تفاوت پردازنده M1 اپل و پردازنده‌های اینتل

تفاوت پردازنده M1 و اینتل در چیست؟ در نگاه اول باید بگوییم این سوال خیلی کلی است و جنبه‌های متفاوتی هم دارد چرا که یک پردازنده اینتل نداریم! پردازنده‌های اینتل بسیار متنوعند و از طرفی مدتی هم هست که با نسل‌شان شناخته می‌شوند یعنی علاوه بر سری‌شان که ممکن است پردازنده پنتیوم، پردازنده سلرون یا Core‌ باشد اینکه به کدام نسل هم تعلق دارند مهم است. البته موضوع نسل فقط برای پردازنده‌های Core اینتل مطرح است و شامل پردازنده‌های پنتیوم و سلرون این شرکت نمی‌شود.

ما در اینجا قصد نداریم تمام پردازنده‌ برند اینتل را با پردازنده‌ M1 برند اپل مقایسه کنیم چرا که از یک طرف این بحث بسیار مفصل است و ممکن است از حوصله خواننده خارج باشد و از طرف دیگر ضرورتی هم ندارد چون قدرت پردازش پردازنده‌های پنتیوم و سلرون اینتل نه تنها از پردازنده‌های M1 اپل بلکه از پردازنده‌های Core این شرکت نیز به شکل قابل‌توجهی کمتر است بنابراین آنها را از گردونه مقایسه کنار می‌گذاریم و در این مقاله فقط به مقایسه پردازنده M1 اپل و پردازنده‌های Core‌ اینتل که در حد و حدود یکدیگرند خواهیم پرداخت.

تفاوت از نظر معماری برای پردازنده M1 و اینتل

در یک کلام، در پردازنده‌های اینتل از معماری x86 یا x64 استفاده شده که دومی در واقع نسخه 64 بیت اولی است و در پردازنده‌های M1 اپل از نسخه 8.0 معماری Arm که با نام Armv8 نیز شناخته می‌شود. Arm در واقع نام همان شرکتی است که پردازنده‌های مبتنی بر این معماری را تولید می‌کند. از پردازنده‌های با معماری Arm در گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و همچنین لپ تاپ‌ اپل استفاده می‌شود. اما این دو معماری چه تفاوتی با هم دارند؟

پردازنده اینتل Core i3-10100F بدون باکسمشاهده کالا

اگر بخواهیم به جزئیات بپردازیم باید مطمئن باشیم اطلاعات فنی شما از پردازنده‌ها در سطح بالایی است اما از آنجا که بسیاری از کاربران ما را افرادی تشکیل می‌دهند که یا اطلاعات فنی ندارند یا اطلاعات فنی‌شان خیلی زیاد نیست، سعی می‌کنیم از پرداختن به جزئیات خودداری کرده و تفاوت‌ها را طوری بیان کنیم که برای همه قابل‌فهم باشد. به طور کلی باید بگوییم در طراحی معماری x86-64 تمرکز بر عملکرد و کارایی پردازنده است در حالی که معماری Arm بیشتر بر مصرف بهینه انرژی توسط پردازنده تمرکز دارد. البته معنای این حرف آن نیست که قدرت پردازش پردازنده‌های Arm اختلاف فاحشی با پردازنده‌های x86-64 دارد بلکه بیشتر جهت‌گیری این نوع طراحی‌ها را مشخص می‌کند. توجه داشته باشید که اگر اینطور می‌بود هیچ گاه لپ تاپ‌های مک بوک اپل قادر به رقابت با قوی‌ترین مدل‌های لپ تاپ‌ موجود در بازار نبودند.

اگر بخواهیم کمی دقیق‌تر به قضیه نگاه کنیم باید بگوییم پردازنده‌هایی که معماری آنها x86-64 است قادرند تعداد بسیار بیشتری "دستورالعمل" را اجرا کنند و برخی از این دستورالعمل‌ها خود شامل یک سری کارهایی می‌شوند که باید به صورت همزمان انجام شوند. بنابراین هم تعداد دستور‌العمل‌های قابل‌اجرا و هم پیچیدگی آنها در معماری x86-64 بیشتر است اما باید توجه داشت که چنین عملکردی خود به خود باعث مصرف بیشتر پردازنده خواهد شد. 

