«El M1 Ultra marca un antes y un después en la historia de los chips de Apple que va a conmocionar el sector del PC de nuevo. Conectar dos chips M1 Max con la arquitectura de empaquetado UltraFusion nos permite llevar los chips de Apple a nuevas cotas». Esta declaración de Johny Srouji, que es uno de los máximos responsables del departamento de tecnologías de hardware de Apple, no deja lugar a dudas acerca de la confianza que tiene esta marca en este chip.
Como explica Srouji, el procesador M1 Ultra es el resultado de la interconexión de dos chips M1 Max, lo que refleja que probablemente Apple lo introdujo en su hoja de ruta cuando esta familia de microprocesadores dio sus primeros pasos. En cualquier caso, los cimientos de las cuatro CPU en las que vamos a indagar son los mismos. Comparten una misma filosofía de diseño, la misma microarquitectura, y también la misma tecnología de fabricación.
Los procesadores M1 Ultra, M1 Max, M1 Pro y M1 están siendo producidos por el fabricantes taiwanés de semiconductores TSMC utilizando fotolitografía de 5 nm. El más ambicioso de estos chips, el modelo Ultra presentado ayer por Apple, aglutina nada menos que 114 000 millones de transistores, una cifra impactante ante la que los 16 000 millones del procesador M1 original palidecen.
Al igual que los demás miembros de la familia M1, el nuevo chip Ultra recurre a dos tipos de núcleos diferentes con el propósito de balancear el rendimiento, el nivel de disipación de energía térmica y el consumo de la CPU en tiempo de ejecución tomando como referencia los requisitos impuestos por los hilos (threads) que están siendo procesados en un instante dado.
Un procesador M1 Max incorpora diez núcleos de propósito general destinados a la CPU, de modo que ocho de ellos son de alto rendimiento, y los dos restantes de alta eficiencia. A partir de aquí y teniendo presente que un chip M1 Ultra es el resultado de unir dos M1 Max podemos concluir con facilidad cuáles son sus cifras: veinte núcleos de CPU, de los cuales dieciséis son de alto rendimiento, y los cuatro restantes de alta eficiencia.
Basta echar un vistazo con un poco de atención a las especificaciones del procesador M1 Ultra para darnos cuenta de que está destinado sobre todo a estaciones de trabajo. Al fin y al cabo el nuevo Mac Studio, que es el primer ordenador que lo integra, más allá de que su diseño sea tan estilizado y compacto, es un equipo con una clara vocación profesional, especialmente la versión que está equipada con un procesador M1 Ultra (también puede apoyarse en un M1 Max).
Apple M1 Ultra, M1 Max, M1 Pro y M1: especificaciones técnicas
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M1 ultra |
m1 max |
m1 pro |
m1 |
|---|---|---|---|---|
|
FOTOLITOGRAFÍA |
5 nm |
5 nm |
5 nm |
5 nm |
|
número de transistores |
114 000 millones |
57 000 millones |
33 700 millones |
16 000 millones |
|
FABRICANTE |
TSMC |
TSMC |
TSMC |
TSMC |
|
número de núcleos cpu |
20 |
10 |
10 / 8 |
8 |
|
núcleos de alto rendimiento (AR) |
16 |
8 |
8 / 6 |
4 |
|
núcleos de alta eficiencia (Ae) |
4 |
2 |
2 |
4 |
|
caché instrucciones (AR) |
192 KB |
192 KB |
192 KB |
192 KB |
|
caché datos (AR) |
128 KB |
128 KB |
128 KB |
128 KB |
|
caché nivel 2 compartida (AR) |
48 MB |
24 MB |
24 MB |
12 MB |
|
caché instrucciones (Ae) |
128 KB |
128 KB |
128 KB |
128 KB |
|
caché datos (AE) |
64 KB |
64 KB |
64 KB |
64 KB |
|
caché nivel 2 compartida (ae) |
8 MB |
4 MB |
4 MB |
4 MB |
|
número de núcleos gráficos |
64 |
32 / 24 |
16 / 14 |
8 |
|
unidades de ejecución |
8192 |
4096 |
2048 |
1024 |
|
fp32 |
20,8 TFLOPS |
10,4 TLOPS |
5,2 TFLOPS |
2,6 TFLOPS |
|
memoria principal máxima |
128 GB |
64 GB |
32 GB |
16 GB |
|
tecnología de memoria |
LPDDR5-6400 |
LPDDR5-6400 |
LPDDR5-6400 |
LPDDR4X-4266 |
|
ancho de banda de memoria |
800 GB/s |
400 GB/s |
200 GB/s |
68 GB/s |
|
núcleos neural engine (NE) |
32 |
16 |
16 |
16 |
|
operaciones por segundo (NE) |
22 billones |
11 billones |
11 billones |
11 billones |
Escalabilidad: esta es la mejor baza de los procesadores M1
La tabla que publicamos encima de estas líneas refleja con una claridad enorme la indiscutible escalabilidad que pone encima de la mesa la arquitectura implementada en esta familia de microprocesadores.
