Syvä katsaus Applen uusiin M3-järjestelmäpiireihin: parempaa suorituskykyä, mutta toteutuksessa osin myös yllättäviä heikennyksiä

Applen uudet Mac-piirit ovat M3, M3 Pro ja M3 Max.

Apple julkisti maanantain ja tiistain välisenä yönä Suomen aikaa uudet M3-järjestelmäpiirinsä M3:n, M3 Pron ja M3 Maxin. Ensimmäisenä uudet piirit pääsevät käyttöön päivitetyissä iMacissa sekä 14 ja 16 tuuman MacBook Prossa.

Lue aiemmasta artikkeleistamme lisää uudesta iMacista sekä uusista 14 ja 16 tuuman MacBook Prosta!

Uusi 14 tuuman MacBook Pro on saatavilla M3:lla, M3 Prolla tai M3 Maxilla varustettuna, kun 16 tuuman MacBook Prossa vaihtoehdot ovat M3 Pro ja M3 Max. Uusi iMac on varustettu M3:lla.

M3-piirit edustavat Applen omissa Mac-järjestelmäpiireissä kolmatta sukupolvea, ja tarjoavat Applen mukaan edelleen alan johtavan suorituskyvyn wattia kohden, eli suhteessa virrankulutukseen.

Uudet M3, M3 Pro ja M3 Max valmistetaan iPhone 15 Pro -puhelinten A17 Pro -piirin tavoin 3 nanometrin tuotantoprosessilla – ensimmäisinä PC-tietokoneiden piireinä maailmassa.

M3, M3 Pro ja M3 Max kokovertailussa.

Apple markkinoi uusia järjestelmäpiirejään suorituskykyparannuksilla, mutta tekniseen toteutukseen liittyen uusissa piireissä on osittain tehty myös heikennyksiä edeltäjiinsä verrattuna mitä tulee muistiväylään ja M3 Prossa ydinten lukumäärään.

Kokonaisuutena merkittävimmin ovat kehittyneet M3, jossa suoritinydinten määrät ovat pysyneet ennallaan, sekä ennen kaikkea M3 Max, jossa arkkitehtuuriparannusten lisäksi myös ydinten lukumäärää on kasvatettu sekä keskussuorittimen että grafiikkasuorittimen osalta. M3 Pro sen sijaan on nyt eräänlainen väliinputoaja: Apple on leikannut siinä keskussuorittimen tehoytimien ja grafiikkasuoritinydinten lukumäärää M2 Prosta, minkä myötä suorituskykyparannukset ovat sen osalta vähäisempiä.

Kun M1 Pro ja M2 Max sekä M2 Pro ja M2 Max tarjosivat vielä keskenään parhaimmillaan samanlaisen keskussuorittimet, on M3 Max myös nyt tältä osin selvästi tehokkaampi kuin M3 Pro.

Suurimmat uudistukset M3-piireissä ovat Applen mukaan tapahtuneet näytönohjaimessa eli grafiikkasuorittimessa, jossa on käytössä kokonaan uusi arkkitehtuuri. Merkittävä uudistus on Applen alan ensimmäisenä esittelemä dynaaminen väli­muisti (englanniksi Dynamic Caching), joka optimoi muistin käyttöä allokoiden sitä reaaliajassa ja tehos­taen Applen mukaan dramaatti­sesti grafiikkasuorittimen keski­määräistä hyödyntämisastetta. Lopputuloksena pitäisi olla merkittävä suorituskykyparannus erityisesti vaativimmissa tehtävissä.

Lisäksi M3-piirien grafiikkasuoritin tukee nyt laitteistokiihdytettyä verkko­varjostusta (englanniksi mesh shading) mahdollisten visuaalisesti monimutkaisempien näkymien renderöinnin.

Mukaan on myös saatu ensi kertaa tuki laitteistokiihdytetylle säteenseurannalle, joka mahdollistaa peleihin aiempaa realistisemmat varjot ja heijastukset paremmalla suorituskyvyllä ohjelmistopohjaiseen ratkaisuun verrattuna.