جالب است بدانید این روزها دیگر هر دو این معماری‌ها از مزایای یکدیگر بهره برده و تا حد زیادی به سمت تعدد هسته‌ها در پردازنده پیش رفته‌اند که نتیجه‌اش عملکرد بهتر پردازنده بوده است. همچنین معماری Arm قابل‌سفارشی‌سازی است و این بدان معناست که شرکتی مثل اپل می‌تواند دستورالمعل‌هایی را برای پردازنده‌هایش تعریف کند که از دستورالعمل‌های معمولی پیچیده‌ترند یا به عبارتی با تغییر در معماری Arm کاری کند که امکان اجرای دستورالعمل‌های پیچیده‌تر توسط پردازنده‌هایش وجود داشته باشد. 

تفاوت توان مصرفی برای پردازنده M1 و اینتل

شاید اگر تا اینجای مقاله را خوانده باشید بتوانید حدس بزنید کدام یک از این پردازنده‌ها (پردازنده اینتل یا M1 اپل) توان بیشتری مصرف می‌کند. بله! درست است! پردازنده اینتل به دلیل مبتنی بودن بر معماری x86-64 توان بیشتری مصرف می‌کند. بد نیست این مصرف بیشتر را در یک مثال عملی نیز ببینید. میزان مصرف پردازنده M1 اپل در حد 14 وات است در حالی که این میزان در پردازنده Core i5 و پردازنده Core i7 نسل یازدهم اینتل بین 12 تا 28 وات و در پردازنده Core i9 نسل یازدهم بین 35 تا 45 وات متغیر است.
شاید تعجب کنید ولی این میزان در پردازنده Core i7 و Core i9 نسل دوازدهم به 125 وات می‌رسد. همانطور که می‌بینید مصرف پردازنده Core i5 و Core i7 نسل یازدهم تا دو برابر، مصرف پردازنده Core i9 نسل یازدهم تا سه برابر و مصرف پردازنده Core i7 و Core i9 نسل دوازدهم هشت برابر بیشتر از مصرف پردازنده M1 اپل است! اما شاید بد نباشد طرف دیگر قضیه را هم ببینیم. عملکرد هسته‌های  پردازنده  Core i9  نسل دوازدهم اینتل بر اساس تست‌های Cinebench R23 در حالت تکی 32 درصد و در حالت گروهی 249 درصد از هسته‌های پردازنده M1 بهتر بوده است.

پردازنده اینتل Core i5-12400 بدون باکسمشاهده کالا

پردازنده گرافیکی

یکی از مواردی که در بررسی پردازنده M1 و اینتل باید مورد توجه قرار داد پردازنده گرافیکی آنهاست. هم پردازنده‌های M1 اپل و هم پردازنده‌های اینتل از سری Core دارای پردازنده گرافیکی در دل خود هستند که اصطلاحا به آن پردازنده گرافیکی مجتمع می‌گویند. دلیل این نامگذاری آن است که این پردازنده گرافیکی روی همان مدار الکرونیکی قرار گرفته که پردازنده اصلی روی آن قرار دارد. اما پردازنده گرافیکی M1 اپل قوی‌تر است یا پردازنده گرافیکی پردازنده‌های Core اینتل؟ جواب بدون هر گونه تردیدی پردازنده گرافیکی M1 است.

پردازنده‌های گرافیکی مجتمع اینتل عمدتا یا از نوع HD و UHD یا Iris Xe هستند که نوع آخر یعنی Iris Xe به طور محسوسی از HD و UHD بهتر است. برای اینکه بتوانید تفاوت‌ها را بهتر درک کنید در جدول زیر پردازنده گرافیکی M1، پردازنده گرافیکی Iris Xe G7 96EU به کار رفته در یک پردازنده Core i7 نسل یازدهم و پردازنده گرافیکی Intel UHD 770 که در یک پردازنده Core i7‌ نسل دوازدهم به کار رفته را بر اساس معیارهای مختلف با یکدیگر مقایسه کرده‌ایم.

همانطور که از جدول فوق برمی‌آید مشخصات پردازنده گرافیکی M1 اپل از هر نظر از دو پردازنده گرافیکی مجتمع اینتل یعنی Iris Xe و اینتل UHD بهتر است و فقط در توان مصرفی با آنها یکی است. 

سری‌ها و نسل‌ها

همانطور که در ابتدای این متن هم اشاره شد پردازنده‌های اینتل عمدتا از سری پنتیوم، سلرون و Core هستند و از بین این سه سری فقط سری Core دارای نسل‌های متفاوت است. اپل تا قبل از سال 2020 از پردازنده‌های اینتل در لپ تاپ‌هایش استفاده می‌کرد اما از این سال به بعد پردازنده‌های M1 اپل عرضه شدند که برای اینکه بتوانند جایی برای خود باز کنند مجبور بودند خود را از لحاظ قدرت پردازش به پای جدیدترین پردازنده‌های Core اینتل که در این سال و بعد از آن تولید شدند یعنی پردازنده‌های نسل یازدهم و دوازدهم برسانند.