Los núcleos de alto rendimiento y alta eficiencia son esencialmente idénticos en estos chips, de manera que los ingenieros de Apple pueden actuar sobre su número, sobre el espacio compartido de las memorias caché de niveles 2 y 3, sobre el número de núcleos gráficos y sobre la interfaz de memoria para balancear con relativa facilidad el rendimiento y el consumo de estas CPU.
La lógica gráfica integrada en los procesadores M1 Pro, y, sobre todo, M1 Max, es muy capaz, pero la del M1 Ultra juega en otra liga. Es el resultado, una vez más, de escalar el hardware de los demás chips de la familia, pero lo que nos propone, si nos ceñimos a la información que tenemos actualmente, que es la que nos ha proporcionado Apple, impresiona.
Y es que en teoría su fuerza bruta es perfectamente equiparable a la de los procesadores gráficos más ambiciosos que tienen en su catálogo actualmente NVIDIA y AMD. De hecho, en algunos apartados la lógica gráfica del M1 Ultra es incluso más capaz. Sus 20,8 TFLOPS (FP32) convencen, pero son su tasa de relleno de texturas de 660 Gtexeles/s y los 330 Gpíxeles/s de su tasa de píxeles los que más impactan.
Como referencia podemos fijarnos en las cifras de una GPU GeForce RTX 3080 Ti de NVIDIA. Su tasa de texturas es 532,8 Gtexeles/s, y su tasa de píxeles asciende a 186,5 Gpíxeles/s. Estas cifras solo reflejan una visión parcial del rendimiento de un procesador gráfico porque hay muchos otros subsistemas de la GPU que es necesario considerar, pero nos sirven para poner en contexto los números de la lógica gráfica del chip M1 Ultra.
En la fotografía que publicamos debajo de estas líneas podemos ver la interfaz física utilizada por Apple para resolver la comunicación de los dos chips M1 Max que conforman un procesador M1 Ultra. El corazón de la arquitectura de empaquetado UltraFusion, que es como se llama la innovación que permite a las dos CPU M1 Max trabajar en perfecta sincronía, es un enlace que aglutina más de 10 000 conductores.
El corazón de la tecnología de empaquetado UltraFusion es un enlace de alto rendimiento que aglutina más de 10 000 conductores
Esta vía de comunicación es capaz de alcanzar un ancho de banda máximo teórico de 2,5 TB/s, que es una auténtica barbaridad. No obstante, es imprescindible que los núcleos y las demás unidades funcionales de la lógica de cada M1 Max se puedan comunicar con una latencia mínima. De lo contrario la productividad global del procesador M1 Ultra se resentiría al ejecutar aplicaciones multihilo capaces de alojar threads en los núcleos situados a ambos lados del enlace de alto rendimiento.
Es evidente que lo que han perseguido los ingenieros de Apple durante la fase de diseño de la arquitectura de empaquetado UltraFusion es conseguir que en la práctica no se perciba que un procesador M1 Ultra está constituido por dos chips M1 Max. En este ámbito minimizar la latencia es crucial, pero también es muy importante brindar al sistema operativo la ilusión de que por debajo de él hay una única CPU equipada con 20 núcleos. De esta forma los desarrolladores no tienen que preocuparse de las peculiaridades del chip M1 sobre el que va a ser ejecutado su software.
Antes de que echemos un vistazo a las cifras que ha publicado Apple para describir el rendimiento por vatio del procesador M1 Ultra merece la pena que indaguemos brevemente en la memoria principal con la que puede trabajar esta CPU. Al igual que los chips M1 Pro y M1 Max, el M1 Ultra trabaja en tándem con memorias LPDDR5-6400, aunque este último permite la instalación de un mapa de memoria principal unificada con una capacidad máxima de 128 GB. El ancho de banda máximo teórico de este subsistema asciende, según Apple, a 800 GB/s.