Säteenseurantaa hyödynnettäessä suurimmillaan M3-piirien grafiikkasuorittimen renderöintinopeus on jopa 80 prosenttia nopeampi kuin M2-piireissä ja 150 prosenttia nopeampi, eli toisin sanoen 2,5-kertainen, verrattuna M1-piireihin.

M3-piirien sisältämistä uuden sukupolven keskussuoritinytimistä tehoytimet ovat puolestaan Applen mukaan jopa 15 prosenttia nopeampia kuin kuin M2-piireissä ja 30 prosenttia nopeampia kuin M1-piireissä.

Lisäksi samalla M3-piirien vähävirtaisissa säästötimissä on tapahtunut suurempi suorituskykyparannus. Ne ovat Applen mukaan jopa 30 prosenttia nopeampia kuin M3-piireissä ja 50 prosenttia nopeampia kuin M1-piireissä.

Apple on vertaillut edistymistään uusissa M3-piireissä suorituskyvyssä wattia kohden alkuperäisiin M1-piireihin.

Applen mukaan M3 tarjoaa M1:n keskussuorittimen huippusuorituskyvyn puolet vähemmällä virrankulutuksella sekä M1:n grafiikkasuorittimen huippusuorituskyvyn myös lähes puolet vähemmällä virrankulutuksella.

Lisäksi Apple vertaili M3-piiriensä suorituskykyä myös ”viimeisimpään 12-ytimiseen PC-läppärisuorittimeen”, tarkemmin Intel Core i7-1360P:hen, johon nähden Applen mukaan M3-piireissä on tarjolla sama keskussuorittimen suorituskyky kolme neljäsosaa pienemmällä virrankulutuksella ja sama grafiikkasuorittimen suorituskyky neljä viidesosaa pienemmällä virrankulutuksella.

Kaiken kaikkiaan Apple alleviivaa edelleen suorituskykyä suhteessa virrankulutukseen ja akunkestoon, joka on käytännössä M3-piireillä varustetuissa MacBook Pro -läppäreissä säilynyt ennallaan M2-piirillisiin edeltäjiinsä verrattuna. Apple toteaa myös, että sen läppärit pystyvät tarjoamaan huippusuorituskyvyn myös, kun niitä ei ole kytketty virtalähteeseen – toisin kuin osa PC-läppäreistä.

Osana M3-piirejä on myös uusi Neural Engine -neuroverkkolaskentayksikkö, joka on edelleen 16-ytiminen, mutta nopeampi ja energiatehokkaampi. Applen mukaan M3-piirien Neural Engine on jopa 15 prosenttia nopeampi kuin M2-piireissä ja jopa 60 prosenttia nopeampi kuin M1-piireissä.

M3-piirien Neural Engine kykenee 18 biljoonaan laskutoimitukseen sekunnissa. Mielenkiintoisesti iPhone 15 Pro -puhelimissa niiden Neural Engine on vielä selvästi tehokkaampi yltäen jopa 35 biljoonaan laskutoimitukseen sekunnissa, joten nähtävästi Apple ei ole panostanut samalla tavalla Neural Engineen M3-piireissä, vaikka parannusta edeltäjistä onkin tapahtunut.

M3-piirien mediayksikkö tukee edelleen laitteistokiihdytettyä H.264-, HEVC- ja ProRes- ja ProRes RAW -videoiden pakkausta ja purkua. Lisäksi uutena lisäyksenä tuettuna on AV1-videon purku mahdollistaen tehokkaamman ja vähävirtaisemman toiminnan tätä videomuotoa käyttävien suoratoistopalvelujen, kuten YouTube ja Netflix, katselussa.

Apple esitteli nyt ensi kerran M-sarjan järjestelmäpiireistä perus-, Pro- ja Max-versiot samanaikaisesti.

