Čip M5 sljedeće generacije: arhitektura, umjetna inteligencija i cijela obitelj

Čip M5 sljedeće generacije puno je više od pukog evolucijskog koraka u Apple Silicon ponudi: predstavlja jasan pomak prema lokalnom računalstvu temeljenom na umjetnoj inteligenciji, bez žrtvovanja značajnih poboljšanja u sirovim performansama CPU-a i GPU-a. Apple je fino podesio 3nm proces treće generacije i, umjesto prelaska na 2nm, doveo je ovu litografiju do njezinih granica kako bi pružio više snage, veću učinkovitost i, prije svega, revolucionarnu grafiku i AI arhitekturu.

S osnovnim M5, te kasnijim M5 Pro i M5 Max , tvrtka se usredotočila na dva glavna fronta: s jedne strane, pretvaranje GPU-a u pravu zvijer za generativne AI modele i napredne grafičke zadatke; s druge strane, reorganizacija CPU jezgri uvođenjem takozvanih super jezgri u Mac okruženju, redefinirajući način na koji procesor raspoređuje posao u intenzivnim profesionalnim tijekovima rada i u svakodnevnim zadacima.

Što je M5 čip i zašto se smatra novom generacijom?

M5 je procesor koji predstavlja Appleovu treću generaciju 3nm čipova i služi kao temelj cijele M5 obitelji. Iako proizvodni čvor ostaje na 3 nanometara, proces je dovoljno usavršen da bi se postigla primjetna poboljšanja u performansama i učinkovitosti bez potrebe za prelaskom na skupi 2nm proces, nešto što je Apple odlučio ostaviti za kasnije iz tehničkih i ekonomskih razloga.

U svojoj standardnoj konfiguraciji, M5 zadržava 10-jezgreni CPU , organiziran u visokoučinkovite jezgre i visokoučinkovite jezgre, ali s revidiranom mikroarhitekturom koja povećava višenitne performanse za oko 15% u usporedbi s M4. Apple tvrdi da ovaj dizajn sadrži najbržu CPU jezgru na svijetu u jednonitnim performansama, zahvaljujući značajnim promjenama u prednjem dijelu, hijerarhiji predmemorije i predviđanju grananja.

Generacijski skok je zaista primjetan u GPU-u: M5 integrira 10 grafičkih jezgri sljedeće generacije , a svaku prati namjenski neuronski akcelerator. Ova odluka čini GPU središnjim motorom umjetne inteligencije na čipu, jer se generativni modeli i neuronske mreže mogu masovno paralelno obavljati korištenjem ove distribuirane arhitekture.

Apple pozicionira M5 kao kamen temeljac novog ekosustava uređaja s lokalnom umjetnom inteligencijom: od 14-inčnog MacBook Pro-a do iPad Pro-a i Apple Vision Pro-a, svi imaju koristi od brže grafike, veće propusnosti memorije i poboljšanog Neural Engine-a koji zajedno rade na ubrzavanju i Apple Intelligence modela i aplikacija trećih strana.

Arhitektura M5 CPU-a: super jezgre i poboljšane performanse

CPU M5 kombinira do 10 jezgri podijeljenih između učinkovitih i performansnih jezgri, zadržavajući klasičnu Apple Silicon arhitekturu u osnovnom modelu. Međutim, unutar Mac ekosustava, Apple je uveo značajnu promjenu nomenklature dolaskom čipova M5 Pro i M5 Max: jezgre s najvišim performansama sada se nazivaju super jezgrama.

U proizvodima s osnovnim M5 čipom, kao što su 14-inčni MacBook Pro, iPad Pro i Apple Vision Pro, ove su jezgre isprva bile predstavljene jednostavno kao "jezgre visokih performansi". Kasnije, s najavom M5 Pro i M5 Max, Apple je odlučio preimenovati ih u super jezgre u svim Mac uređajima s M5 čipom, bez da to podrazumijeva ikakvu fizičku promjenu silicija; radilo se o preimenovanju, a ne o promjeni hardvera. Međutim, u iPadu se i dalje koristi izraz "jezgre visokih performansi".

