عرضه تراشه‌های M3 و M4، تعداد ریزعملیات‌هایی را که پردازنده می‌تواند انجام دهد افزایش داده و ظرفیت حافظه کش را نیز بیشتر کرده است. حافظه کش به پردازنده کمک می‌کند داده‌های مورد نیاز خود را سریع‌تر در دسترس داشته باشد و اطلاعات را با سرعت بیشتری پردازش کند.
یکی دیگر از مزیت‌های مهم تراشه‌های اپل، استفاده از حافظه رم یکپارچه است. در این ساختار، بخش‌های مختلف تراشه به یک مجموعه حافظه مشترک دسترسی دارند. از آنجا که پردازنده مرکزی (CPU)، پردازنده گرافیکی (GPU) و موتور عصبی (Neural Engine) از همین مجموعه منابع استفاده می‌کنند، برای انتقال داده‌ها بین بخش‌های مختلف به زمان کمتری نیاز است. در نتیجه، سرعت پردازش افزایش می‌یابد و هماهنگی میان اجزای تراشه بهتر می‌شود.
اپل به سقف عملکرد خود نزدیک می‌شود؟
با وجود پیشرفت‌های چشمگیر اپل در زمینه سرعت و قدرت پردازش، تراشه‌های این شرکت هنوز در برخی حوزه‌ها با محدودیت‌هایی روبه‌رو هستند. یکی از این حوزه‌ها، اجرای بازی‌های رایانه‌ای است.
بر اساس برخی معیارهای مربوط به اجرای بازی‌ها، عملکرد تراشه M6 اپل در حال حاضر تقریباً با کارت گرافیک RTX 3050 انویدیا، محصول سال 2022، قابل مقایسه است.
برای مثال، وب‌سایت NotebookCheck بازی Cyberpunk 2077 را روی این تراشه و در وضوح اصلی Full HD آزمایش کرده است. نتیجه نشان می‌دهد که بازی در این شرایط با نرخ 33 فریم بر ثانیه اجرا می‌شود. با استفاده از فناوری‌های ارتقای وضوح تصویر و تولید فریم، این نرخ به 80 فریم بر ثانیه می‌رسد.
بازی سنگین‌تر Crimson Desert نیز روی همین تراشه با نرخ 30 فریم بر ثانیه اجرا شده است. با این حال، استفاده از فناوری ارتقای وضوح تصویر MetalFX اپل توانسته نرخ فریم را در یک دستگاه Mac Mini مجهز به تراشه M6 به 60 فریم بر ثانیه افزایش دهد.
این نتایج نشان می‌دهند که فناوری‌های نرم‌افزاری می‌توانند تأثیر زیادی بر عملکرد گرافیکی تراشه‌های اپل داشته باشند. ارتقای وضوح تصویر به سیستم اجازه می‌دهد بازی را با وضوح پردازشی پایین‌تری اجرا کند و سپس تصویر را به وضوح بالاتر برساند. تولید فریم نیز با ایجاد فریم‌های میانی، به افزایش نرخ فریم کمک می‌کند.
با این حال، عملکرد تراشه‌های قدرتمندتر اپل نیز در همه شرایط بدون محدودیت نیست. وب‌سایت PCMag دو بازی Total War: Warhammer 3 و Cyberpunk 2077 را روی تراشه M5 Max با پردازنده گرافیکی 40 هسته‌ای آزمایش کرده است. طبق نتایج گزارش شده، این تراشه در تنظیمات گرافیکی Ultra و وضوح‌های 1080p و 1200p، به طور میانگین به نرخ 102 فریم بر ثانیه دست یافته است. همچنین نرخ فریم گزارش شده برای بازی‌های Total War و Cyberpunk به ترتیب 93 و 120 فریم بر ثانیه بوده است.
در مقابل، حتی تراشه M5 Ultra نیز هنگام اجرای Cyberpunk 2077 با بالاترین تنظیمات گرافیکی و فعال بودن قابلیت رهگیری پرتو نور (Ray Tracing)، با محدودیت‌هایی مواجه می‌شود. بر اساس گزارش Tom’s Hardware، این تراشه در وضوح 1080p و با تنظیمات Ultra و قابلیت رهگیری پرتو، به طور میانگین حدود 66 فریم بر ثانیه ارائه می‌دهد.
این نتایج نشان می‌دهند که قدرت پردازشی بالای تراشه‌های اپل لزوماً به معنای برتری آن‌ها در تمام کاربردهای گرافیکی نیست. به ویژه در بازی‌های سنگین، نوع پردازنده گرافیکی، فناوری‌های بهینه‌سازی و تنظیمات گرافیکی همچنان نقش مهمی در عملکرد نهایی دارند.
یکی از مزیت‌های مهم پردازنده‌های اینتل نیز این است که می‌توان آن‌ها را در کنار طیف گسترده‌ای از کارت‌های گرافیک قدرتمند به کار گرفت. حتی امکان اتصال کارت گرافیک خارجی از طریق درگاه تاندربولت (Thunderbolt) نیز وجود دارد. بنابراین، اگرچه پردازنده‌های اینتل به تنهایی همیشه بهترین عملکرد گرافیکی را ارائه نمی‌دهند، اما می‌توان آن‌ها را با قطعات دیگر ترکیب کرد و به قدرت پردازشی و گرافیکی بسیار بالایی دست یافت.