Por otro lado, la lógica que se responsabiliza de ejecutar los algoritmos de inteligencia artificial es, de nuevo, el resultado de enlazar dos chips M1 Max. Y es que el motor Neural Engine del procesador M1 Ultra incorpora 32 núcleos (frente a los 16 de cada chip M1 Max), lo que le permite llevar a cabo la monstruosa cifra de 22 billones de operaciones por segundo. Y se trata de billones de los nuestros, no de los anglosajones.
La relación rendimiento por vatio que nos promete Apple es fabulosa
Llegamos a la parte más controvertida de la presentación que Apple hizo ayer. La eficiencia de los procesadores de la familia M1 está fuera de toda duda si nos ceñimos al resultado que hemos obtenido en nuestras pruebas de rendimiento hasta ahora, pero las cifras que nos propone esta marca para describir el rendimiento por vatio del chip M1 Ultra son impactantes.
En la siguiente diapositiva podemos ver que, según Apple, un procesador M1 Ultra casi consigue duplicar el rendimiento de un PC equipado con una CPU Intel Core i9-12900K y memoria DDR5 cuando ambos arrojan un consumo de 60 vatios. Cuando tengamos la oportunidad de analizar el primer ordenador de Apple equipado con un procesador M1 Ultra comprobaremos si, efectivamente, su rendimiento por vatio es tan atractivo como defiende Apple.
En la siguiente diapositiva intervienen los mismos púgiles de la gráfica anterior: el procesador M1 en un lado del cuadrilátero, y en el otro un PC equipado con una CPU Intel Core i9-12900K y memoria DDR5. Lo que refleja esta segunda gráfica es que, siempre según Apple, el procesador M1 Ultra consigue igualar el rendimiento relativo del PC cuando el primero arroja un consumo de unos 40 vatios, y el segundo roza los 160 vatios.
Es evidente que Apple es parte interesada, y no conocemos con detalle en qué condiciones y con qué software ha elaborado estas gráficas, pero no cabe duda de que estas cifras contribuyen a generar unas expectativas muy altas alrededor del chip M1 Ultra. Posiblemente no tardaremos mucho en poder confirmar si estos números reflejan fielmente la realidad, pero, de nuevo, son muy prometedores.
La última gráfica elaborada por Apple persigue hacer aún más profunda la herida que pretende infligir a sus competidores. Y es que los de Cupertino defienden que un equipo con un chip M1 Ultra consigue igualar el rendimiento relativo de un PC equipado con un procesador Intel Core i9-12900K, memoria DDR5 y nada menos que una tarjeta gráfica dotada de una GPU GeForce RTX 3090 de NVIDIA cuando el primero arroja un consumo de poco más de 100 vatios, y el segundo supera con claridad los 300 vatios.
Resulta cuando menos llamativo que Apple haya decidido introducir en esta diapositiva una tarjeta gráfica tan ambiciosa como la GeForce RTX 3090, que por sí sola según NVIDIA arroja un consumo de 350 vatios bajo carga. No obstante, es probable que su intención sea poner en valor la capacidad que tiene la lógica gráfica integrada en su nuevo procesador M1 Ultra. Será muy interesante comprobar por nosotros mismos si está realmente a la altura de las expectativas cuando el primer ordenador equipado con este chip caiga en nuestras manos.
Más información | Apple
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60 comentarios
togepix
Primero: MARAVILLOSO articulo . Enhorabuena.
Y ya en el resto... Hay que decirlo. No tienen competencia.
- Antes hacia el software, y controlaban el hardware ( de otros ). Pero ahora hacen el hardware y el software , y eso NADIE no la hace.
Estan sin competencia y les sacan minimo 5 años a la competencia.
Mientras tanto Intel quiere alcanzar al más básico M1 de 2020... en 2023 con suerte según su hoja de ruta.
Nada más que añadir con todo este poderío de fuerza bruta.
dsa10
Menuda burrada, se le quitan a uno las ganas de comprarse una torre con 8 ventiladores... Apple debería darle más importancia al gaming, en vez de centrarse en los editores de vídeo y poco más...
Just_being_random
Vi el evento ayer, y sin ser fan de Apple, no puedo dejar de pensar en lo que traera el futuro Mac Pro. Nos guste o no nos guste, Apple esta avanzando a alta velocidad y la competencia se esta quedando atras.
xarxx
Por lo que se explica el artículo la trampa está en el consumo,
Apple compara que a igualdad de rendimiento ellos consumen menos....
