Apple presenta M3, M3 Pro y M3 Max
(apple.com)- Apple presentó simultáneamente sus nuevos chips para Mac, M3, M3 Pro y M3 Max; los tres usan por primera vez en chips para computadoras personales un proceso de 3 nanómetros, lo que mejora la velocidad y la eficiencia energética
- La nueva arquitectura de GPU usa Dynamic Caching para asignar en tiempo real solo la memoria local necesaria para cada tarea, y por primera vez en Mac admite ray tracing acelerado por hardware y mesh shading
- Las mejoras de rendimiento anunciadas frente a M1 incluyen renderizado hasta 2,5 veces más rápido, núcleos de rendimiento 30% más rápidos, núcleos de eficiencia 50% más rápidos y Neural Engine 60% más rápido; el motor multimedia agrega decodificación AV1
- La memoria unificada máxima escala hasta 24GB en M3, 36GB en M3 Pro y 128GB en M3 Max, cubriendo desde Macs de uso general hasta cargas de trabajo profesionales de alto rendimiento
- La mejora en eficiencia energética contribuye a la eficiencia de las nuevas MacBook Pro e iMac, y la nueva MacBook Pro alcanza, según pruebas de Apple, la mayor duración de batería en una Mac: hasta 22 horas
Familia M3 basada en proceso de 3 nanómetros
- Apple anunció los tres chips M3, M3 Pro y M3 Max, presentando la siguiente generación de Apple silicon para Mac
- Los tres chips están fabricados con tecnología de proceso de 3 nanómetros, por primera vez en chips para computadoras personales, lo que permite incorporar más transistores en menos espacio y mejorar la velocidad y la eficiencia
- Los nuevos chips se incorporan en las nuevas MacBook Pro e iMac
- Los cambios principales abarcan GPU, CPU, memoria y motor multimedia
- Arquitectura de GPU de próxima generación
- Núcleos de rendimiento y núcleos de eficiencia de CPU más rápidos
- Neural Engine más rápido
- Soporte para más memoria unificada
- Nuevo motor multimedia con decodificación AV1
GPU de próxima generación y Dynamic Caching
- La GPU de la familia M3 se presenta como un cambio importante en la arquitectura gráfica de Apple silicon
- A diferencia de las GPU tradicionales, Dynamic Caching asigna en tiempo real, desde el hardware, el uso de memoria local
- Usa solo la cantidad exacta de memoria necesaria para cada tarea
- Funciona de forma transparente para los desarrolladores
- Aumenta el uso promedio de la GPU y contribuye a mejorar el rendimiento en apps profesionales de alto rendimiento y juegos
- Por primera vez en Mac, admite ray tracing acelerado por hardware
- El ray tracing modela la interacción de la luz dentro de una escena para permitir imágenes físicamente precisas
- Los desarrolladores de juegos pueden implementar sombras y reflejos más precisos
- La nueva GPU también admite por primera vez en Mac mesh shading acelerado por hardware
- Mejora la capacidad y la eficiencia del procesamiento de geometría
- Permite escenas más complejas en juegos y apps con uso intensivo de gráficos
- Apple destaca una mejora importante del rendimiento de la GPU frente a la familia M1
- La velocidad de renderizado es hasta 2,5 veces mayor que en la familia M1
- La GPU de M3 ofrece el mismo rendimiento que M1 con casi la mitad de energía
- El rendimiento pico es hasta 65% mayor que en M1
CPU, memoria unificada y motores de IA y video
- La CPU de próxima generación de M3, M3 Pro y M3 Max mejora la arquitectura tanto de los núcleos de rendimiento como de los núcleos de eficiencia
- Los núcleos de rendimiento son hasta 30% más rápidos que los de la familia M1
- Los núcleos de eficiencia son hasta 50% más rápidos que los de M1
- Puede ofrecer el mismo rendimiento multihilo con aproximadamente la mitad de la energía que M1
- A potencia pico, ofrece hasta 35% más rendimiento
- Apple citó como ejemplos de mejora de rendimiento de CPU la compilación y prueba de millones de líneas de código en Xcode, y el uso de cientos de pistas de audio, plugins e instrumentos virtuales en Logic Pro
- Cada chip usa la arquitectura de memoria unificada, característica de Apple silicon
- Mediante un único pool de memoria, las distintas tecnologías dentro del chip acceden a los mismos datos
- Reduce la necesidad de copiar datos entre varios pools de memoria
