تُدخل شريحتا Apple M5 Pro و M5 Max تغييرات كبيرة وجوهرية على طريقة بناء شرائح الكمبيوتر المحمول والمكتبي المتطورة من آبل. لم تعد هذه الشرائح أحادية الرقاقة تضم جميع نوى وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) وكل المكونات الأخرى في قالب سيليكون واحد، بل أصبحت تعتمد على ‘هندسة Fusion الجديدة كليًا’.
باستخدام هذه البنية المبتكرة، والتي تشبه تلك المستخدمة لدمج شريحتي Max في شريحة Ultra واحدة، تقوم آبل الآن بتقسيم نوى وحدة المعالجة المركزية (ومكونات أخرى) إلى قطعة سيليكون واحدة، ونوى وحدة معالجة الرسومات (ومكونات أخرى) إلى قطعة سيليكون أخرى. يتم بعد ذلك تجميع هذين القالبين معًا لتشكيل شريحة واحدة متكاملة. تستخدم كلتا الشريحتين M5 Pro و M5 Max نفس قالب وحدة المعالجة المركزية ذو الـ 18 نواة، لكن شريحة Pro تحصل على قالب وحدة معالجة رسومات (GPU) ذو 20 نواة، بينما تحصل شريحة Max على قالب وحدة معالجة رسومات ذو 40 نواة. وبما أن وحدة التحكم في الذاكرة تعد جزءًا من قالب وحدة معالجة الرسومات، فإن شريحة Max لا تزال توفر نطاقًا تردديًا للذاكرة أعلى وتدعم تكوينات ذاكرة أكبر.
التغيير الجوهري الآخر هو أن هذه الشرائح لم تعد تستخدم ‘نوى الكفاءة’ من آبل. تُسمى جميع النوى الكبيرة عالية الأداء في عائلة M5 الآن ‘نوى فائقة’ في نظام التشغيل macOS 26.3.1. بينما لا يزال معالج M5 القياسي يحتوي على نوى كفاءة أصغر وأبطأ، تستخدم شريحتا M5 Pro و M5 Max نوعًا ثالثًا من نوى وحدة المعالجة المركزية، والتي تُسمى بشكل قد يكون مربكًا، ‘نوى الأداء’.
يهدف هذا الاستعراض المتعمق إلى تبديد الارتباك حول التسميات الجديدة ومسألة ما إذا كانت ‘نوى الأداء’ الجديدة في M5 Pro و M5 Max هي مجرد نوى كفاءة أعيد تسميتها. سنغوص في تفاصيل الأداء والهندسة لنفهم سبب عمل M5 Max بالطريقة التي يعمل بها، ونؤكد أن نوى الأداء الجديدة هذه ليست مجرد إعادة تسمية.
أداء M5 Max في الاختبارات المعيارية
في اختباراتنا، أظهر أداء النواة الواحدة لشريحة M5 Max بالكامل تحسنًا بنحو 10 بالمائة مقارنةً بشريحة M4 Max الكاملة في جهاز ماك بوك برو 16 بوصة للعام الماضي. كانت تحسينات الأداء متعددة النواة أكثر تباينًا، حيث بدا Cinebench R23 حالة شاذة بتحسن بنسبة 30 بالمائة، لكن معظم الاختبارات الأخرى أظهرت تحسنًا متواضعًا يتراوح بين 10 و12 بالمائة.
أما تحسينات أداء الرسومات فقد كانت أقوى قليلًا، حيث تراوحت بين 20 و35 بالمائة اعتمادًا على الاختبار. وتشير آبل إلى إمكانية ملاحظة تحسن أكبر في أعباء عمل حوسبة وحدة معالجة الرسومات التي تستفيد من المسرع العصبي الذي دمجته آبل في كل نواة من نوى وحدة معالجة الرسومات ضمن عائلة M5.