البته، این موضوع به معنای ضعف همیشگی پردازنده‌های گرافیکی داخلی اینتل نیست؛ زیرا تراشه‌های جدید این شرکت که برای کنسول‌های بازی دستی طراحی شده‌اند، از جمله مواردی هستند که عملکرد گرافیکی آن‌ها باید جداگانه مورد بررسی قرار گیرد.
اپل حتی در برابر قدرتمندترین سخت‌افزارها نیز رقابت می‌کند
توانایی تراشه‌های اپل تنها به استفاده روزمره و اجرای بازی‌ها محدود نمی‌شود. این تراشه‌ها در برخی نرم‌افزارهای حرفه‌ای تولید محتوا نیز عملکرد قابل توجهی دارند و حتی می‌توانند با قدرتمندترین سخت‌افزارهای بازار رقابت کنند.
برای نمونه، تراشه M5 Ultra اپل در نرم‌افزار Blender، که برای مدل‌سازی و پردازش گرافیکی سه‌بعدی استفاده می‌شود، توانسته است به عملکردی نزدیک به کارت گرافیک قدرتمند RTX 5090 انویدیا دست پیدا کند.
بر اساس نتایج بنچمارک Blender، امتیاز متوسط کارت گرافیک RTX 5090 برابر با 15068.26 است؛ در حالی که تراشه M5 Ultra اپل امتیاز 13112.88 را به دست آورده است. در مقایسه با این دو، پردازنده گرافیکی B390 که یک پردازنده گرافیکی لپ‌تاپی است، امتیاز متوسط 1266.02 دارد.
این ارقام نشان می‌دهند که M5 Ultra در این آزمون عملکردی نزدیک به RTX 5090 دارد، هرچند امتیاز آن همچنان پایین‌تر است. در عین حال، فاصله عملکردی آن با پردازنده گرافیکی B390 بسیار زیاد است.
بنابراین، قدرت تراشه‌های اپل را نمی‌توان صرفاً بر اساس عملکرد آن‌ها در بازی‌ها ارزیابی کرد. یک تراشه ممکن است در برخی بازی‌ها با محدودیت‌هایی مواجه باشد، اما در نرم‌افزارهای حرفه‌ای و کاربردهای دیگر، عملکرد بسیار قدرتمندی ارائه دهد.
کنترل کامل اپل بر سخت‌افزار؛ مزیت اصلی در طراحی تراشه‌ها
یکی از مهم‌ترین دلایل پیشرفت تراشه‌های اپل این است که این شرکت کنترل کاملی بر طراحی سخت‌افزار اختصاصی خود دارد. اپل می‌تواند معماری پردازنده، شیوه استفاده از حافظه، ظرفیت حافظه کش و طراحی مصرف انرژی را متناسب با نیازهای خود تغییر دهد.
این سطح از کنترل به اپل اجازه می‌دهد اجزای مختلف تراشه را با دقت زیادی با یکدیگر هماهنگ کند. در واقع، این شرکت می‌تواند پردازنده و سایر بخش‌های سخت‌افزاری را به گونه‌ای طراحی کند که با سیستم‌عامل و نرم‌افزارهای خود هماهنگی بالایی داشته باشند. چنین رویکردی به ایجاد محصولاتی منسجم و بهینه کمک می‌کند.
در مقابل، اینتل و AMD نیز برای بهبود معماری پردازنده‌های مبتنی بر مجموعه دستورالعمل‌های x86 با یکدیگر همکاری کرده‌اند و روش‌های تازه‌ای را برای افزایش عملکرد این پردازنده‌ها بررسی می‌کنند. یکی از این روش‌ها، توسعه افزونه‌های جدید CPU با نام ACE است که هدف آن‌ها افزایش سرعت پردازش‌های مرتبط با هوش مصنوعی است.
اینتل همچنین در سال 2024 فناوری Advanced Performance Extensions یا APX را معرفی کرد. این فناوری تعداد «ثبات‌های همه‌منظوره» (General-Purpose Registers) پردازنده را دو برابر می‌کند. ثبات‌ها حافظه‌های بسیار کوچکی در داخل پردازنده هستند که برای نگهداری موقت داده‌ها و مقادیر مورد نیاز هنگام اجرای دستورالعمل‌ها استفاده می‌شوند. افزایش تعداد این ثبات‌ها می‌تواند به پردازنده کمک کند داده‌های بیشتری را به صورت مستقیم در دسترس داشته باشد و نیاز به برخی عملیات اضافی را کاهش دهد.
در مجموع، اپل با کنترل کامل بر طراحی تراشه‌های خود، توانسته است هماهنگی میان سخت‌افزار و نرم‌افزار را به یکی از نقاط قوت اصلی محصولاتش تبدیل کند. در مقابل، اینتل و AMD نیز با توسعه معماری x86 و معرفی فناوری‌های جدید، به دنبال بهبود عملکرد پردازنده‌های خود هستند. رقابت میان این شرکت‌ها نشان می‌دهد که افزایش قدرت پردازشی تنها به بالا بردن سرعت پردازنده محدود نیست، بلکه به طراحی معماری، مدیریت حافظه، مصرف انرژی و هماهنگی میان اجزای مختلف سیستم نیز بستگی دارد.
اولین نفری باشید که دیدگاه می‌گذارد