苹果M4开启AI PC大战:TOPS将成未来换机硬指标?

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美银美银指出,TOPS是指每秒万亿次运算,数值越大表明处理器在处理AI任务时的越快,类似于2nm和3nm衡量芯片性能,TOPS将用来对比苹果及其PC竞争对手设备“AI性能”。

本文作者:赵颖

本文来源:硬AI

苹果本周发布史上最贵iPad Pro,将最强M4芯片首发在iPad上,拉开AI PC大战的帷幕。

美银美林在周三的报告中介绍称,苹果M4芯片使用Arm架构,是一款片上系统 (SoC),拥有超过280亿个晶体管,基于台积电的第二代3nm工艺,配备10核CPU和10核GPU。

美银美林指出,值得一提的是,M4包含一个16核神经处理单元(NPU),SoC中专门用于加速AI任务的部分,其性能以每秒万亿次运算(TOPS)来衡量,M4的NPU性能为38 TOPS(假设为INT8精度),比M2芯片快了整整一倍,比A11仿生芯片强了近60倍。

美银美林表示:

尽管AI PC市场还处于初期阶段,但我们预计TOPS指标将是一个不完美但简单的方式(类似于3nm/2nm),用于对比苹果及其PC竞争对手的“AI性能”。

美银美林还预计,消费者对AI功能的PC/平板的需求将增长:

到2027年,AI PC可能从目前的5000万台增长到1.67亿台,苹果PC及其竞争对手将在AI PC方面发力,关注微软的Windows/Surface AI活动(5月20日)和台北Computex(6月2日及以后)活动。

TOPS引领AI PC之战

美银美林指出:

苹果M4的TOPS性能为38,媒体报道称,微软将把AI PC的“最低规格”设为40 TOPS,目前还没有PC能够达到这一标准,尽管有多个即将推出的选项可能提供45 TOPS。

英特尔的Meteor Lake(首款“AI PC”品牌“Core Ultra”)中的NPU支持11 TOPS,但它承诺今年用Lunar Lake达到45 TOPS。

高通也计划在不久的将来推出一款45-TOPS的Snapdragon Elite X CPU。

但根据英伟达的说法,大约45 TOPS的PC只能执行非常基本的AI任务,而更高性能的AI任务则需要PC中有一个专用的GPU,有超过1亿个RTX GPU(100-1300+ TOPS)的部署基础,尽管需要2到5倍的电力。

内存和NPU市场将受益

同时,美银美林指出,内存是被低估的受益者:

更大的AI模型意味着需要更多的处理能力,更大尺寸、更快带宽和更高能效,更高平均售价ASP的内存规格,内存将成为端侧AI升级的独特受益者。

根据Anandtech的说法,苹果的新M4拥有更快的LPDDR5X内存,可能比传统LPDDR快1.2倍(120 GB/s)并且能效更好。

此外,NPUs对于端侧AI也是必要的,美银美林表示:

随着AI(如微软的Copilot)向端侧/设备上(PC、手机、平板电脑)转移,它需要除了CPU、GPU之外的额外专用芯片NPU。

NPU的AI推理性能潜力以TOPS来衡量,可以将NPU视为数据中心中使用的GPU/ASIC加速器的较小规模版本。NPU虽然规模较小,但具有类似的处理能力,能够在一定的频率和精度下处理MAC操作,这种处理涉及在速度和准确性之间做出权衡。

根据高通的说法,高精度的AI模型使用32位或16位浮点数来确保准确性,而低精度、高速度的模型使用8位或4位整数精度。目前,行业标准通常采用8位或INT8精度,这在保持可接受精度的同时,提高了处理速度。

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