Edellisen sukupolven Applen Mac-järjestelmäpiirit M1 ja M2 debytoivat aikanaan marraskuussa 2020 ja kesäkuussa 2022 MacBook Airissa ja 13 tuuman MacBook Prossa, ja M1 lisäksi samanaikaisesti esitellyssä Mac minissä. Molemmilla kerroilla Apple esitteli aluksi vain M1:n ja M2:n, ja tehokkaampien Pro-, Max- ja Ultra-versioiden aika oli vasta myöhemmin.

Uusista piireistä M3 sisältää 25 miljardia, M3 Pro 37 miljardia ja M3 Max 92 miljardia transistoria.

Edeltäjänsä tavoin M3 sisältää edelleen kahdeksan keskussuoritinydintä – neljä teho- ja neljä säästöydintä. Grafiikkasuoritin M3:ssa on 10-ytiminen 14 tuuman MacBook Prossa, mutta iMacissa on saatavilla myös 8-ytimisellä grafiikkasuorittimella varustettu versio. M2:ssa grafiikkasuorittimessa oli jo samoin kahdeksan tai 10 ydintä.

Transistorimäärä M3:ssa on kasvanut 5 miljardilla M2:n 20 miljardista.

Applen mukaan M3:n keskussuoritin on jopa 20 prosenttia nopeampi kuin M2:ssa ja 35 prosenttia nopeampi kuin M1:ssä ja grafiikkasuoritin jopa 20 prosenttia nopeampi kuin M2:ssa ja 65 prosenttia nopeampi kuin M1:ssä.

Yhteistä käyttömuistia M3:ssa on edelleen 8, 16 tai 24 gigatavua. M3:ssa on myös yhä M2:n tavoin 100 Gt/s -muistiväylä.

Käytännön toimissa Applen mukaan MacBook Pro M3:lla on esimerkiksi seuraavilla tavoilla parempi kuin MacBook Pro M1:llä:

• jopa 60 prosenttia nopeampi renderöinti Final Cut Prossa
• jopa 40 prosenttia nopeampi projektin rakentaminen Xcodessa
• jopa 40 prosenttia nopeampi taulukko­laskenta Excelissä

M3 Prossa keskussuoritinytimiä on edelleen M2 Pron tavoin enimmillään 12 kappaletta, mutta nämä koostuvat nyt kuudesta tehoytimestä ja kuudesta säästöytimestä verrattuna kahdeksaan tehoytimeen ja neljään säästöytimeen M2 Prossa.

Muutos ydinjakaumassa rajoittaa M3 Pron suorituskykyparannusta: Applen mukaan M3 Pron keskussuoritin on 20 prosenttia nopeampi kuin M1 Prossa, mutta edeltävään M2 Prohon vastaavaa vertailua Apple ei tarjoa lainkaan.

Grafiikkasuorittimessakin M3 Prossa on ytimiä vähemmän, enimmillään 18, kun M2 Prossa määrä oli 19. Tästä huolimatta Applen mukaan M3 Pron grafiikkasuoritin on jopa 10 prosenttia nopeampi kuin M2 Prossa ja jopa 40 prosenttia nopeampi kuin M1 Prossa.

Muutokset ydinmäärissä näkyvät myös piirin transistorimäärässä: M3 Pron 37 miljardia transistoria on itse asiassa kolme miljardia vähemmän kuin M2 Prossa.

Karsittuna vaihtoehtona M3 Prosta on toinen versio 11 keskussuoritinytimellä (viisi teho- ja kuusi säästöydintä) sekä 14-ytimisellä grafiikkasuorittimella verrattuna M2 Pron karsitun version 10 keskussuoritinytimeen (kuusi tehoydintä ja neljä säästöydintä) sekä 16-ytimiseen grafiikkasuorittimeen.

Yhteistä käyttömuistia M3 Prossa on 18 tai 36 gigatavua verrattuna 16 tai 32 gigatavuun M2 Prossa. M3 Pron muistiväylän suorituskyvyssä on samalla tapahtunut yllättävä heikennys. M3 Prossa on 150 Gt/s -muistiväylä verrattuna 200 Gt/s -muistiväylään M2 Prossa ja myös M1 Prossa.

