Apple M4 initiates AI PC battle: Will TOPS become the future benchmark for switching devices?

本文作者：趙穎

本文來源：硬 AI

蘋果本週發佈史上最貴 iPad Pro，將最強 M4 芯片首發在 iPad 上，拉開 AI PC 大戰的帷幕。

美銀美林在週三的報告中介紹稱，蘋果 M4 芯片使用 Arm 架構，是一款片上系統 (SoC)，擁有超過 280 億個晶體管，基於台積電的第二代 3nm 工藝，配備 10 核 CPU 和 10 核 GPU。

美銀美林指出，值得一提的是，M4 包含一個 16 核神經處理單元（NPU），SoC 中專門用於加速 AI 任務的部分，其性能以每秒萬億次運算（TOPS）來衡量，M4 的 NPU 性能為 38 TOPS（假設為 INT8 精度），比 M2 芯片快了整整一倍，比 A11 仿生芯片強了近 60 倍。

美銀美林表示：

儘管 AI PC 市場還處於初期階段，但我們預計 TOPS 指標將是一個不完美但簡單的方式（類似於 3nm/2nm），用於對比蘋果及其 PC 競爭對手的 “AI 性能”。

美銀美林還預計，消費者對 AI 功能的 PC/平板的需求將增長：

到 2027 年，AI PC 可能從目前的 5000 萬台增長到 1.67 億台，蘋果 PC 及其競爭對手將在 AI PC 方面發力，關注微軟的 Windows/Surface AI 活動（5 月 20 日）和台北 Computex（6 月 2 日及以後）活動。

TOPS 引領 AI PC 之戰

美銀美林指出：

蘋果 M4 的 TOPS 性能為 38，媒體報道稱，微軟將把 AI PC 的 “最低規格” 設為 40 TOPS，目前還沒有 PC 能夠達到這一標準，儘管有多個即將推出的選項可能提供 45 TOPS。

英特爾的 Meteor Lake（首款 “AI PC” 品牌 “Core Ultra”）中的 NPU 支持 11 TOPS，但它承諾今年用 Lunar Lake 達到 45 TOPS。

高通也計劃在不久的將來推出一款 45-TOPS 的 Snapdragon Elite X CPU。

但根據英偉達的説法，大約 45 TOPS 的 PC 只能執行非常基本的 AI 任務，而更高性能的 AI 任務則需要 PC 中有一個專用的 GPU，有超過 1 億個 RTX GPU（100-1300+ TOPS）的部署基礎，儘管需要 2 到 5 倍的電力。

內存和 NPU 市場將受益

同時，美銀美林指出，內存是被低估的受益者：

更大的 AI 模型意味着需要更多的處理能力，更大尺寸、更快帶寬和更高能效，更高平均售價 ASP 的內存規格，內存將成為端側 AI 升級的獨特受益者。

根據 Anandtech 的説法，蘋果的新 M4 擁有更快的 LPDDR5X 內存，可能比傳統 LPDDR 快 1.2 倍（120 GB/s）並且能效更好。

此外，NPUs 對於端側 AI 也是必要的，美銀美林表示：

隨着 AI（如微軟的 Copilot）向端側/設備上（PC、手機、平板電腦）轉移，它需要除了 CPU、GPU 之外的額外專用芯片 NPU。

NPU 的 AI 推理性能潛力以 TOPS 來衡量，可以將 NPU 視為數據中心中使用的 GPU/ASIC 加速器的較小規模版本。NPU 雖然規模較小，但具有類似的處理能力，能夠在一定的頻率和精度下處理 MAC 操作，這種處理涉及在速度和準確性之間做出權衡。

根據高通的説法，高精度的 AI 模型使用 32 位或 16 位浮點數來確保準確性，而低精度、高速度的模型使用 8 位或 4 位整數精度。目前，行業標準通常採用 8 位或 INT8 精度，這在保持可接受精度的同時，提高了處理速度。