M6 کوچک‌تر از M5 است، اما کار بیشتری انجام می‌دهد؛ اپل در سیلیکون ۲ نانومتری چه چیزی را عوض کرده است

کوچک‌تر شده، ولی پرمشغله‌تر. این خلاصه‌ای است که از عکس‌های دای تراشه‌ی M6 بیرون می‌آید؛ تصاویری که نشان می‌دهد اپل در نسل تازه‌ی سیلیکون خود سطح کمتری از ویفر را اشغال کرده و در همان فضای کمتر، بلوک‌های محاسباتی بیشتری جا داده است. این تصاویر را دو گروه تحلیلگر مستقل سخت‌افزار، High Yield و SemiAnalysis، روی یوتیوب منتشر کرده‌اند؛ گروه‌هایی که با عکاسی از سطح تراشه و نقشه‌برداری بلوک‌های داخلی، ساختار پردازنده‌ها را از بیرون می‌خوانند.

بر پایه‌ی این گزارش، M6 نخستین تراشه‌ی رده‌ی دسکتاپ اپل است که با فرایند ۲ نانومتری ساخته می‌شود و تابستان امسال همراه با Mac mini معرفی شد. عدد نانومتر به اندازه‌ی اجزای داخلی تراشه اشاره دارد؛ هرچه کوچک‌تر باشد، ترانزیستورهای بیشتری در یک سطح مشخص جا می‌گیرند. سازنده‌ی این تراشه‌ها شرکت تایوانی TSMC است، بزرگ‌ترین کارخانه‌ی تراشه‌سازی جهان، و نسل پیشین یعنی M5 با فرایند N3P همین شرکت تولید شده بود.

مقایسه‌ی اندازه‌ها ساده و گویاست. M5 روی لایه‌ای به ابعاد ۱۲٫۷۵ در ۱۲٫۰۸ میلی‌متر نشسته و ۱۵۴ میلی‌متر مربع فضا می‌گیرد؛ M6 با ابعاد ۱۲٫۸ در ۱۱٫۰۶ میلی‌متر به ۱۴۱٫۶ میلی‌متر مربع رسیده است. یعنی تراشه‌ی تازه حدود هشت درصد کوچک‌تر شده، آن هم در حالی که تعداد هسته‌های پردازش گرافیکی‌اش بیشتر است. اینجا است که کار اپل جالب می‌شود: در بخش گرافیکی، M6 دو هسته بیشتر از M5 دارد، اما هر هسته حدود ده درصد کوچک‌تر شده؛ نتیجه اینکه توان پردازشی گرافیکی بالا رفته، بی‌آنکه سطح تراشه بزرگ شود.

رابط حافظه همچنان در بالای دای قرار دارد. مدل ۱۶ گیگابایتی M6 همان حافظه‌ی نسل قبل با سرعت ۹۶۰۰ مگاترنسفر بر ثانیه را نگه داشته و پهنای باندش تغییری نکرده؛ مدل‌های ۲۴ و ۳۲ گیگابایتی اما حافظه‌ی سریع‌تر ۱۰۶۶۷ مگاترنسفر بر ثانیه دارند که پهنای باندی نزدیک به ۱۷۰ گیگابایت بر ثانیه می‌دهد. حافظه‌ی سطح سیستم هم در هر دو نسل ۱۶ مگابایت مانده است.

بزرگ‌ترین تغییر ساختاری اما در بخش پردازش مرکزی رخ داده است. M5 چهار هسته‌ی سوپر و شش هسته‌ی کم‌مصرف داشت؛ M6 به دو هسته‌ی سوپر، چهار هسته‌ی عملکردی و شش هسته‌ی کم‌مصرف رسیده است. هسته‌های سوپر برای سنگین‌ترین کارهای تک‌رشته‌ای ساخته شده‌اند، هسته‌های عملکردی بار میان‌رده را برمی‌دارند و هسته‌های کم‌مصرف کارهای سبک روزمره را با مصرف پایین انجام می‌دهند. به بیان خودمانی، اپل سهم بار را دوباره تقسیم کرده است.