پردازنده اینتل مدل Core i5-13400 Raptor Lake LGA1700 TRAY CPUمشاهده کالا

به هر حال همانطور که پردازنده‌های Core اینتل دارای مودیفایر (i3، i5، i7 و i9) و همچنین نسل‌های متفاوتی هستند پردازنده‌های M1 اپل نیز در سه سری Pro، Max و Ultra عرضه شده‌اند که به همین ترتیب قدرت پردازش بیشتری هم دارند یعنی پردازنده M1 Ultra از پردازنده M1 Max، پردازنده M1 Max از پردازده M1 Pro و پردازنده M1 Pro از پردازنده M1 معمولی قوی‌تر است. شاید برایتان جالب باشد بدانید پردازنده گرافیکی مجتمع پردازنده M1 Max اپل قدرتی در حد پردازنده گرافیکی GeForce RTX 3060 دارد و کاملا مناسب اجرای برنامه‌های گرافیکی سنگین و حتی بازی‌هاست.

یک مقایسه کوچک!

اگر بخواهیم مقایسه کوچکی بین سری‌های مختلف پردازنده M1 با نسل‌های مختلف پردازنده‌های Core اینتل داشته باشیم باید بگوییم عملکرد پردازنده M1 اپل از پردازنده Core i7 نسل دهم به شکل محسوسی بهتر و از پردازنده Core i7 نسل یازدهم تا حدودی بهتر است اما به شکل محسوسی از پردازنده Core i7 نسل دوازدهم ضعیف‌تر است. پردازنده M1 Pro هم نتایج مشابهی دارد با این تفاوت که عملکرد آن از پردازنده Core i7‌ نسل دوازدهم نه به شکلی محسوس بلکه کمی ضعیف‌تر است. 

جالب است بدانید پردازنده M1 Max با اینکه از پردازنده M1 Pro جدیدتر است ولی عملکرد آن باز هم به شکل محسوسی از پردازنده Core i7 نسل دوازدهم ضعیف‌تر است. البته باید بگوییم پردازنده گرافیکی M1 Max بین 20 تا 50 درصد قوی‌تر از پردازنده گرافیکی M1 Pro است. همچنین مقایسه پردازنده M1 Max و پردازنده Core i7 نسل یازدهم نشان داد که عملکرد  M1 Maxکمی بهتر از Core i7 نسل یازدهم بوده است. 

اما بیایید ببینیم پردازنده M1 Ultra‌ چه نتایجی داشته؛ این پردازنده در عملکرد تکی هسته‌ها کمی قوی‌تر از پردازنده Core i7 نسل یازدهم بوده اما در عملکرد گروهی هسته‌ها تا دو برابر قوی‌تر بوده و بنابراین می‌توان نتیجه گرفت M1 Ultra در مجموع جهات از پردازنده Core i7 نسل یازدهم بهتر است. اما نتایج تست این پردازنده در مقایسه با پردازنده Core i7 نسل دوازدهم نشان داد که در عملکرد تکی هسته‌ها پردازنده Core i7 نسل دوازدهم تا 16 درصد بهتر عمل کرده در حالی که در عملکرد گروهی هسته‌ها پردازده M1 Ultra تا 11 درصد بهتر عمل کرده است. پس می‌توان گفت این دو پردازنده تقریبا عملکرد مشابهی دارند و در حالی که سری‌های دیگر پردازنده M1 از پردازنده‌های Core i7 نسل دوازدهم تا حدودی ضعیف‌ترند این پردازنده توانسته خود را تا حدودی به پای نسل دوازدهم سری Core اینتل برساند.

در اینجا باید متذکر شویم که مقایسه بالا با توجه به نتایج عملکرد پردازنده‌های مذکور در تست‌های معتبری همچون Cinebench R23 و Geekbench 5 و با توجه به امتیازاتی که سایت‌های مرتبط به آنها داده‌اند انجام شده است.

اپل جبران می‌کند!