القفزة من M4 Max إلى M5 Max ليست بنفس الضخامة، كنسبة مئوية، كما كانت في الأجيال القليلة الماضية. لكن بافتراض أنك تقوم بالترقية من إصدار Pro يعتمد على M1 أو M2، فستظل تحقق قفزة كبيرة في الأداء. كما أن المخاوف بشأن الانتقال من 12 نواة من نوى وحدة المعالجة المركزية الأفضل أداءً في M4 Max إلى ست نوى فقط في M5 Max مبالغ فيها بعض الشيء بناءً على هذه النتائج.
بالمقارنة مع شريحة M5 الأساسية في جهاز ماك بوك برو 14 بوصة، فإن أداء M5 Max أحادي النواة متطابق تقريبًا. هذا يتماشى مع سياسة آبل المعتادة: الترقية إلى الشرائح المتطورة تمنحك أداءً أفضل في المهام متعددة النواة والرسومات، لكن آبل لا ترفع سرعات الساعة على النوى الفردية بنفس الطريقة التي تفعلها إنتل أو AMD مع معالجاتها المتطورة.
يزداد الأداء متعدد النواة بين 66 بالمائة (Geekbench) و120 بالمائة (Cinebench R23). بالنسبة لأعباء العمل الثقيلة المستمرة، يجب أن يكون معالج M5 Pro أو M5 Max ذو الـ 18 نواة أسرع بحوالي ضعف سرعة M5. أما الانتقال من 10 نوى GPU في M5 إلى 40 نواة في M5 Max فيمنحك عادةً ما بين ثلاثة إلى أربعة أضعاف أداء الرسومات.
عند قياس استهلاك طاقة وحدة المعالجة المركزية لشريحة M5 Max باستخدام أداة سطر الأوامر powermetrics، وجدنا أن متوسط استهلاك الطاقة أثناء اختبار ترميز الفيديو Handbrake كان أعلى بنحو 23 بالمائة من M4 Max. وبسبب هذه الزيادة، تستخدم الشريحة طاقة أكثر قليلًا بشكل عام لإنجاز نفس العمل. وقد لاحظنا زيادة مماثلة عند مقارنة M4 بـ M5. لكن بشكل عام، تظل كفاءة الطاقة متماشية تقريبًا مع الأجيال السابقة من شرائح آبل السيليكون.
على الرغم من أن آبل أرسلت لنا جهاز ماك بوك برو المجهز بشريحة M5 Max للاختبار فقط، إلا أنه بالنسبة لمعظم المهام التي تعتمد على وحدة المعالجة المركزية، يجب أن يقدم M5 Pro أداءً مشابهًا. وذلك لأن كلتا الشريحتين تستخدمان نفس قالب السيليكون لنوى وحدة المعالجة المركزية، والمحرك العصبي، وThunderbolt، ووحدات التحكم في الشاشة، ووحدة التحكم في SSD. أما الفارق الرئيسي بين Pro و Max فيكمن في وحدة معالجة الرسومات، حيث يحتوي Pro على ما يصل إلى 20 نواة GPU و307 جيجابايت/ثانية من النطاق الترددي للذاكرة، بينما يحتوي Max على ما يصل إلى 40 نواة GPU وما يصل إلى 614 جيجابايت/ثانية من النطاق الترددي للذاكرة.
M5 Max تحت المجهر: تمييز أنوية الأداء
لقد أحدثت حقيقة أن ‘نوى الأداء’ التي أصبحت الآن ‘نوى فائقة’ في جميع شرائح M5 بعض الالتباس حول النوى غير الفائقة. يأتي كل من M5 Pro و M5 Max بست نوى فائقة و12 مما تسميه آبل الآن ‘نواة الأداء’. هل هذه مجرد نوى كفاءة أعيد تسميتها لإعطاء انطباع بسرعات أعلى؟
صرحت آبل علنًا أن نوى الأداء الجديدة هذه ‘جديدة تمامًا’ و ‘محسنة لأعباء العمل متعددة الخيوط والموفرة للطاقة’. وقد أُخبرنا أن نوى الأداء هي تصميمات جديدة مشتقة من النواة الفائقة نفسها. هناك سابقة لذلك؛ فشركة AMD على سبيل المثال تشحن نوى Zen 4c و Zen 5c التي تتطابق وظيفيًا ولكنها أصغر حجمًا وذات تردد أقل في العديد من وحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، بدلاً من استخدام تصميمات أساسية مختلفة للنوى الكبيرة والصغيرة.