- Ofrece alto ancho de banda, baja latencia y eficiencia energética
- El soporte de memoria unificada se amplía hasta 128GB
- Apple puso como ejemplo a desarrolladores de IA que trabajan con modelos transformer más grandes, de decenas de miles de millones de parámetros
- El Neural Engine mejorado es hasta 60% más rápido que en la familia M1
- Procesa flujos de trabajo de IA/ML con mayor rapidez mientras mantiene los datos en el dispositivo para preservar la privacidad
- Herramientas de procesamiento de imágenes con IA como reducción de ruido y superresolución de Topaz se vuelven más rápidas
- La detección de edición de escenas de Adobe Premiere y Smart Conform de Final Cut Pro también reciben mejoras de rendimiento
- El motor multimedia de los tres chips ofrece aceleración por hardware para H.264, HEVC, ProRes y ProRes RAW
- Por primera vez admite decodificación AV1, lo que puede mejorar la eficiencia energética y extender la duración de la batería al reproducir servicios de streaming
Configuración de cada chip y tareas objetivo
- M3 es un chip para sistemas de uso masivo
- Tiene 25.000 millones de transistores, 5.000 millones más que M2
- La GPU de 10 núcleos es hasta 65% más rápida en rendimiento gráfico que M1
- La CPU de 8 núcleos se compone de 4 núcleos de rendimiento y 4 núcleos de eficiencia
- El rendimiento de CPU es hasta 35% más rápido que M1
- La memoria unificada admite hasta 24GB
- Apple citó como ejemplo la iluminación, las sombras y los reflejos realistas en juegos con uso intensivo de gráficos como Myst
- M3 Pro apunta a usuarios que necesitan más rendimiento
- Tiene 37.000 millones de transistores
- La GPU de 18 núcleos es hasta 40% más rápida que M1 Pro
- La memoria unificada admite hasta 36GB
- La CPU de 12 núcleos se compone de 6 núcleos de rendimiento y 6 núcleos de eficiencia
- El rendimiento de un solo hilo es hasta 30% más rápido que M1 Pro
- Apple citó como ejemplo unir y manipular fotos panorámicas grandes en Adobe Photoshop
- M3 Max es el chip para las cargas de trabajo profesionales más exigentes
- Tiene 92.000 millones de transistores
- La GPU de 40 núcleos es hasta 50% más rápida que M1 Max
- La memoria unificada admite hasta 128GB
- La CPU de 16 núcleos se compone de 12 núcleos de rendimiento y 4 núcleos de eficiencia
- El rendimiento de CPU es hasta 80% más rápido que M1 Max
- Está diseñado para procesar la posproducción de video de alta resolución de forma rápida y flexible en DaVinci Resolve, Adobe Premiere Pro y Final Cut Pro, incluidos dos motores ProRes
Eficiencia energética, batería y plan ambiental
- La eficiencia energética de M3, M3 Pro y M3 Max contribuye a que las nuevas MacBook Pro e iMac cumplan con los estándares de eficiencia energética de Apple
- La nueva MacBook Pro alcanza hasta 22 horas, la mayor duración de batería en la historia de Mac
- Las pruebas de Apple se realizaron en septiembre y octubre de 2023 con sistemas MacBook Pro de 16 pulgadas de preproducción
- El sistema de prueba tenía Apple M3 Pro, CPU de 12 núcleos, GPU de 18 núcleos, 36GB de RAM y SSD de 512GB
- La prueba de navegación web inalámbrica configuró el brillo de la pantalla en 8 clics desde el nivel más bajo y navegó de forma inalámbrica por 25 sitios web populares
- La prueba de reproducción de películas en la app Apple TV reprodujo contenido HD 1080p con las mismas condiciones de brillo
- La duración de la batería varía según el uso y la configuración
- Apple afirma que actualmente logró la neutralidad de carbono en sus operaciones corporativas globales
- Para 2030, planea lograr un impacto climático neto cero en todo su negocio, incluida toda la cadena de suministro de fabricación y el ciclo de vida de todos sus productos
- Según este plan, todos los chips de todas las Mac serán neutros en carbono desde el diseño hasta la fabricación
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Al ver que la configuración de los SKU se vuelve cada vez más compleja, me llamaron la atención algunas cosas. El ancho de banda de memoria se redujo: el M2 Pro tenía 200 GB/s, pero el M3 Pro solo tiene 150 GB/s, y el M3 Max alcanza 400 GB/s solo en los chips seleccionados de gama más alta.