Super Core-ovi predstavljaju vrhunac Appleovih performansi s jednom niti , s poboljšanjima u širini prednjeg dijela, novim pravilima predmemorije i točnijim predviđanjem grananja. To se prevodi u brže vrijeme odziva u aplikacijama koje se oslanjaju na nekoliko vrlo zahtjevnih niti, poput kompilacije koda, intenzivnog rada sa složenim proračunskim tablicama ili specijaliziranih znanstvenih simulacija.

Osnovni M5 zadržava hibridni pristup s učinkovitim jezgrama za svakodnevne zadatke i visokoučinkovitim jezgrama za vršna opterećenja. Apple tvrdi da ima približno 15% veće performanse višenitnog rada u usporedbi s M4, što se u stvarnim scenarijima prevodi u vrijeme učitavanja grafike do 1,6 puta brže i ukupno povećanje brzine sustava od oko 45% u mnogim uobičajenim upotrebama.

GPU dizajniran za generativnu umjetnu inteligenciju i videoigre

Zvijezda ove generacije je GPU. Čip M5 uključuje novu 10-jezgrenu GPU arhitekturu , u kojoj svaka jezgra ima vlastiti neuronski akcelerator. Ovaj dizajn čini GPU masivno paralelnom računalnom platformom usmjerenom i na vrhunsku grafiku i na AI opterećenja.

Prema pruženim podacima, vršne performanse GPU-a M5 u AI zadacima su više od četiri puta brže od M4, te do šest puta brže od M1 u određenim scenarijima. Sintetički benchmarkovi poput Blender Metala stavljaju M5 na oko 1.940 bodova u usporedbi s 1.115 bodova M4, što predstavlja povećanje od gotovo 74% u određenim testovima renderiranja.

Što se tiče grafičkih performansi, GPU M5 nudi poboljšanje performansi od oko 30-45% u usporedbi s M4, ovisno o opterećenju i koristi li se praćenje zraka. Mehanizam za praćenje zraka sada je u svojoj trećoj generaciji, s poboljšanjima do 45% u aplikacijama koje koriste ovu naprednu tehniku ​​osvjetljenja. To je nadopunjeno sustavom dinamičkog predmemorije druge generacije i poboljšanim sjenčenjem mreže, što smanjuje uska grla u složenim scenama.

Ova poboljšanja ne koriste samo profesionalnim 3D aplikacijama i renderirajućim mehanizmima, već i videoigrama. Mac računala s M5 čipom, posebno njihove snažnije varijante, oblikuju se u mnogo ozbiljnije igraće strojeve od prethodnih generacija. Zapravo, neka procurenja i arhitektonske analize sugeriraju da bi budući M5 Max mogao dosegnuti performanse vrhunskog GPU-a za mobilne uređaje sljedeće generacije, što se poklapa sa značajnim dobicima koje je Apple već pokazao s A19 Pro u igrama poput Death Strandinga, Resident Evila 4 i Assassin's Creeda u usporedbi s A18 Pro.

Neuronski akceleratori i neuronski motor: kombinacija za lokalnu umjetnu inteligenciju

Srce AI mogućnosti M5 leži u neuronskim akceleratorima integriranim u svaku GPU jezgru i obnovljenom 16-jezgrenom neuronskom motoru. Dok GPU akceleratori obrađuju paralelno računanje, neuronski motor ostaje namjenska jezgra za klasične AI operacije, postižući ravnotežu između performansi i energetske učinkovitosti.

Ovaj 16-jezgreni neuronski mehanizam poboljšan je u sirovim performansama i kapacitetu prijenosa podataka zahvaljujući povećanoj propusnosti objedinjene memorije . Upravo to poboljšanje omogućuje složenim modelima Apple Intelligencea i drugih programera da nesmetano rade na uređaju, bez prevelikog oslanjanja na oblak.

