今天一早,苹果正式发布了一系列新品,包括搭载A15 芯片的新款iPhone SE、搭载M1 芯片的新款iPad Air、集成A13 芯片的Studio Display、以及搭载全新“苍灵”的iPhone 13 系列首款Mac工作室主机配备M1 Ultra 芯片,绿色。
其中最引人注目的无疑是Apple M1 Ultra。该芯片最多拥有20核CPU+64核GPU+32核Neural Network Engine核心。搭载这款芯片的Mac Studio 被苹果誉为“梦想引擎”,在性能方面超越了搭载Intel Xeon 处理器+Radeon Pro W6800X Duo 显卡的Mac Pro,售价售价超过近40万元。价格仅为后者的1/10。
接下来,我们就来快速了解一下Apple M1 Ultra的特点。
Apple Silicon 家族有继任者
从十多年前的苹果A4开始,苹果设备经历了从枪到开始,从基于Cortex-A8原生架构的优化到基于ARM指令集的原创设计。在苹果A15 Bionic时代,Rocket的表现令同平台竞争对手羡慕不已。
2023年6月,苹果在WWDC 2023大会上正式宣布,将在PC产品中彻底放弃Intel X86处理器,转而采用自研的Apple Silicon芯片,过渡期为两年。
11 月,首款搭载Apple M1 处理器的MacBook Air 13、MacBook Pro 13 和Mac Mini 将正式上市,2023 年4 月,Apple M1 将成为运行MacOS Big Sur 的一体机iMac也被选中了。借助对编译工具的支持,您已经可以执行一些生产力任务。这肯定会在长期以来由X86 芯片主导的PC 领域引起轰动。
2023 年10 月,苹果终于发布了Apple Silicon 的继任者:新款Apple M1 Pro 和M1 Max。这些将用于性能级14 英寸和16 英寸MacBook Pro,并将随高端X86 PC 正式推出。 Workstation开始挑战完成Mac系列PC的ARM化。
谁能想到本来就实力强劲的苹果M1会成为M1 Pro和M1 Max面前的“小弟”呢? X86领域的皇帝Core i9也成为了X86领域的“计量单位”。苹果粉丝请参考一下。
情况有所好转,M1 Max 在最新的苹果M1 Ultra 面前成为了“小弟”,这次“计量单位”换成了英特尔至强处理器。
Apple M1 系列比较
还记得苹果Apple M1芯片的基本规格吗?它采用5nm制程工艺,拥有160亿个晶体管,总共使用8个CPU核心(4个大核心+4个小核心,最多支持8个CPU核心)。核心GPU和16个神经引擎AI核心,并支持统一内存架构。该芯片包括Thunderbolt/USB4 控制器、PCIe 4.0 控制器、Secure Enclave 安全模块、机器学习加速器、高质量ISP、高性能NVMe 存储、高效音频处理器、HDR 视频处理器、高级显示屏引擎,以及许多性能特性,还包括功能模块。超高度集成的SoC 芯片,包括控制器、加密加速器和Apple T2。
在CMOS传感器领域,有一句名言:“传感器越大,传感器越大”。在处理器(SoC)领域,有一种说法是“晶体管的数量是压倒性的”。 —— 对于相同的工艺技术,更大的芯片面积意味着更多的晶体管和更好的性能。功能。
与原来的苹果M1处理器相比,苹果M1 Pro、M1 Max和M1 Ultra均采用相同的5nm工艺技术,但芯片面积均增加了2至8倍,晶体管数量达到了337亿个。 10亿,1140亿,这在消费处理器领域堪称“恐怖”。这些额外的晶体管是Apple M1 Ultra 竞争力的基础。
苹果M1 Ultra详细解读
从本质上讲,Apple M1 Ultra 并不是一款新产品,它实际上是将两个Apple M1 Max“缝合”在一起的怪物。
两颗Apple M1 Max芯片通过Apple创新和定制的多芯片架构“连接”,该架构拥有超过10,000个信号点,供芯片相互传输数据。传输速度高达2.5TB/s,且延迟和功耗极低。
