El chip M4 cuenta con un procesador de hasta 10 núcleos formados por hasta cuatro núcleos de rendimiento y seis de eficiencia. Además, los dos tipos de núcleos incorporan aceleradores de aprendizaje automático. Respecto a la GPU de 10 núcleos, se basa en la arquitectura gráfica de la familia de chips M3 e integra trazado de rayos y sombreado de malla por aceleración de hardware. Hasta ahora ningún iPad había tenido acceso a trazado de rayos. A nivel de eficiencia Apple asegura que el M4 puede ofrecer el mismo rendimiento que el M2 usando la mitad de energía. El chip esconde 28.000 millones de transistores diseñados con tecnología de 3 nm.
Para acelerar los procesos de IA, el M4 incorpora un Neural Engine, un NPU capaz de gestionar 38 billones de operaciones por segundo (TOPS) que se comparan con los 18 TOPS del M3. El Snapdragon X Plus de Qualcomm cuenta con 45 TOPS, pero esta medida no tiene en cuenta el tipo de carga de trabajo de IA, así que no es del todo precisa para conocer su rendimiento real. En cualquier caso, la competición de TOPs no ha hecho más que empezar.
"Combinado con los avanzados aceleradores de aprendizaje automático de la CPU, la GPU de alto rendimiento y una memoria unificada con un mayor ancho de banda, el Neural Engine convierte el chip M4 en un dispositivo extremadamente potente para la IA", dice Apple. Otro de los aspectos destacados del M4 es el nuevo motor de pantalla que mejora los niveles de precisión, color y brillo. Esta es una de las grandes bazas de la pantalla Ultra Retina XDR del iPad Pro, que ha sido diseñada combinando la luz de dos paneles OLED.