Na uređajima poput Apple Vision Pro, kombinacija Neural Enginea i Neural Acceleratora omogućuje zadatke poput pretvaranja 2D fotografija u prostorne scene puno brže i s boljom vizualnom kvalitetom. Isto vrijedi i za generiranje Digital Persona ili naprednih avatara, koji se mogu stvoriti s manje vremena čekanja i većim realizmom.

Nadalje, Apple je ojačao cijeli svoj softverski ekosustav kako bi u potpunosti iskoristio prednosti ovih namjenskih blokova. Okruženja poput Core ML-a, Metal Performance Shadersa i Metal 4 optimizirana su za inteligentno delegiranje posla CPU-u, GPU-u, Neural Acceleratorima i Neural Engineu. Razvojni programeri mogu čak i izravno programirati ove akceleratore pomoću Tensor API-ja Metal 4, omogućujući modelima emitiranja i modelima velikih jezika da rade puno učinkovitije na novom MacBook Prou, iPadu Pro i Apple Vision Prou ​​s M5.

Ujedinjena memorija i propusnost: ključ za lokalnu umjetnu inteligenciju

Još jedna ključna značajka M5 je njegova ujedinjena memorijska arhitektura , koja omogućuje CPU-u, GPU-u i Neural Engineu dijeljenje jednog velikog memorijskog bazena. U osnovnom modelu, čip nudi propusnost do 153 GB/s, što predstavlja povećanje od gotovo 30% u usporedbi sa 120 GB/s kod M4 i više nego dvostruko od M1.

Ovo poboljšanje propusnosti ključno je za distribuirane neuronske akceleratore na GPU- u kako bi pokretali velike AI modele bez uskih grla. Ujedinjena memorija omogućuje svim blokovima na čipu istovremeni pristup potrebnim podacima, smanjujući kopiranje i poboljšavajući učinkovitost resursa.

Osnovni M5 ima maksimalni kapacitet objedinjene memorije od 32 GB , što je više nego dovoljno za mnoge profesionalne i kreativne namjene. Na primjer, omogućuje vam istovremeni rad s Adobe Photoshopom, Final Cut Proom i drugim kreativnim aplikacijama koje zahtijevaju puno resursa, uz istovremeno prenošenje velikih datoteka u oblak ili pokretanje AI modela u pozadini bez da se sustav isprazni.

Nadalje, povećana propusnost također koristi igraćem iskustvu i 3D aplikacijama. GPU M5 može podnijeti teže teksture, scene s većom gustoćom geometrije i zahtjevnije vizualne efekte, sve uz manje gubitke performansi nego u prethodnim generacijama.

Trenutni i budući uređaji s M5 čipom

Prilikom lansiranja, osnovni M5 čip debitirao je u tri ključna uređaja : 14-inčnom MacBook Prou, novom iPadu Pro i Apple Vision Prou. Ovi uređaji bili su prvi koji su iskoristili novu arhitekturu grafičkog procesora usmjerenu na umjetnu inteligenciju i ukupno poboljšanje performansi procesora i memorije.

Tijekom 2026. godine, Apple je uvodio M5 čip u ostatak svoje linije proizvoda. MacBook Air, Mac mini i iMac ažurirani su ovim čipom u prvoj polovici godine, čime je dovršen prijelaz najpopularnijih modela na ovu generaciju usmjerenu na lokalnu umjetnu inteligenciju.

Gledajući dalje u budućnost, iPad Air bi trebao usvojiti M5 čip 2027. godine, slijedeći uobičajeni obrazac blago razmaknutih ciklusa ažuriranja za ovu obitelj proizvoda. To znači da će gotovo cijeli Appleov ekosustav računala i tableta biti zasnovan na istoj M5 arhitekturi u roku od samo nekoliko godina.

