Apesar da Apple Silicon trabalhar atualmente apenas com seus próprios núcleos de GPU on-board, a Apple está pesquisando como oferecer suporte a mais opções, como GPUs PCI-E, todas trabalhando em conjunto.
Uma coisa que os Macs da Intel tinham e os da Apple Silicon não tinham, era a capacidade de usar GPUs em compartimentos externos através do Thunderbolt ou internamente em um Mac Pro. Simplesmente não há disposições com a Apple Silicon para fazer isso, no momento.
Pode não ser um problema que preocupa mais Usuários de Mac. É um grande negócio para alguns-e especialmente para os compradores do Mac Pro.
Agora, no entanto, uma série de quatro pedidos de patente recém-revelados parece mostrar que a Apple está pelo menos considerando essa questão.
Por que a Apple abandonou o suporte a várias GPUs
A Apple Silicon trouxe melhorias dramáticas, praticamente inéditas, de desempenho e capacidade em relação aos processadores Intel anteriores. Parte disso foi como os novos processadores projetados pela Apple reduziram os gargalos anteriores.
Por exemplo, ao contrário dos chips de RAM típicos em um dispositivo, o novo sistema de Memória Unificada viu a RAM instalada no processador central. Isso significa que você não pode atualizá-lo mais tarde, mas também acelerou radicalmente a velocidade com que a CPU poderia usar a RAM.
Os processadores Apple Silicon vêm com núcleos gráficos integrados por motivos semelhantes. E para dar suporte aos de terceiros, a Apple teria que encontrar uma maneira de conseguir várias coisas.
Inclua fisicamente espaço para placas de GPU ou conectores para GPUs externas Determine quando uma tarefa é melhor atendida por outra GPU Em seguida, faça o root dos dados para essa GPU Trate como ela recebe os dados de volta da GPU
O primeiro ponto possivelmente vai a ser abordado no próximo Mac Pro, ou talvez em um modelo posterior, já que essa máquina deve ser expansível.
Todo o resto da lista é abordado por um ou mais dos quatro pedidos de patente recém-revelados.
Os benefícios do suporte a várias GPUs
“Dadas suas crescentes capacidades de computação, as unidades de processamento gráfico (GPUs) agora estão sendo usadas extensivamente para cargas de trabalho em larga escala”, diz a Apple no aplicativo de patente,”Mapeamento lógico de slot para hardware para gráficos processadores.”
“APIs como Metal e OpenCI fornecem aos desenvolvedores de software uma interface para acessar o poder de computação da GPU para seus aplicativos”, continua. “Nos últimos tempos, os desenvolvedores de software têm movido partes substanciais de seus aplicativos para usar a GPU”.
A Apple usa o termo”kick”para se referir ao tipo de unidade discreta de trabalho gráfico que uma GPU pode executar. Em seguida, ele diz que há um problema em obter esses chutes nas GPUs certas.
“Circuito mestre de dados (por exemplo, , um mestre de dados de computação, mestre de dados de vértice e mestre de dados de pixel) pode distribuir o trabalho desses chutes para vários núcleos de shader replicados”, diz,”por exemplo, em uma malha de comunicações”.
Uma placa gráfica pode ocupar o que a Apple chama de”kickslot”, que parece ser pouco mais que um slot PCI-E interno ou externo ao computador. Pode haver dois ou mais deles, com o macOS alternando entre eles.
Alternar entre GPUs
Alternar entre essas placas gráficas requer tecnologia semelhante à antiga Scalable Link Interface (SLI) da NVidia, que controlava placas e conjuntos de chutes.
Os novos pedidos de patente da Apple incluem um chamado“Kickslot Manager Circuitry Para processadores gráficos”, que faz parte da obtenção do mesmo resultado.
“O circuito do gerenciador de slot pode armazenar, usando uma entrada do circuito do slot de rastreamento, informações especificadas por software para um conjunto de trabalhos gráficos”, diz a Apple.”O circuito do gerenciador de slots pode pré-buscar, a partir do local e antes de alocar recursos principais do sombreador para o conjunto de trabalhos gráficos, dados de registro de configuração para o conjunto de trabalhos gráficos.”
Detalhe de um pedido de patente sobre o agendamento de dados sendo enviados para mais de uma GPU
Portanto, duas ou mais placas de GPU podem funcionar juntas, mas isso requer agendamento. Daí o terceiro novo pedido de patente da Apple,”Agendamento de gráficos baseados em afinidade”.
“Os circuitos de distribuição podem receber um conjunto de trabalho gráfico especificado por software”, diz a Apple neste aplicativo,”e um mapeamento indicado por software de partes do conjunto de trabalho gráfico para grupos de processadores gráficos sub-unidades.”
“Isso pode melhorar a eficiência do cache, em algumas modalidades”, observa a Apple,”permitindo que o trabalho gráfico que acessa as mesmas áreas de memória seja atribuído ao mesmo grupo de subunidades que compartilham um cache.”
Recuperando dados de uma GPU
Assim, os pedidos de patente da Apple cobrem o suporte físico de duas ou mais placas gráficas e, em seguida, determinam qual é a melhor para uma tarefa específica. Os pedidos de patente descrevem como o trabalho pode ser dividido entre as GPUs disponíveis.
Isso deixa a recuperação dos dados da GPU e isso vem do pedido de patente mais geral chamado,”Técnicas de controle de software para hardware gráfico compatível com slots lógicos.”
Este pedido de patente inclui descrições de como os”circuitos de controle podem determinar mapeamentos entre slots lógicos e slots de hardware distribuídos para diferentes conjuntos de trabalhos gráficos”.
“Vários aspectos de mapeamento podem ser controlados por software”, diz.”Por exemplo, o software pode especificar um ou mais dos seguintes: informações prioritárias para um conjunto de trabalhos gráficos, para reter o mapeamento após a conclusão do trabalho, uma regra de distribuição, um grupo-alvo de subunidades, uma máscara de subunidade , uma política de agendamento, para recuperar slots de hardware de outro slot lógico, etc.”
Detalhe dos pedidos de patente mostrando uma visão geral do processo
Parece que todos os problemas levantados pelo desejo de usar várias placas gráficas foram pelo menos investigados pela Apple.
Portanto, isso deixa a questão óbvia sobre se a Apple fará um Mac que adiciona suporte a várias GPUs ao Apple Silicon-e quando.
Quando veremos várias placas gráficas em um Mac
A Apple solicita patentes constantemente e não há garantia de que mesmo as patentes concedidas levarão diretamente aos produtos. As patentes Plus podem ser aplicadas por anos antes que a Apple possa usá-las.
Portanto, apesar de todas as evidências, não é garantido que a Apple oferecerá suporte a várias GPUs em Macs-e, em particular, não se pode presumir que o próximo Mac Pro esperado em breve o fará.
Mas a intenção está claramente lá, e esta não é uma coleção casual de patentes não relacionadas sendo solicitadas ao mesmo tempo. Três das quatro patentes, por exemplo, nomeiam Andrew M. Havlir como inventor, e três nomeiam Steven Fishwick.