اپل به دو شکل عملکرد ضعیف‌تر پردازنده‌هایش را که ناشی از معماری آنهاست جبران کرده است؛ اول با اضافه کردن تعداد هسته‌ها در پردازنده‌های M1 سری Pro، Max و Ultra و دوم با اتخاذ راهکار SOC (سیستم روی تراشه) که در آن سعی می‌شود قطعات مختلف یک سیستم کامپیوتری به جای آنکه از پردازنده اصلی جدا باشند و از طریق مادربورد با آن ارتباط برقرار کنند مستقیما به داخل مدار الکترونیکی بیایند که پردازنده اصلی روی آن قرار گرفته است. اتخاذ این راهکار می‌تواند تا حد زیادی از اتلاف وقت برای ارتباط اجزای مختلف یک سیستم کامپیوتری بکاهد و عملکرد آن سیستم را تا حدودی بهبود بخشد.

پردازنده اینتل Core i9-12900K بدون باکسمشاهده کالا

البته آمدن پردازنده گرافیکی روی مدار الکترونیکی پردازنده اصلی چیز جدیدی نیست و در پردازنده‌های اینتل هم وجود دارد. کار دیگری که اپل انجام داده آوردن حافظه رم داخل این مدار الکترونیکی است. این حافظه رم با نام حافظه رم یکپارچه (Unified) شناخته می‌شود و مزایایی نسبت به حافظه رم در سیستم‌های کامپیوتری معمولی دارد که عبارتند از: 1. پردازنده اصلی و گرافیکی می‌توانند به صورت همزمان به آن دسترسی پیدا کنند در حالی که در رم‌های معمولی در آن واحد یکی از این پردازنده‌ها می‌تواند به حافظه رم دسترسی داشته باشد و 2. ارتباط پردازنده اصلی و گرافیکی در این حالت بهینه‌تر خواهد بود. اما چطور؟ 

در سیستم‌های کامپیوتری معمولی پردازنده اصلی باید اطلاعات موردنیاز پردازنده گرافیکی را یا در بخشی از حافظه رم اصلی یا در حافظه اختصاصی پردازنده گرافیکی (VRam) کپی کند. پردازنده گرافیکی آن اطلاعات را خوانده و پس از پردازش آنها مجددا آنها را در حافظه رم یا حافظه اختصاصی خودش کپی می‌کند تا پردازنده اصلی از آنها استفاده کند یا بهتر بگوییم آنها را پردازش کرده و برای نمایش به نمایشگر بفرستد. در پردازنده‌های M اپل به دلیل آمدن حافظه رم داخل تراشه پردازنده اصلی نیازی به این کپی کردن‌ها نیست و هم پردازنده اصلی و هم گرافیکی به طور مستقیم به حافظه رم و اطلاعات آن دسترسی دارند. نتیجه، تسریع در ارتباط این دو قطعه و متعاقب آن بهبود عملکرد سیستم خواهد بود.  

البته باید بگوییم اینتل با افزایش تعداد هسته‌ها تا 14 هسته حقیقی و 20 هسته مجازی و بالا بردن ظرفیت حافظه کش تا 24 مگابایت در پردازنده‌های نسل دوازدهم خود توانسته همچنان برتری نسبی خود را حفظ کند هرچند که به قیمت مصرف توان بیشتر. این تعداد هسته فقط در پردازنده M1 Ultra وجود دارد که همانطور که دیدیدم از لحاظ عملکرد نیز در حد و حدود همان پردازنده‌های نسل دوازدهم اینتل است.

سخن آخر

اگر بخواهیم یک جمع‌ّبندی کلی از مقایسه پردازنده M1 و اینتل داشته باشیم باید بگوییم سری‌های مختلف پردازنده M1 در مجموع جهات عملکردی ضعیف‌تر از پردازنده‌های نسل دوازدهم Core اینتل دارند (به غیر از پردازنده M1 Ultra) اما عملکرد آنها از پردازنده‌های نسل یازدهم بهتر بوده است. اگر شما از آن دسته از کاربرانی هستید که قدرت پردازش بالا برایتان بسیار مهم است باید بگوییم به چیزی غیر از پردازنده‌های Core نسل دوازدهم فکر نکنید اما اگر می‌خواهید لپ تاپی داشته باشید که قدرت پردازش آن خوب رو به بالا باشد و باطری‌اش ساعت‌ها شارژدهی داشته باشد آن وقت لپ تاپ‌های اپل با پردازنده M1 انتخاب بهتری برای شما هستند چرا که مصرف این پردازنده‌ها همانطور که قبلا هم اشاره شد تا هشت برابر کمتر از پردازنده‌های Core نسل دوازدهم و بین دو تا سه برابر کمتر از پردازنده‌های Core نسل یازدهم است.