Dolazak M5 Ultra , namijenjenog vrhunskim računalima poput Mac Studija i Mac Proa, ostaje neizvjestan . Čip M5 Ultra već se pojavio u macOS kodu, a glasine ukazuju na mogući debi u ljeto 2026. To bi se uskladilo s Appleovim povijesnim rasporedom izdanja i potrebom za ažuriranjem profesionalne ponude nakon M3 Ultra, koji je stigao znatno kasnije od M3 Pro i M3 Max.

Kompletna M5 obitelj: M5, M5 Pro, M5 Max i dugo očekivani M5 Ultra

Kao i kod prethodnih generacija, obitelj čipova M5 sastoji se od nekoliko verzija skaliranih prema potrebama za performansama . Osnovni M5 pokriva većinu općih i kreativnih namjena, dok su M5 Pro i M5 Max usmjereni na intenzivne profesionalne tijekove rada, posebno u novom MacBook Prou.

M5 Pro i M5 Max dijele potpuno isti CPU: ukupno 18 jezgri, organiziranih u 6 visokoučinkovitih super jezgri i 12 redizajniranih jezgri visokih performansi za rukovanje višenitnim opterećenjima. Razlika između njih dva leži u GPU-u i memoriji: M5 Pro ima do 20 GPU jezgri, dok se M5 Max skalira do 40 jezgri.

Zahvaljujući ovoj konfiguraciji, M5 Pro i M5 Max postižu višenitne performanse do 2,5 puta veće od M1 Pro i M1 Max, s povećanjem profesionalnih procesa do 30% u usporedbi s M4 Pro i M4 Max. Ove brojke su posebno uočljive u zadacima modeliranja podataka, znanstvenim simulacijama, razvoju softvera s masovnim izgradnjama te postprodukciji zvuka i videa.

Što se tiče memorije, M5 Pro podržava do 64 GB objedinjene memorije s propusnošću do 307 GB/s, dok M5 Max podiže ljestvicu s do 128 GB memorije i propusnošću do 614 GB/s. Ova brojka je ključna za rukovanje izuzetno složenim 3D scenama, masivnim skupovima podataka ili velikim jezičnim modelima s milijardama parametara.

Fusion Architecture: dva komada čipa u jednom

Jedna od glavnih tehničkih inovacija uvedenih s M5 Pro i M5 Max je Fusion arhitektura koju je razvio Apple. Ovaj pristup kombinira dva komada čipa proizvedena korištenjem 3nm procesa treće generacije na jednoj podlozi, stvarajući svojevrsni "kompozitni čip" koji se operativnom sustavu čini kao jedan sustav na čipu (SoC).

Svaki od ovih dijelova integrira vlastiti CPU, GPU, multimedijski engine, objedinjeni memorijski kontroler, Neural Engine i Thunderbolt 5 kontrolere . Ključno je da međusobno komuniciraju putem veze velike propusnosti i niske latencije, tako da cijeli sustav funkcionira kao jedan koherentni čip, bez uobičajenih problema klasičnih višečipnih rješenja.

Fusion arhitektura također fizički odvaja CPU i GPU u dva odvojena bloka unutar istog sustava, smanjujući rasipanje topline između komponenti i omogućujući neovisno napajanje svakog dijela. To se prevodi u veću fleksibilnost za podešavanje frekvencija, raspodjelu opterećenja i održavanje održivih performansi tijekom dugih sesija renderiranja, treniranja AI modela ili masovnih izrada.

Ovaj pristup također olakšava integraciju prilagođenih Thunderbolt 5 kontrolera izravno na čip, pri čemu svaki priključak ima svoj namjenski kontroler. To rezultira stabilnijom i brzom povezivošću, idealnom za postavke s više 8K zaslona, ​​ultrabrzom vanjskom pohranom ili namjenskim kućištima za proširenje za profesionalne tijekove rada.

