Apple의 초고성능 칩이라는 'M1 Ultra'과 Mac Studio

Apple의 초고성능 칩이라는 'M1 Ultra'과  Mac Studio

 

◆ Mac Studio가 있기에 만들어 낼 수 있었던 M1 Ultra

M1 Ultra를 채택한 Mac Studio이지만 M1 Max 구성도 선택할 수 있다. M1 Max 탑재 모델의 최소구성은, 10코어 CPU, 24코어 GPU, 16코어 Neural Engine, 32GB 유니파이드 메모리, 512 GB SSD의 사양으로 구성된다.

M1 Ultra 탑재 모델의 최소구성은, 20코어 CPU, 48코어 GPU, 32코어 Neural Engine, 64GB 유니파이드 메모리, 1TB SSD의 사양으로 구성되는 것도 있다. GPU는 64코어(+11만엔), 메모리는 128GB(+8만8000엔) 구성도 선택할 수 있다.

SoC 전체로 보았을 경우, 24코어 GPU의 M1 Max와 48코어 GPU의 M1 Ultra는 가격차가 있으나, M1 Ultra 탑재모델에는 방열능력이 높은 구리제 히트싱크를 갖는 냉각시스템이 채용되고 있어 반드시 순수한 SoC 가격차이가 아닌 점은 고려해야 한다.

SoC 전체의 성능이 높은 것만으로는 지금까지의 가격차는 허용할 수 없다고 생각하는 사용자가 적지 않을 것이다. 


한편, SoC의 차이에 이 정도의 가격차를 허용 할 수 있기는 커녕, 아니 오히려 향상된 퍼포먼스를 생각하면 저렴한 것으로 생각하는 견해도 있다. Mac Studio라고 하는 최종 제품으로 보았을 경우, 퍼포먼스와 전력효율에 대해서 대가를 지불하과 하는 사용자층은 확실히 있는 것이다.

즉, 최종제품인 Mac Studio라고 하는 아웃풋처가 있기 때문에, Apple은 M1 Ultra라고 하는 극단적으로 퍼포먼스로 뒤흔든 팁을 개발할 수 있었다고 말할 수 있다.

Mac Studio가 평가할 수 있는 실제기기를 입수하는 대로 확인해 보고 싶지만, M1 Ultra의 CPU 퍼포먼스는 공유 메모리 아키텍처의 혜택도 있어 업계 톱 클래스였던 M1 Pro·M1 Max에 대한 코어수 증가분에 걸맞은 성능향상을 기대할 수 있다. 소비전력에 관해서도, 동작조건에도 의존하지만 최대 60W에 못 미치는 수준이라고 한다.

GPU 퍼포먼스는 극히 일부 하이엔드 GPU에는 못 미치지만 그에 가까운 정상급 실력을 극히 낮은 소비전력으로 때려낸다. Apple에 의하면, Core i9-12900K와 GeForce RTX 3090을 탑재하는 PC와 비교해, 200W낮은 소비 전력으로 그것보다 높은 GPU 퍼포먼스를 발휘할 수 있다고 한다.

그리고 잊지 말아야 할 것은, Neural Engine의 능력도 2배가 되어, 일반적인 PC용 SoC에는 없는 영상처리나 음향처리 회로까지 갖추고 있는 것이다.

더욱 언급한다면 상당히 고비용이고 수율도 낮지 않을까 하는 상상의 Ultra Fusion에 의한 패키징이지만 M1 Ultra를 필요로 하는 고객은 한정되어 있다. 이점에서 M1 Ultra는 「조립공정」에서 M1 Max와 만들기를, 생산하는 최종제품의 주문, 재고상황에 따라 컨트롤 할 수 있다.

SoC의 개발로부터 최종 제품까지를 일관해서 제공하는 Apple 만이 가능한 기획이라고 말할 수 있을 것이다.