Es decir, yo consumo 5litros a los 100km yendo a 120km/h y el resto se van a 10litros a misma distancia y velocidad....¿Pero este chip apple te llega a 400km/h "independientemente del consumo"?
En fin... BENDISIÓN a los consumidores de Apple!
Jerichocr
Aunque el M1 Ultra es impresionante, mi curiosidad va más dirigida al GPU que Apple llama M1 Cube GPU, vamos básicamente esos 64 núcleos de GPU que lleva el DualSoC.
¿Son tan potentes como las gráficas discretas más potentes disponibles en el MacPRO?
y una pregunta más incomoda: ¿Cómo quedan las soluciones de Nvidia para estaciones de trabajo frente a M1 Cube GPU?
Y es que en las versiones más cargadas del Mac Studio el M1 Cube GPU tiene a disposición 128GB de la memoria unificada, vamos que si que los comparte, pero igual tiene mucha memoria disponible.
Guybrushh
Hermoso todo, pero impagable
linuxok
Es que tú ves el rendimiento de este bicho con 60 W de TDP (21390 puntos en Cinnebench R23, https://nanoreview.net/en/cpu/apple-m1-ultra) y la torre llena de ventiladores que hay que montar para superarlo...
Mira que no soy de Apple en absoluto, pero en CPU ARM nadie les gana, y están amenazando muy fuerte a x86 en movilidad.
neoner
Literal cada versión es un M1x2 y M1x4? es el mismo chip fotocopiado 4 veces y 4 veces más grande...
ciudadwifi
Mucho se está hablando de lo que rinde el M1 Ultra, que OK es importante... y se está comparando con otras CPUs y se empieza a hacer alguna comparación a nivel GPU también. Todo eso está muy bien y sin duda es interesante compararlo con CPUs como el Intel Core i9-12900K (le gana en monocore) o el AMD Ryzen Threadripper 3990X (le gana el multicore). Aunque, en lo personal, la comparativa más interesante que veo es con otro que se está comparando, concretamente con el AMD Ryzen 9 5950X, una CPU mucho más equilibrada que las 2 anteriores.
Para mi, lo realmente impresionante es algo que casi nadie menciona del Mac studio y es su fuente de alimentación, concretamente es una fuente de alimentación de 370W y eso mezclado con otro datos, hay un datos que aún no he podido confirmar, pero de ser cierto... buf, confirmaría los consumos que dice Apple y básicamente deja en vergüenza a toda su competencia. Y ese dato es que los puertos del Mac Studio garantizan alimentar hasta +150W (da para estar alimentando un Mac Pro, más un móvil y varios discos duros, todo al mismo tiempo)... Eso implica que el consumo de todo el Mac Studio realmente es de máximo unos 205/210W (siempre dejarán un margen).
Lo anterior es muy relevante, porque a día de hoy, cualquiera de esas CPUs con que se compara, solo para alimentarlas a ellas, ya hacen falta más potencia que lo que consume en el peor caso, toda la electrónica del Mac Studio.
Y eso si que deja en mal lugar a la competencia. Porque si Apple lo hace, es que se puede hacer, realmente no son los únicos que lo están haciendo, en servidor también ya se ve con los A64FX de Fujitsu o los Ampere, por mencionar 2 que ya están disponibles y lo están petando. No discuto que se arriesguen más y por tanto vayan con una generación por delante.
Lo que ha pasado, es que durante más de una década no hubo competencia real y se la han pasado vendieron refrito tras refrito.
Hace años, hablando de política, de aquella yo era muy rojo, pero mucho, una persona me dijo que estaba muy equivocado, que el comunismo era utópico, que tenía cosas buenas, las cuales había que salvar (si es posible una economía social, pero una economía social de mercado en donde haya competencia, en donde se premie la innovación, esfuerzo, calidad, etc, todos igual de oportunidades, pero no de resultados, sino que todos tienen un mínimo, pero premiando a los que más aporten), pero en lo económico era inviable por 2 temas principales:
-falta de competencia
-falta de incentivos
Que ambos están relacionados pero hay que tratarlos por separado. Por un lado, no había competencia real y por tanto nadie intentaba mejorar lo que ya había, sino que se hacía lo mismo, incluso muchas veces, me comentaba de una fabrica de tractores, que como lo que se miraba es cumplir un plan de fabricación de tractores, pues se fabricaban esa cantidad, pero más de la mitad ni funcionaban (era en la granja donde acababan que tenía que ponerlo a funcionar como pudieran) y por encima, se pasaron casi 40 años fabricando el mismo tractor, pero incluso, desde el origen, había perdido calidad, porque los procesos de fabricación se relajaran... mientras que en occidentes se habían pasado ofreciendo cada vez motores menos tragones dando más potencia, dando opciones extra, etc allí seguían fabricando el mismo tractor sin cambios. Un tractor que para principios de los años 50 pues estaría bien, pero para cuando cayo el muro, era una chatarra.