El M3 de 14 pulgadas de gama baja no solo tiene un puerto Thunderbolt menos, sino que tampoco admite oficialmente Thunderbolt 4, a diferencia del M1/M2. En el M3 Pro también desapareció la opción de SSD de 8 TB, probablemente porque había poca demanda para esa configuración. Además, el M3 Pro tiene más núcleos de eficiencia que el Max (6 contra 4), así que me parece interesante que recorten ese tipo de cosas en las configuraciones superiores; creo que Intel no lo habría hecho así.
Cuando estaba en Intel, siempre había compromisos interesantes entre área de silicio, calor y recursos de margen, pero en ese entonces Intel no tenía forma de recopilar estadísticas, así que en gran medida era un “aun así creemos que hay que hacerlo así”, sin muchos datos.
El M2 Pro tenía 8 núcleos de rendimiento + 4 núcleos de eficiencia, y el M3 Pro tiene 6 núcleos de rendimiento + 6 núcleos de eficiencia. No parece un intercambio muy bueno, y no estoy seguro de que el M3 Pro pueda considerarse una actualización.
En todos los demás aspectos, esperaría que ese puerto se comporte igual que un puerto Thunderbolt 4.
En móviles H/HX es parecido: hay pocos SKU con más núcleos de rendimiento que de eficiencia, y en P/U no hay ninguno. De hecho, una de las cosas que me sorprendió cuando Intel empezó a lanzar SMT asimétrico fue que, mientras que los chips móviles y Apple en general estaban cerca de 1:1 o inclinados hacia los núcleos de rendimiento, Intel parecía estar apostando fuerte por los núcleos de eficiencia.
Me confundió un poco la comparación con las Mac Intel. Todavía uso una MacBook de 16 pulgadas con Intel, pero lo que realmente quería ver era cómo se compara el M3 con el M2, no con Intel ni con el M1. No sorprende que, en los propios benchmarks de Apple, el M3 supere casi en todo al Intel Core i7-9750H.
Lo que realmente me interesa es la comparación con la generación inmediatamente anterior, y supongo que la respuesta llegará la próxima semana. Mi laptop de trabajo es una MacBook Pro de 14 pulgadas y, aunque corro muchos contenedores sobre Kubernetes como parte de mi flujo de desarrollo, la duración de la batería es impresionante. Creo que Apple comparó Intel con M1 para convencer a los usuarios existentes de MacBook de actualizarse a la última generación de CPU.
Es un problema difícil de manejar para una empresa que publicita sus productos premium como duraderos.
Aunque Apple diseñe sus propios chips, no puede lograr mejoras revolucionarias de rendimiento todos los años, así que probablemente este nivel de avance entre dos generaciones se mantenga durante bastante tiempo. Apple parte de la idea de que la gente usa sus Mac durante varios años, así que para convencerlos de actualizarse tiene sentido compararlas con generaciones más antiguas.
Me decepciona bastante la falta de entrada/salida adecuada en las laptops. Hablan muchísimo de cuánto avanzó la GPU, pero es una lástima que una laptop de 1,600 dólares solo pueda manejar una pantalla externa y que una de 2,000 dólares solo pueda manejar dos.
Además, están debilitando las desktops al ofrecer M2 solo en equipos todo en uno, así que si hoy vas a una tienda a comprar otra desktop, básicamente tienes que pagar una prima alta por tecnología vieja. Esperaba Face ID y mejor soporte para pantallas, pero no hubo ninguna razón convincente para actualizar nada. Si ya preferías Windows, seguirás prefiriendo Windows; y si ya tienes un procesador M, no hay grandes motivos para actualizar. Si estabas pensando en una Studio o una mini, conviene esperar hasta que actualicen los procesadores.
USB-C puede manejar 1 monitor 6K o 2 monitores 4K, y el puerto HDMI desde el M2 Pro en adelante puede manejar un monitor 8K.