M5 Pro: dizajniran za zahtjevne, ali svestrane procese

M5 Pro namijenjen je korisnicima kojima je potrebna značajna nadogradnja u odnosu na osnovni M5, ali im nije potrebna maksimalna snaga M5 Maxa. Postiže vrlo atraktivnu ravnotežu za korisnike poput modelara podataka, dizajnera zvuka, STEM studenata i kreativnih profesionalaca koji istovremeno pokreću više zahtjevnih aplikacija.

S CPU-om do 18 jezgri (6 super jezgri i 12 jezgri visokih performansi) i GPU-om do 20 jezgri sljedeće generacije s neuronskim akceleratorima na svakoj od njih, M5 Pro povećava višenitne performanse za otprilike 30% u usporedbi s M4 Pro, uz održavanje niske potrošnje energije zahvaljujući učinkovitosti Fusion arhitekture.

Do 64 GB ujedinjene memorije , zajedno s propusnošću memorije od 307 GB/s, pruža dovoljno prostora za složene projekte uređivanja videa, velike audio projekte, intenzivan rad s virtualnim strojevima ili analizu podataka s više otvorenih alata. U umjetnoj inteligenciji, vršne performanse GPU-a M5 Pro su više od četiri puta veće od M4 Pro i više od šest puta veće od M1 Pro, što omogućuje lokalno izvršavanje znatno većih modela.

Što se tiče grafike, M5 Pro uključuje poboljšanu jezgru za sjenčenje s dinamičkim predmemoriranjem i hardverski ubrzanim sjenčenjem mreže druge generacije. U praksi, to znači do 20% bolje grafičke performanse od M4 Pro i do 2,2 puta brže od M1 Pro. Mehanizam za praćenje zraka treće generacije također ubrzava aplikacije koje koriste ovu tehniku ​​do 35%, što koristi i stvaranju 3D prikaza i videoigrama sljedeće generacije.

M5 Max: granica za kreativce i istraživače umjetne inteligencije

M5 Max je verzija dizajnirana za one kojima je potrebna maksimalna moguća grafička i računalna snaga u MacBook Prou. Namijenjen je 3D animatorima, programerima složenih aplikacija, vrhunskim video profesionalcima i istraživačima umjetne inteligencije koji rade s velikim modelima.

Poput M5 Pro, M5 Max ima 18-jezgreni CPU (6 super jezgri i 12 jezgri visokih performansi), ali se GPU skalira na 40 jezgri , zadržavajući istu arhitekturu s integriranim neuronskim akceleratorima po jezgri. Ova kombinacija rezultira približno 15% boljim višenitnim performansama u usporedbi s M4 Max, a vršne performanse umjetne inteligencije GPU-a su više od četiri puta veće od prethodne generacije i više od šest puta veće od M1 Max.

Ono gdje M5 Max zaista blista jest memorija: podržava do 128 GB objedinjene memorije s propusnošću od 614 GB/s. S ovim brojkama moguće je raditi s masivnim 3D scenama, upravljati ogromnim bazama podataka ili pokretati velike jezične modele, generirajući još više tokena u sekundi u lokalnom zaključivanju.

Što se tiče isključivo grafike, M5 Max nudi do 20% veće performanse od M4 Maxa i do 2,2 puta veće od M1 Maxa. U aplikacijama koje se uvelike oslanjaju na praćenje zraka, GPU M5 Maxa ubrzava grafiku do 30% više od M4 Maxa, što rezultira realističnijim osvjetljenjem, preciznijim sjenama i glatkijim ukupnim renderiranjem, čak i u scenama s velikim opterećenjem vizualnih efekata.

Dodatne tehnologije integrirane u M5, M5 Pro i M5 Max

Osim CPU-a, GPU-a i Neural Enginea, čipovi M5, M5 Pro i M5 Max integriraju niz ključnih tehnologija izravno u silicij kako bi ojačali sigurnost, poboljšali multimedijske tokove i optimizirali cjelokupno iskustvo.