على الرغم من عدم قدرتنا على الحديث عن البنية الفعلية على المستوى المنخفض لكل نوع من أنواع نوى وحدة المعالجة المركزية، إلا أنه باستخدام أداتي powermetrics و sysctl، يمكننا التأكيد أن هذه ليست مجرد نوى كفاءة أعيد تسميتها. تتمتع نوى الأداء الجديدة بذاكرة تخزين مؤقت L2 أكبر من نوى كفاءة M5 وتعمل بسرعات ساعة ذروة أعلى بكثير.
مقارنة مواصفات النوى
- النواة الفائقة (Super Core) في M5/M5 Pro/M5 Max: ذاكرة تخزين مؤقت L1 للتعليمات 192 كيلوبايت، ذاكرة تخزين مؤقت L1 للبيانات 128 كيلوبايت، ذاكرة تخزين مؤقت L2 بحجم 16 ميجابايت لكل مجموعة، وتردد ساعة يتراوح بين 1,308 ميجاهرتز و4,608 ميجاهرتز.
- نواة الأداء (Performance Core) في M5 Pro/M5 Max: ذاكرة تخزين مؤقت L1 للتعليمات 128 كيلوبايت، ذاكرة تخزين مؤقت L1 للبيانات 64 كيلوبايت، ذاكرة تخزين مؤقت L2 بحجم 8 ميجابايت لكل مجموعة، وتردد ساعة يتراوح بين 1,344 ميجاهرتز و4,308 ميجاهرتز.
- نواة الكفاءة (Efficiency Core) في M5: ذاكرة تخزين مؤقت L1 للتعليمات 128 كيلوبايت، ذاكرة تخزين مؤقت L1 للبيانات 64 كيلوبايت، ذاكرة تخزين مؤقت L2 بحجم 6 ميجابايت لكل مجموعة، وتردد ساعة يتراوح بين 972 ميجاهرتز و3,048 ميجاهرتز.
تظهر البيانات أن نوى الأداء الجديدة غير الفائقة تتمتع بنفس أحجام ذاكرة التخزين المؤقت L1 مثل نوى الكفاءة من آبل، لكنها تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت L2 أكبر قليلًا لكل مجموعة مكونة من 6 مراكز، وسرعات ساعة دنيا وقصوى أعلى بكثير. عند حوالي 4.3 جيجاهرتز، تأتي نوى أداء M5 Max أقل بـ 300 ميجاهرتز فقط من ذروة النوى الفائقة البالغة 4.6 جيجاهرتز.
يمكننا أيضًا الإبلاغ بأن أداة powermetrics تستخدم تسميات جديدة تحت الغطاء للإبلاغ عن البيانات المتعلقة بمجموعات الأداء هذه. لا تزال powermetrics تشير إلى مجموعة النوى الفائقة باسم ‘المجموعة P’، ونوى الكفاءة لـ M5 باسم ‘المجموعة E’. لكن مجموعات نوى الأداء الجديدة تحمل اسم ‘المجموعة M0’ و ‘المجموعة M1’ (ربما يشير الحرف ‘M’ إلى ‘Middle’ أو ‘Medium’).