Lo interesante de M2 Pro y M3 Pro es que se alejaron de una configuración que en su mayoría estaba compuesta por núcleos de rendimiento. El M1 Pro tenía 6+2 u 8+2 núcleos de rendimiento+eficiencia, el M2 Pro tenía 6+4 u 8+4, y el nuevo M3 Pro tiene 5+6 o 6+6
Apple ha ido reduciendo la proporción de núcleos de rendimiento en cada generación. En el M1 Pro era de 75~80%, en el M2 Pro de 60~67%, y en el M3 Pro de 45~50%. También se ve en los resultados de Geekbench: el M2 Pro de 10 núcleos (6+4) obtiene 12,100 puntos y el M1 Pro de 10 núcleos (8+2) obtiene 12,202. El M2 Pro de 12 núcleos (8+4) llega a 14,221 puntos, un aumento de 16.5% frente a un incremento de 20% en núcleos
Hay algo que se siente como un resultado extraño. Agregar 2 núcleos de rendimiento M2 solo da una mejora relativamente pequeña frente al M2 Pro de 10 núcleos, pero agregar 2 núcleos de eficiencia al M1 Pro también da la misma mejora de 16.5% frente al M1 Pro 8+2. Si tuviera que especular, podría estar entrando en juego una limitación térmica durante la ejecución del benchmark. Si los núcleos de rendimiento adicionales no pueden comportarse como verdaderos núcleos de rendimiento bajo carga al 100%, su impacto se ve menor; y, a la inversa, si los núcleos de eficiencia ofrecen un rendimiento similar al de los núcleos de rendimiento bajo una carga térmica alta, en el benchmark podrían parecer casi equivalentes
También me pregunto si los escenarios de uso reales difieren de forma significativa de los benchmarks. Por ejemplo, fijar núcleos puede ser útil para cachés calientes, y en una situación real el sistema operativo podría fijar un proceso al núcleo de rendimiento 1 y otro proceso al núcleo de rendimiento 2, y luego ambos tener picos de uso. En ese caso, como la carga térmica total no es alta, los núcleos de rendimiento mantienen su rendimiento máximo, y ambos procesos se benefician de los núcleos de rendimiento y de las cachés calientes
Quizá sea más una decisión de negocio que de rendimiento del chip en sí. Un gran punto de venta del M1/M2 Max eran los gráficos, y quizá también la RAM adicional. Podías obtener la misma CPU en Pro o Max, pero ahora el M3 Pro tiene una CPU 5+6 o 6+6 y el M3 Max tiene 10+4. Tener entre 67% y 100% más núcleos de rendimiento se convierte en un argumento de venta del M3 Max incluso para quienes no están tan interesados en los gráficos
Por experiencia, cuando alguien del ámbito técnico menciona su equipo con Apple Silicon, casi siempre es con chip Pro. Dentro de ese grupo de usuarios, probablemente pocos usen todos los núcleos a plena carga con frecuencia, pero muchos seguramente están disfrutando de una duración de batería excelente
Apple hizo que los núcleos de eficiencia fueran mucho más rápidos durante las últimas generaciones. Aunque son muy pequeños, llegan a casi 50% del rendimiento y consumen alrededor de 10 veces menos energía. Viva la ley de rendimientos decrecientes
Si una tarea solo escala hasta 1~4 núcleos, esos núcleos tienen que ser rápidos, pero si en general escala más allá de eso, es muy probable que pueda escalar incluso a una gran cantidad de núcleos. Desde esta perspectiva, 6~8 núcleos de rendimiento son suficientes para ejecutar simultáneamente algunas cargas ligeras con pocos hilos, y por lo general no se ejecuta mucho más que eso
Después de eso, como en el espacio de un núcleo de rendimiento+caché se pueden meter 4~6 núcleos de eficiencia+caché, para trabajos con alta escalabilidad se obtiene mucho más rendimiento usando solo la mitad de energía. AMD también va en la misma dirección con chiplets Zen 4c y 5c, así que tendrá un chiplet de rendimiento y varios chiplets de eficiencia. Las ventajas de área y energía son demasiado grandes para ignorarlas
Me pregunto por qué existe la opción de 36GB. Otras configuraciones de memoria (16GB, 64GB) siguen siendo potencias de 2 limpias. Viendo solo la capacidad, parece como si usaran memoria con posible ECC y aprovecharan para datos el ancho adicional destinado al soporte de ECC, pero no sé por qué se aplicaría solo a una capacidad. ¿Será por suministro de componentes?