Prvo, uključuju brži 16-jezgreni neuronski mehanizam s povećanom propusnošću memorije. To dodatno ubrzava AI funkcije na uređaju i Apple Intelligence značajke, poput kreativnih alata poput Image Playgrounda i Genmojija, na podržanim jezicima.

Drugo, imaju Appleov najnoviji multimedijski engine , s hardverskom podrškom za H.264 i HEVC kodeke, AVI dekodiranje te ProRes kodiranje i dekodiranje. Zahvaljujući ovom namjenskom bloku, reprodukcija i uređivanje videa visoke rezolucije troše manje CPU i GPU resursa, oslobađajući te resurse za druge zadatke.

Što se tiče sigurnosti, čipovi uključuju podršku za Memory Integrity Enforcement , mehanizam zaštite memorije koji se smatra pionirom u industriji. Ova tehnologija ostaje trajno aktivna i dizajnirana je za blokiranje širokog raspona napada na memoriju bez značajnog ugrožavanja performansi uređaja.

Konačno, svaki Thunderbolt 5 port ima vlastiti prilagođeni kontroler integriran u čip , što Appleu omogućuje fino podešavanje ponašanja brze povezivosti, smanjenje latencije i osiguranje stabilne propusnosti u složenim postavkama s više monitora i vanjskih pogona istovremeno.

Performanse u stvarnom svijetu i filtrirani testovi

Uz službene Appleove podatke, procurili su i rezultati testova i analize mikroarhitekture , što pomaže staviti M5 u kontekst. Izvješća prije lansiranja već su ukazivala na to da će GPU M5 biti otprilike 34% brži od M4 u određenim testovima, te da će L2 predmemorija biti povećana za 50%, što će doprinijeti smanjenoj latenciji i poboljšanoj iskorištenosti jezgre.

Iako se konačne brojke mogu razlikovati ovisno o testu, sve ukazuje na to da bi M5 mogao postići čak i bolje rezultate u igrama nego što pokazuju sintetički testovi. Nedavno iskustvo s A19 Pro je ilustrativno: Apple je tvrdio da ima oko 30% više snage u usporedbi s A18 Pro, ali u stvarnim igrama poput Death Strandinga, Resident Evila 4 i Assassin's Creeda, dobitak u broju sličica u sekundi kretao se između 45% i 61%.

U testovima poput 3DMark Steel Nomad i Solar Bay Extreme s praćenjem zraka, A19 Pro pokazuje povećanje performansi od oko 40-50% u usporedbi s A18 Pro. Ako se ovaj trend ekstrapolira na seriju M5, a posebno M5 Max, neki analitičari su čak sugerirali da bi se mogao usporediti s hipotetskim mobilnim GPU-om poput 5090 u smislu kombinirane učinkovitosti i snage - što je vrlo značajan skok za profesionalni laptop.

Sve ovo pozicionira M5 i njegove Pro i Max varijante kao vrlo ozbiljnu platformu za igranje na macOS-u, posebno kako sve više naslova usvaja Metal 4, koristi prednosti praćenja zraka treće generacije i ima koristi od optimizacija predmemorije i novih mrežnih shadera.

Nove značajke čipa M5 sljedeće generacije stavljaju Apple Silicon u posebno jaku poziciju: poboljšana je snaga CPU-a i GPU-a, performanse umjetne inteligencije umnožene su zahvaljujući Neural Acceleratorsima i Neural Engineu, proširena je propusnost memorije, a uvedena je Fusion arhitektura kako bi se podigla ljestvica u Pro i Max modelima, a sve to uz održavanje energetske učinkovitosti koja karakterizira platformu i omogućuje Appleu da nastavi kretati se prema ekosustavu u kojem se većina AI zadataka izvršava privatno, brzo i lokalno na svakom uređaju.