حافظه‌های میانجی هم بازچینی شده‌اند. هر هسته‌ی سوپر در M6 یک مگابایت و نیم حافظه‌ی L2 اختصاصی دارد که نسبت به M5 پنجاه درصد بزرگ‌تر است. دو حافظه‌ی L2 مشترک ده مگابایتی هم وجود دارد که مجموعشان چهار مگابایت بیشتر از نسل قبل است و این بار هم هسته‌های سوپر و هم هسته‌های عملکردی از آن‌ها استفاده می‌کنند؛ طراحی‌ای که به کارهای چندرشته‌ای طولانی‌مدت کمک می‌کند. خوشه‌ی هسته‌های کم‌مصرف هشت مگابایت حافظه‌ی مشترک دارد که دو مگابایت رشد نشان می‌دهد و یک واحد AMX، پردازنده‌ی کمکی ضرب ماتریسی اپل، در همین بخش دیده می‌شود.

واحد پردازش عصبی یا Neural Engine در M6 دو برابر نسل قبل هسته دارد و برخلاف A20 Pro که این هسته‌ها را در فضای باقی‌مانده جا داده، در M6 چیدمانی متقارن پیدا کرده است: دو خوشه که هرکدام از بخش‌های دو هسته‌ای تشکیل شده، حافظه‌ی اختصاصی خود را دارد و در میانه به یک ناحیه‌ی کنترل مرکزی می‌رسد. این تقارن به نظر من نشان می‌دهد اپل از همان مرحله‌ی طراحی برای این بخش جا باز کرده است.

در لبه‌ی پایینی تراشه، رابط‌های ورودی و خروجی تغییر محسوسی ندارند؛ همان مسیر چهارخطی نمایشگر و هفت‌خطی دوربین دیده می‌شود. نکته‌ی مهم اما شش خط PCI-Express است که تحلیلگران آن را نسل چهارم می‌دانند، در حالی که M5 سه خط نسل چهارم و دو خط نسل سوم داشت. این خطوط همان لایه‌های فیزیکی پرسرعتی هستند که در Thunderbolt هم به کار می‌روند؛ پس اگر درست خوانده شده باشند، اتصال دستگاه‌های جانبی و ذخیره‌سازی پرسرعت روی مک‌های مبتنی بر M6 روان‌تر خواهد بود.

باید یادآوری کرد که این جزئیات از عکس‌های دای و خوانش بلوکی آن‌ها می‌آید، نه از اعلام رسمی اپل. عکاسی از دای اندازه و جای بلوک‌ها را نشان می‌دهد، اما درباره‌ی کارایی واقعی در نرم‌افزار چیزی نمی‌گوید. تحلیلگران همچنین گمان می‌کنند عمر نسل M6 کوتاه‌تر از معمول خواهد بود و اپل ظرف چند ماه به M7 روی می‌آورد که تمرکزش بر هوش مصنوعی است. یکی از پیش‌بینی‌هایشان تغییر رابط حافظه است؛ رابط ۱۲۸ بیتی که از زمان M1 ثابت مانده و در A20 و A20 Pro جای خود را به طرحی ۹۶ بیتی داده است. این بخش‌ها در حد انتظار و احتمال می‌مانند، نه نقشه‌ی راه تأییدشده.

برای کاربر ایرانی، این تحلیل سیگنال خرید نیست. در این گزارش هیچ قیمت، موجودی یا اطلاعات رجیستری از بازار ایران وجود ندارد و نمی‌توان از آن نتیجه گرفت که منتظر M6 بمانیم یا M5 را بخریم. آنچه می‌ماند تصویری روشن‌تر از جهت حرکت اپل است: این شرکت به‌جای بزرگ‌کردن تراشه، چگالی سیلیکون و توازن معماری را جلو می‌برد و همین توازن است که در کارهای روزمره، از رندر ویدیو تا کارهای محلی هوش مصنوعی، خودش را نشان می‌دهد.

عکس‌های دای تصویری کم‌یاب از چیزی به دست می‌دهند که اپل روایت نمی‌کند: نسلی که کوچک‌تر شده و در همان حال بار بیشتری حمل می‌کند. تا وقتی اپل جزئیات رسمی منتشر نکرده، این خوانش‌ها معتبرترین سرنخ ما از تغییرات‌اند، اما همچنان خوانش می‌مانند.