Käytännön toimissa Applen mukaan MacBook Pro M3 Prolla on esimerkiksi seuraavilla tavoilla parempi kuin 16 tuuman MacBook Pro M1 Prolla:

• jopa 40 prosenttia nopeammat suotimet ja toiminnot Photoshopissa
• jopa 36 prosenttia nopeampi basecalling-toiminto DNA-sekvennoiissa Oxford Nanopore MinKNOW:ssa
• jopa 30 prosenttia nopeampi teksti­pohjainen muokkaus Premiere Prossa

Siinä missä edeltävät M1 Pro ja M1 Max sekä M2 Pro ja M2 Max vastasivat toisiaan keskussuorittimen kyvyiltään, tarjoaa M3 Max nyt keskussuorittimen osalta enemmän kuin M3 Pro. M3 Maxissa on enimmillään 16 keskussuoritinydintä, 12 tehoydintä ja neljä säästöydintä, verrattuna 12 ytimeen (kahdeksan teho- ja neljä säästöydintä) vielä M2 Maxissa.

Applen mukaan M3 Maxin keskussuoritin onkin jopa 50 prosenttia nopeampi kuin M2 Maxissa ja 80 prosenttia nopeampi kuin M1 Maxissa.

Grafiikkasuoritin M3 Maxissa on enimmillään 40-ytiminen verrattuna 38-ytimiseen M2 Maxissa. Applen mukaan M3 Maxin grafiikkasuoritin on jopa 20 prosenttia nopeampi kuin M2 Maxissa ja jopa 50 prosenttia nopeampi kuin M1 Maxissa.

Transistoreja M3 Maxissa on selvästi enemmän kuin M2 Maxissa määrän kasvettua 67 miljardista 92 miljardiin.

M3 Maxin karsitussa vaihtoehdossa on 14 keskussuoritinydintä (10 teho- ja neljä säästöydintä) sekä 30-ytiminen grafiikkasuoritin. Edeltävän M2 Maxin heikommassa versiossa grafiikkasuoritin oli jo myös 30-ytiminen ja keskussuoritinytimiä 12 kappaletta (kahdeksan teho- ja neljä säästöydintä).

Yhteistä käyttömuistia M3 Maxissa on 36 tai 96 gigatavua 14 keskussuoritinytimen versiossa tai 48, 64 tai 128 gigatavua 16 keskussuoritinytimen versiossa verrattuna 32, 64 tai 96 gigatavuun M2 Maxissa.

M3 Maxissa on yhä 400 Gt/s -muistiväylä 16 keskussuorinytimen versiossa, mutta 14 keskussuoritinytimen versiossa muistiväylä on hitaampi 300 Gt/s. M2 Maxissa muistiväylän nopeus oli sen molemmissa versioissa 400 Gt/s.

Käytännön toimissa Applen mukaan MacBook Pro M3 Maxilla on esimerkiksi seuraavilla tavoilla parempi kuin 16 tuuman MacBook Pro M1 Maxilla:

• jopa 2-kertaisesti nopeampi dynaa­misten järjes­telmien simulointi MATLABissa
• jopa 2,5-kertaisesti nopeampi nopeampi renderöinti Redshiftissä
• jopa 65 prosenttia nopeampi kohinanvaimennus DaVinci Resolve Studiossa

Apple tykkää edelleen myös vertailla uusia Macejaan aiempiin Intel-suorittimellisiin Maceihin. Applen mukaan MacBook Pro M3 Maxilla on jopa 11 kertaa nopeampi kuin nopein MacBook Pro Intelin suorittimella, ja samalla akunkesto yltää 11 tuntia pidemmälle.

Mainos: Noin 1 600 000 tuotteen hintavertailu ja hintaseuranta - katso Hinta.fistä mistä saat halvimmalla