En cuanto a los incentivos, pues sin incentivos, nadie intenta progresar, ni trabajar más, etc.
Y aquí a pasado eso: Todo lo que fabricaban se vendía, a mismos precios o superiores que años anteriores...
castle24
No dudo que cada procesador nuevo que saque Apple sea mejor que el anterior (faltaría más, tampoco vi que AMD e Intel saquen modelos inferiores a sus predecesores) pero, tengo mis dudas de que el comprador de un i9 12900K tuviera en mente un consumo moderado (que sí, que mejorar la eficiencia como lo ha hecho Apple mola, pero en esos modelos con precios elevados y, presumiblemente, prestacionales, su público objetivo prioriza rendimiento puro y duro).
Será interesante ver el rendimiento en un entorno real, más allá de benchmarks.
En cuánto al rendimiento gráfico, como bien dice el artículo, hay muchos factores a tener en cuenta, no sólo de Texeles y Gigapixeles vive el rendimiento de una gráfica (aunque, en las pruebas que habrán presentado, obviamente, se habrá tirado de aplicaciones bien optimizadas, como Final Cut, para sacar pecho).
Toca ver lo que da de sí en la misma tarea (aunque, con las particularidades del sistema operativo) con la misma aplicación (como por ejemplo, Premiere Pro o Cinema 4D) frente a un PC con una RTX 3090.
Vienen tiempos apasionantes en el hardware...
lantux
Tan genial como innecesario. No a todo el mundo le compensa pagar los precios de Apple por muy bueno que sea el M1 Ultra
GAZPACHETE
El problema del mac son los juegos y… La ventaja del mac es no tener juegos. Así se separa el trabajo del ocio. Comprobado.
t_r_a
no son ciertos ni la mitad de los datos de rendimiento, a ver si arroja las mismas cifras cuando se realicen las pruebas en las mismas condiciones que el resto de máquinas, según apple claro
marceloynbarreto
Cuales son los problemas para que los procesadores ARM se vendan en PCs de escritorio a usuarios del dia a dia (como yo)? Pregunto porque siempre veo que estos chips tienen un rendimiento espectacular por vatio pero nunca salen del entorno profesional.
recluso
La comparación con una 3080 de NVIDIA, un poco de brocha gorda (ya lo avisa el artículo), pero los números son de escándalo.
Estaría bien un análisis más en detalle y ver si esos números son humo o algo más. Vamos, curiosidad por saber si estamos ante el equipo gaming definitivo, (soporte o no de raytracing en tiempo real, vertex shaders, físicas, etc.) o es otra cosa.
burriach
La duda que me queda seria saber qué rendimiento tendría un “ultra” no como la unión de 2 x M1, sino como si su diseño fuera de chip único. Me temo que ese hipotético M2 será chip único y no la unión de 4 o màs M1.
Antes de comprar hay que probar si realmente es lo rápido y eficiente que pregonan. Para el uso que hago (FCPX), sigo apostando por el Mac Pro intel, ya que los hasta ahora M1s no son tan rápidos ni eficientes.
Tiempo al tiempo.
RamonYo 😬
¿Cuántas vm aguanta un M1 de Apple? ¿Le puedes meter citrix, esxi, hyperv? ¿Qué tal aguanta los juegos? ¿Puedes actualizar solo las partes que quieras, como la ram, la gafica, etc?
sanamarcar
A ver si tanta potencia, haceis una comparativa vs PC de software que puede ejecutar y a que velocidad.. todo lo demas es spam. Yo tb tengo una estufa que puedo poner a tope pero la tengo apagada porque la electricidad esta muy cara y pongo otra de pellets.
Es que ademas no es tan efiiciente como lo pintais. Y claro son 4000 euros todo soldado en un chip.