◆ 메모리 관련 앱 이외에는 이행 완료

Apple은 2020년 6월에 Apple 실리콘에의 이행을 표명했지만, 그 때에 이행에 2년이 걸린다고 이야기하고 있었다. 그 후 2020년 후반에는 최초의 칩인 M1이 등장했지만, 고성능을 실현하기 위한 이상적인 구성인 한편, 측정 능력이 부족한 것이 최대의 약점이라고 생각되었다.

M1 아키텍처의 가장 큰 특징은 아이폰용 SoC의 A시리즈로 고성능 저소비전력을 실현하는 열쇠가 되기도 했던 공유메모리 아키텍처를 그대로 PC급 시스템 규모로 확대한 것이었다.

바꾸어 말하면, 공유 메모리 아키텍처의 장점을 그대로, 새로운 시스템 규모의 확대를 실시할 수 있다고는 생각하기 어려웠다. 그런데 , Apple은 프로의 크리에이터 전용으로 M1 Pro와 M1 Max를 개발해, M1의 아키텍쳐를 그대로 확대해 보였다.

크게 양산효과를 바랄 수 없는 이러한 팁을 전용으로 설계하는 것에 경제합리성은 별로 없지만, 전력효율이 높은 데다가 파워풀한 MacBook Pro를 만들어 낼 수 있었다.

그렇다고는 해도, M1 Max보다 큰 SoC를 만드는 것은 무리가 있다. 한편으로 크리에이터용 데스크탑의 SoC로서는 아직 M1 Max로도 충분하다고는 말할 수 없다. 그래서 조립공정에서 나눠 만들 수 있고 공유 메모리 아키텍처의 장점도 유지할 수 있는 M1 Ultra가 등장한 것이다.

고성능이 요구되는 Mac이라고 하면, 「Mac Pro」가 이에 상당하고, 퍼포먼스의 면에서는 Mac Pro를 이미 넘고 있어 GPU의 피크 성능은 약간 떨어지지만, 전용의 액셀러레이터 카드인 「Afterburner」를 훨씬 넘는 동영상 처리 회로도 갖추어지고 있다.

◆ Mac의 이행완료는 어떻게 되는가

이번 M1 Ultra와 Mac Studio, 그리고 카메라 마이크 스피커의 품질을 높인 Studio Display의 등장으로 iMac의 27인치 모델은 현행 모델에서 사라졌다. Mac Studio와 Studio Display로 대체할 수 있기 때문이다.

　그러나, 앞에서 살펴본 것처럼 메모리나 PCI Express 카드의 확장성에서 차이가 있기 때문에, Mac Pro는 현행 기종으로서 남아 있다. 또 하나, Mac mini의 Intel 프로세서 모델도 판매가 계속되고 있지만, 이미 타이밍상으로, M1 Pro 탑재 모델이 준비될 가능성도 있다. M1 Pro 탑재 모델이 Mac Studio에 준비되어 있지 않은 것은, 라인 업상의 어떠한 사정이라고 생각되기 때문이다.

그럼 이 앞으로, 어떻게 Apple은 남겨진 이행계획을 달성하는 것일까는

공유 메모리 아키텍처를 살리는 것이라면, M1 패밀리의 확장으로는 어렵다. M1 Max를 4개 접속하지 않는가 하는 의문을 가지는 분도 있겠지만, 4개분의 SoC 자원을 컨트롤 하는 회로를 내장하고 있다고는 할 수 없다.

혹은 연내에 'M2'라고 하는 새로운 SoC패밀리가 탄생해, 남은 여백을 메워 줄지도 모른다.

Apple의 반도체 생산 파트너인 대만의 TSMC는, 이미 M1시리즈로 채용한 5 nm프로세스보다 미세화한 4nm프로세스로의 제조를 진행시키고 있는 것으로 알려져 있ㅇ며, 연내에는 3nm프로세스의 N3를 이용한 SoC의 양산에 들어간다고 공식화하고 있다. 아이폰을 위한 차세대 A시리즈는 물론 차세대 M시리즈에서도 이 같은 제조기술 진화가 계획에 영향을 미치게 될 것이다.

 

 

'M1 Ultra'라는 유일무이한 초고성능 칩을 Apple이 만들어낼 수 있었던 이유