Чип Apple M7 Ultra от США поддерживает до 1,5 ТБ памяти

Репортаж от Wedoany，12 июля была дополнительно раскрыта дорожная карта нового поколения чипов M7 компании Apple Inc. из США. Журналист Bloomberg Марк Гурман сообщил, что Apple планирует выпустить базовую версию M7 в первой половине 2027 года, затем M7 Pro и M7 Max во второй половине 2027 года, а M7 Ultra ожидается в продуктовой линейке к 2028 году. Чип и система памяти M7 Ultra проектируются с поддержкой до 1,5 ТБ унифицированной памяти, что примерно вдвое превышает максимальную конфигурацию M5 Ultra в 768 ГБ. Apple официально не анонсировала указанные чипы и не подтвердила, что конечный продукт обязательно будет предлагать опцию в 1,5 ТБ.

Существующие сообщения не подтверждают, что «Apple запустила производство тестовых образцов M7 через шесть месяцев после M6». В настоящее время можно утверждать лишь то, что плановые сроки выпуска базовых версий M6 и M7 могут различаться примерно на шесть месяцев; производство тестовых образцов, верификация прототипов и официальный запуск — это разные технологические этапы, которые нельзя напрямую смешивать в одну временную точку.

На этот раз Apple может выпустить только базовую версию M6, не продолжая разработку M6 Pro, M6 Max и M6 Ultra, а последующие высокопроизводительные чипы для Mac перейдут непосредственно в серию M7. Ожидается, что базовая версия M7 будет ориентирована на корректировку модуля нейронных вычислений и дальнейшее увеличение пропускной способности унифицированной памяти; согласно соответствующим сообщениям, целевая пропускная способность составляет около 240 ГБ/с, что выше 153 ГБ/с у базовой версии M5. Пропускная способность памяти определяет скорость, с которой процессор, графическое ядро и нейронный движок считывают данные. При локальном выводе больших моделей весовые данные необходимо непрерывно передавать из унифицированной памяти в вычислительные блоки; недостаточный объём ограничивает размер загружаемой модели, а недостаточная пропускная способность заставляет вычислительные ядра ожидать данные.

1,5 ТБ у M7 Ultra — это не конструкция с установкой нескольких планок памяти на обычной материнской плате настольного ПК. Чипы Apple используют архитектуру унифицированной памяти, где центральный процессор, графический процессор, нейронный движок и модуль обработки мультимедиа совместно используют один и тот же пул памяти, и данные не нужно многократно копировать между отдельной видеопамятью и системной памятью. Эта архитектура снижает задержки при перемещении данных, но количество микросхем памяти, площадь корпуса, каналы контроллера и межсоединения чипов должны быть определены синхронно на этапе проектирования процессора, поэтому впоследствии пользователь не может расширить их самостоятельно, как на обычной рабочей станции.

При увеличении объёма унифицированной памяти до 1,5 ТБ проектирование чипа сталкивается не только с добавлением микросхем памяти. Контроллеру памяти необходимо управлять большим количеством физических адресов и каналов параллельного доступа, а внутри корпуса также требуется обрабатывать более длинные пути сигналов, более высокую общую пропускную способность и энергопотребление, возникающее при одновременной работе большого количества микросхем памяти. Ожидается, что M7 Ultra будет использоваться в высокопроизводительных Mac и внутренних серверах искусственного интеллекта Apple. При работе с большими моделями параметры модели, кэш ключей и значений, промежуточные тензоры и системные данные могут оставаться в унифицированной памяти. Если процессор использует форматы данных с пониженной точностью, объём в 1,5 ТБ может вместить модели большего размера, но фактическое количество работающих параметров всё равно зависит от метода квантования, длины контекста, накладных расходов программного обеспечения и пропускной способности памяти; нельзя просто пересчитать объём памяти в фиксированное количество параметров модели.

Будет ли Apple фактически продавать версию с 1,5 ТБ, пока не определено. В сообщениях отмечается, что M7 Ultra лишь спроектирован с возможностью такой максимальной адресации и подключения, а окончательный доступный объём будет зависеть от поставок микросхем памяти, выхода годных при корпусировании и корректировки конфигурации продукта. В этом году Apple уже отменила некоторые опции с большим объёмом памяти для M3 Ultra Mac Studio, и текущие конфигурации в продаже не полностью соответствуют теоретическому верхнему пределу поддержки чипа.

После M7 компания Apple Inc. из США также разрабатывает следующую архитектуру M8, причём один из процессоров имеет внутренний код Soko и ожидается к выпуску около 2028 года; другая группа чипов для более высокопроизводительных Mac использует кодовое имя Cardinal. Сообщается, что соответствующие процессоры будут производиться по 1,4-нанометровому техпроцессу TSMC. Ожидается, что этот технологический узел продолжит уменьшать размеры логических элементов и размещать больше вычислительных модулей на той же площади чипа, однако в настоящее время нет открытых данных, описывающих количество ядер центрального процессора, масштаб графических ядер, структуру нейронного движка и спецификации интерфейса памяти для M8.

Судя по уже раскрытому порядку разработки, серия M7 — это не отдельный чип, а набор системных архитектур на кристалле, охватывающих различные вычислительные масштабы. Ожидается, что базовая версия M7 сначала появится в начальных моделях Mac, M7 Pro и M7 Max возьмут на себя более высокие графические и параллельные вычислительные нагрузки, а M7 Ultra потребует более масштабных межсоединений чипов, управления унифицированной памятью и структур охлаждения для поддержки задач рабочих станций и серверов. В настоящее время информация об унифицированной памяти объёмом 1,5 ТБ, пропускной способности базовой версии 240 ГБ/с, кодовых именах Soko и Cardinal, а также 1,4-нанометровом техпроцессе получена из цепочек поставок или от информированных источников; Apple ещё не опубликовала официальные технические характеристики.