Investigando un poco, parece que no es uno o más buses de 72 bits de ancho con 2^32 palabras, como habría esperado desde una perspectiva antigua, sino probablemente 6 buses de 32 bits de ancho con 6GiB por bus. Este tipo de memoria de profundidad 1.5 * 2^N se ha vuelto bastante común junto con el uso de apilamiento de IC, apilando 12 IC de tamaño potencia de 2 en un solo paquete. Es distinto del método más “cómodo” de apilar los mismos IC en 8 o 16 capas para obtener una potencia de 2
M2 y M3 llegan hasta 24GB, M3 Pro tiene configuraciones de 18GB y 36GB, y M3 Max tiene configuraciones de 36GB, 48GB, 64GB, 96GB y 128GB
Estos modelos parecen menos útiles para inferencia de LLM, que está muy limitada por el ancho de banda de memoria. Si miras la página de la MacBook Pro, el M3 tiene 100GB/s, 150GB/s y 300GB/s, mientras que el M2 tenía 200GB/s y 400GB/s
Con el M3 también se puede llegar a 400GB/s si vas por una configuración de GPU alta, pero es interesante que en general haya bajado
No entiendo por qué no renuevan toda la línea cada vez que sale un chip nuevo. Sobre todo esta vez, porque en la MacBook Pro y la iMac parece que, en la práctica, solo cambiaron el chip.
Por separado, me da curiosidad si alguien sabe cómo se compara la memoria unificada con la VRAM en términos de rendimiento de machine learning. Si pensamos que una H100 de 80 GB cuesta alrededor de 30 mil dólares, resulta interesante que una MacBook Pro full equipada con 128 GB de memoria unificada cueste 5 mil dólares. Considerando que, en la práctica, la mayoría de los prosumidores con un presupuesto razonable quedan limitados a una tarjeta Nvidia de 24 GB, me pregunto si para modelos grandes esto es aunque sea un poco comparable o atractivo.
Segundo, también está la capacidad de fabricación. Es muy probable que durante la primera mitad de este año estuvieran fabricando los procesadores de 3 nm para iPhone mientras trabajaban en los procesadores para MBP, y debe ser difícil escalar la producción de varios chips al mismo tiempo.
Tercero, también está el lado de la demanda. Si mis padres compran una laptop nueva y un teléfono nuevo este año, me parece más probable que lo hagan con 6 meses de diferencia. Del mismo modo, mantener el ritmo de anunciar productos a, b, c este trimestre y d, e, f el siguiente ayuda a que Apple siga apareciendo en las noticias con buenas novedades.
En cuanto a machine learning, espero que los resultados salgan rápido cuando se pueda probar el hardware real.
No sé cuáles son las ventas de MacBook de Apple ni si la Air vende más que la Pro, pero si lo hacen de manera tan consistente, seguramente les está generando ganancias.
Olvidé cuántas fabs con capacidad de 3 nm tiene TSMC, pero no deben ser muchas. También se dice que Apple aseguró toda la capacidad de producción de TSMC[0], pero aun así parece que no alcanzaría.
[0]: Apple is saving “billions” on chips thanks to unique deal with TSMC | https://news.ycombinator.com/item?id=37040722
En la presentación enfatizaron de forma bastante inesperada algo como: “con soporte para hasta 128 GB de memoria, permite flujos de trabajo que antes eran imposibles en una laptop, como los de desarrolladores de IA que trabajan con modelos Transformer más grandes de decenas de miles de millones de parámetros”, pero no mostraron cómo funciona realmente el desarrollo de IA.
Sé que Apple le puso más esfuerzo al soporte de Apple Silicon en PyTorch, pero me pregunto si ya llegó a un nivel suficiente.
El M3 Max podría llegar a competir, pero me parece que Metal todavía está lejos de CUDA. El M3 Max para laptops parece que podría competir con una Nvidia 3070. Eso sí, Nvidia en escritorio es un monstruo con mucho calor y consumo, mientras que los chips Apple M son muy eficientes, así que no es una comparación justa. Habrá que ver cómo salen los chips M3 de escritorio.
Es bastante impresionante que este evento se haya filmado con un iPhone 15 Pro[1]. Claro que usaron iluminación profesional y varios equipos, así que no es el mismo entorno que el de un usuario común.
Como ahora se puede grabar en Log, quizá la próxima presentación de iPhone se grabe con el mismo iPhone que estén presentando.
[1] Fuente: https://www.youtube.com/live/ctkW3V0Mh-k?t=30m02s