PRCESADORES DE ULTIMA GENERACIÓN

1. PROCESADOR
APPLE
Daira Carolina Rojas Rivera
ECBTI
(202016893_215)
2023

2. PROCESADOR APPLE
Apple anunció el M1 Ultra que ofrece un nuevo nivel de
rendimiento para los chips de Apple y la Mac. Gracias a la
innovadora arquitectura de empaquetado de Apple llamada
UltraFusion que interconecta a dos chips M1 Max para crear
un sistema en chip (SoC) con niveles de rendimiento y
capacidades jamás vistos.

3. EL CHIP M1 ULTRA
El chip M1 Ultra viene con un GPU de 64 núcleos, 8 veces el
tamaño del chip M1, que alcanza un rendimiento incluso más
rápido que el de los GPU de PC de más alta gama disponibles
en el mercado y consume 200 watts menos de energía.

4. M1 ULTRA
La arquitectura de memoria unificada de Apple también
evolucionó con el chip M1 Ultra. El ancho de banda de
memoria aumentó a 800 GB/s, más de 10 veces superior a los
últimos chips para computadoras de escritorio, y el chip M1
Ultra puede configurarse con 128 GB de memoria unificada.
• Hasta 800 GB/s de ancho de banda de memoria.
• GPU con una potencia de 20,8 teraflops.
• CPU de 20 núcleos.
• GPU de hasta 48 núcleos.
• Hasta 128 GB de memoria unificada.
• 57 mil millones de transistores.

5. ULTRAFUSION
El M1 ULTRA está basado en el M1 MAX, un chip extremadamente potente.
Para crear el chip M1 ULTRA, se conectan dos chips M1 Max mediante una
arquitectura diseñada a medida de Apple llamada UltraFusion. La innovadora
arquitectura UltraFusion de Apple interconecta los chips con más de 10,000
señales para ofrecer 2.5 TB/s de ancho de banda de baja latencia entre
procesadores

6. Avance en la transición CHIPS APPLE
El chip M1 Ultra, el último integrante de la familia de chips M1,
despliega toda la potencia de la nueva Mac Studio, un sistema de
computadora de escritorio de alto rendimiento con un diseño
increíblemente compacto gracias al rendimiento por watt líder en la
industria del chip de Apple. (M1, M1 Pro, M1 Max y ahora el M1 Ultra)

7. CHIPS APPLE
CHIP M1 CHIP M1 PRO CHIP M1
MAX
Litografía 5nm 5nm 5nm
Núcleos de
CPU
8 8 o 10 10
Núcleos de
GPU
7 u 8 14 o16 24 o 32
Núcleos de
Motor
neuronal
16 16 16
Memoria RAM
unificada
8 o 16 GB 16 o 32 GB 32 o 64 GB
Número de 16.000 millones 33.700 millones 57.000 millones

8. Procesador
TSMC
Yiner JULIAN Ruiz Ñañez
Grupo: 202016893_215

9. Arquitectura del procesador de última generación de
TSMC
TSMC: Taiwán Semiconductor Manufacturing Company
• Líder mundial en fabricación de semiconductores y proveedor
de procesadores de última generación
• Características clave de la arquitectura Proceso de fabricación
• Tecnología de fabricación avanzada
• Utilización de nodos de proceso más pequeños
• Mayor densidad y eficiencia energética Unidades de
procesamiento
• Unidades de ejecución altamente optimizadas
• Diseño modular para mejor rendimiento y escalabilidad
• Unidades de cálculo para diferentes tareas (aritmética, lógica,
etc.)
4. Caché de nivel 1
• Caché de instrucciones y datos de alta velocidad
• Acceso rápido a los datos más utilizados
• Reducción de los cuellos de botella en el acceso a la memoria
principal
• iPhone 14 Pro, que utiliza
un chip A16 Bionic de 4
nanómetros fabricado por
TSMC. La taiwanesa
TSMC es el mayor
fabricante mundial de
procesadores y se prepara
para los dispositivos que
vendrán en 2023. Esta
semana ha comenzado la
producción de su nueva
generación de chips, de 3
nanómetros

10. Memoria caché de nivel 2
• Caché de mayor capacidad y menor velocidad que la
L1
• Almacenamiento de datos y predicción de
instrucciones
• Reducción del tiempo de acceso a la memoria
principal Memoria caché de nivel 3
• Caché de mayor capacidad que la L2
• Almacenamiento de datos compartidos entre
diferentes núcleos
• Mejora de la eficiencia y rendimiento en sistemas
multiprocesador Pipeline de ejecución
• División del proceso de ejecución en etapas
• Paralelización de instrucciones para mayor
rendimiento• Reducción de la latencia y mejora del
rendimiento general Predicción de saltos
• Técnicas avanzadas para predecir el flujo de
instrucciones• Reducción de los ciclos de espera en saltos
condicionales
• Mejora del rendimiento en ramas condicionales y
bucles

11. Punto flotante de precisión múltiple
• Soporte para operaciones de punto flotante de alta precisión
• Procesamiento eficiente de cálculos científicos y gráficos
• Mejora del rendimiento en aplicaciones exigentes SIMD (Single Instruction, Múltiple Data)
• Tecnología que permite realizar operaciones simultáneas en múltiples datos
• Aceleración de tareas intensivas en datos, como multimedia y procesamiento de imágenes
• Mejora del rendimiento en aplicaciones paralelizables Arquitectura superscalar
• Capacidad para ejecutar múltiples instrucciones por ciclo de relói
• Aprovechamiento máximo de los recursos de la CPU
• Mejora del rendimiento en aplicaciones con alto nivel de paralelismo a nivel de instrucción Controlador
de memoria
• Gestión eficiente del acceso a la memoria principal
• Coordinación de lecturas y escrituras de datos
• Mejora del rendimiento y la latencia en operaciones de memoria Diapositiva.