لا يمكننا الجزم بما إذا كان نظام macOS يتعامل مع نوى الأداء الجديدة هذه بطريقة مختلفة عن تعامله مع نوى الكفاءة. من وجهة نظر نظام التشغيل، لا تزال لديك مجموعة واحدة من نوى وحدة المعالجة المركزية تعمل بسرعات عالية ومجموعة أخرى تعمل بسرعات أقل. ومن المحتمل أن أي مهمة موجهة إلى نوى الكفاءة في M5 أو أجهزة Mac الأقدم سيتم توجيهها ببساطة إلى نوى الأداء في نظام M5 Pro أو M5 Max. ومع ذلك، من الممكن تمامًا أن تقوم أنظمة M5 Pro أو M5 Max بتعيين المهام إلى نوى مختلفة لوحدة المعالجة المركزية بشكل مختلف قليلًا، نظرًا لأن الفجوة في الأداء بين النوى ‘الكبيرة’ و ‘الصغيرة’ لم تعد كبيرة كما كانت.
الأداء تحت الحمل المستمر
أخيرًا، دعونا نلقي نظرة على كيفية أداء نوى وحدة المعالجة المركزية الخاصة بشريحة M5 Max تحت الحمل الثقيل المستمر لاختبار ترميز الفيديو باستخدام Handbrake.
في شريحة Apple M5 القياسية داخل جهاز ماك بوك برو 14 بوصة، تحافظ النوى الأربعة الفائقة على ذروة سرعة ساعة متعددة النواة تبلغ 4.24 جيجاهرتز لمدة تقل قليلًا عن دقيقة، ثم تنخفض تدريجيًا إلى سرعة ساعة أقرب إلى 4.1 جيجاهرتز، ثم تستقر عند حوالي 4.0 جيجاهرتز في الفترة الأخيرة من الاختبار. (تجدر الإشارة إلى أن الإصدار بدون مروحة من M5 في ماك بوك إير يبدأ بمستوى أقل وينخفض أسرع، ويستقر عند سرعة ساعة مستدامة تقترب من 3 جيجاهرتز).
تعمل نوى الكفاءة القياسية في M5 أيضًا بسرعات ثابتة إلى حد ما تبلغ حوالي 3 جيجاهرتز طوال الاختبار، مع بعض الارتفاعات والانخفاضات الطفيفة دون علامات كبيرة على الاختناق الحراري في الأداء.
أما بالنسبة لشريحة M5 Max في جهاز ماك بوك برو 16 بوصة، فإن المجموعة الفائقة المكونة من ست نوى تحافظ على أقصى سرعة ساعة لبضع ثوانٍ فقط، ثم تنخفض بسرعة إلى سرعة ثابتة تبلغ حوالي 3.9 جيجاهرتز (مع انخفاضات دورية تصل إلى 3.4 جيجاهرتز). وبوجود نواتين إضافيتين في المجموعة الفائقة لـ M5 Max، فمن المتوقع أن تكون سرعات الساعة المستدامة أقل قليلًا.
لكن نوى الأداء هذه هي المصدر الرئيسي للكثير من سرعة M5 Max متعددة النواة. فيما يتعلق بسرعة الساعة، تتصرف مجموعتا نوى الأداء بشكل يشبه إلى حد كبير نوى الكفاءة من حيث الحفاظ على سرعة ساعة مستقرة إلى حد ما دون اختناق كبير في الأداء. لكن هذه النوى تعمل بتردد يتراوح بين 4.3 و4.2 جيجاهرتز بدلاً من 3 جيجاهرتز؛ وهذا يعني، حتى بدون تغييرات معمارية أخرى، أن نوى الأداء هذه ستنفذ المهام بشكل أسرع بكثير من نوى الكفاءة.
باختصار، يمثل جهاز ماك بوك برو 16 بوصة الجديد المزود بشريحة M5 Max قفزة نوعية في الأداء والكفاءة. بفضل هندسة Fusion المبتكرة ونوى الأداء الجديدة التي ليست مجرد إعادة تسمية لنوى الكفاءة، تقدم آبل جهازًا يلبي تطلعات المحترفين الذين يحتاجون إلى أقصى قوة حوسبة ورسوميات. هذه التغييرات المعمارية لا تعزز الأداء فحسب، بل تفتح آفاقًا جديدة لتطوير تطبيقات أكثر تعقيدًا وتتطلب موارد مكثفة.