12. Interconexión de cachés
• Arquitectura de caché coherente y compartida
• Comunicación rápida y eficiente entre núcleos y niveles de caché
• Mejora del rendimiento en sistemas multiprocesador Unidad de control
• Gestión y coordinación de las operaciones de la CPU
• Decodificación y ejecución de instrucciones
• Sincronización de las etapas del pipeline Procesamiento fuera de orden (Out-of - Order
Execution)
• Capacidad para reordenar instrucciones en tiempo de ejecución
• Aprovechamiento de recursos ociosos y paralelismo a nivel de instrucción
• Mejora del rendimiento en programas con dependencias de datos Soporte de instrucciones
especiales
• Conjunto de instrucciones ampliado para tareas específicas
• Mejora del rendimiento en aplicaciones específicas, como criptografía o procesamiento de
señales

13. Unidades de ejecución de coma flotante
• Unidades especializadas para operaciones de punto flotante
• Mayor rendimiento en cálculos matemáticos y científicos Arquitectura de
baja potencia
• Diseño eficiente en términos de consumo energético
• Optimización de la duración de la batería en dispositivos móviles
• Reducción del calor generado y la disipación térmica Tecnología de
fabricación FinFET
• Utilización de transistores FinFET de última generación
• Mayor eficiencia energética y menor fuga de corriente
• Aumento del rendimiento y reducción del tamaño de los transistores
Seguridad integrada
• Características de seguridad incorporadas en el procesador
• Protección contra ataques de software y hardware
• Mejora de la confidencialidad y la integridad de los datos

14. Soporte para instrucciones de virtualización
• Capacidad para ejecutar múltiples sistemas operativos de forma aislada
• Virtualización eficiente de recursos y mejora del rendimiento Cache - aware scheduling
• Algoritmos de planificación que aprovechan el acceso a la memoria caché
• Minimización de la latencia y mejora del rendimiento global Integración de unidades de aceleración
• Soporte para unidades de aceleración especializadas
• Aceleración de tareas específicas, como inteligencia artificial o aprendizaje automático• Mejora del rendimiento en aplicaciones
demandantes de recursos Tecnología de overclocking automático
• Capacidad para ajustar dinámicamente la frecuencia y el voltaje del procesador
• Optimización automática del rendimiento según las necesidades de la carga de trabajo Gestión avanzada de la energía
• Técnicas de administración de energía inteligente
• Reducción del consumo energético en situaciones de baja carga
• Maximización del rendimiento cuando se requiere un mayor poder de procesamiento Integración de hardware para seguridad en
tiempo real
• Mecanismos de seguridad física y criptográfica en el hardware
• Protección en tiempo real contra amenazas y ataques Capacidad de expansión y escalabilidad
• Diseño modular que permite la integración de diferentes módulos y unidades adicionales
• Escalabilidad en términos de rendimiento y capacidad de cómputo Compatibilidad con estándares de la industria}
• Soporte para instrucciones y tecnologías estándar de la industria
• Facilidad de desarrollo de software y compatibilidad con aplicaciones existentes Rendimiento excepcional en cargas de trabajo
variadas
• Optimización de la arquitectura para una amplia gama de aplicaciones y escenarios de uso
• Mayor rendimiento y eficiencia en diferentes tipos de tareas y cargas de trabajo Innovaciones continuas en investigación y desarrollo
• Compromiso de TSMC con la innovación y mejora continua• Investigación y desarrollo de nuevas tecnologías y características
de arquitectura

15. Características
1. Proceso de fabricación FinFET.
2. Número de núcleos de procesamiento.
3. Velocidad de reloj del procesador.
4. Arquitectura de los núcleos de procesamiento.
5. Tamaño y niveles de la memoria cache.
6. Arquitectura de los núcleos de procesamiento gráfico.
7. Capacidad de procesamiento gráfico.
8. Soporte para resoluciones de pantalla.
9. Soporte para tecnologías de visualización (HDR, VR, etc.).
10. Tecnologías de ahorro de energía y gestión de energía.
11. Soporte para múltiples tareas y procesamiento en paralelo.
12. Soporte para diferentes tipos de memoria (DDR4, LPDDR4, etc.).
13. Ancho de banda de la memoria.
14. Conectividad y soporte de redes (Wi-Fi, 4G, 5G, etc.).
15. Seguridad del procesador (encriptación, autenticación, etc.).
16. Procesamiento de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML).
17. Soporte para diferentes sistemas operativos (Android, iOS, Windows, etc.).
18. Tamaño y consumo de energía del procesador.
19. Fiabilidad y estabilidad del procesador.
20. Costo y disponibilidad del procesador en el mercado.