单个Apple M1 Max 拥有570 亿个晶体管,而结合了两个M1 Max 的M1 Ultra 首次拥有超过1000 亿个晶体管,整个芯片集成了1140 亿个内存。内存带宽也进一步提升至800GB/s。
让我们在这里做一些科普。所谓“统一内存架构”,是指M1系列芯片板上的LPDDR5芯片既可以作为内存使用,也可以发挥GPU内存的作用,速度和延迟都更好。类似的技术在内存领域也很常见。索尼PS5游戏机的CPU和GPU共享16GB GDDR6显存。
Apple M1 Ultra的CPU部分包括16个性能核心和4个能效核心,总共20个核心。每个性能核心拥有192KB 指令缓存、128KB 数据缓存和48MB 总二级缓存。每个节能核心拥有128KB 指令缓存、64KB 数据缓存和8MB 总二级缓存。
Apple M1 Ultra 还将GPU 核心数量翻倍至64 个,提供8192 个执行单元、高达196608 个并发线程、高达21TFlops 的计算能力、每秒6600 亿个纹理填充率和3300 亿个像素填充率。每一秒。
与此同时,Apple M1 Ultra 的神经引擎核心数量增加了一倍,达到32 个,每秒可实现22 万亿次运算。它还集成了两个视频解码引擎、四个视频编码引擎、四个ProRes编解码引擎,并支持硬件加速H.264、H.265、ProRes、ProRes RAW、Thunderbolt/USB4控制器、PCIe 4.0控制器等众多功能。模块是继承的。
凭借Apple M1 Ultra 强大的视频输出能力,搭载该芯片的Mac Studio 主机最多可显示5 个显示器,其中包括4 个通过USBC 接口的6K@60Hz 显示输出和1 个通过HDMI 接口的4K@60Hz 显示输出,支持视频输出,支持一切。通过10 亿种颜色实现终极生产力。
现在是苹果通过PPT 击败竞争对手的时候了。
根据苹果官方数据,同等功耗下,苹果M1 Ultra的性能比桌面16核处理器提升90%。
与同等性能的桌面16 核处理器相比,Apple M1 Ultra 节省了100W 的功耗。
GPU方面,Apple M1 Ultra相比同性能的高端独立显卡功耗可节省200W,比同性能的主流GPU功耗可节省2/3。
苹果还在官方Mac Studio 主机网站的宣传页面上展示了Apple M1 Ultra 在专业生产力软件中的性能。所以前一秒它还处于Xeon i9 的速度,下一秒它又处于Radeon Pro W 的专业独立显卡速度。
据官方解释,在Mac Studio产品中,Apple M1 Ultra的CPU性能比16核Intel Xeon处理器高90%,比32核Xeon处理器高60%。 GPU 性能比27 英寸iMac 中的AMD Radeon Pro 5700XT 独立显卡高出4.5 倍,比Mac Pro 中的AMD Radeon Pro W6900X 性能高出80%。
当然,Mac Studio主机的价格也不便宜,包含完整版Apple M1 Ultra的配置起售价为41999元。尽管如此,价格仍比配备Xeon 处理器的Mac Pro 低得多。
来自苹果的灵感
如果说前年的苹果M1只是苹果自产PC芯片的开始,那么后来的苹果M1 Pro/Max就是一鸣惊人,而最新的苹果M1 Ultra则让之前的X86变得非常可怕。
在他们的帮助下,新的Mac设备无论在客厅还是厨房都可以使用,MacOS Monterey系统和各种APP可以最大限度地发挥M1系列芯片的性能。 Mac PC 向ARM 的转变势不可挡。
苹果M1系列芯片在Mac领域的成功源于苹果标志性的封闭生态系统,想要开发MacOS应用程序的开发者必须适应Mac的硬件生态系统。虽然英特尔和AMD 仍在努力解决与历史指令集的兼容性问题,但苹果已经摆脱了历史包袱,完全取消了32 位指令集。因此,节省的晶体管和芯片面积可以用于更多的布局和灵活的进展。功能单元、集成架构内存可以直接封装在CPU芯片的基板上,无需考虑与第三方硬件(内存条、M.2 SSD等)的兼容性问题。
作为一名普通消费者,虽然我发现新款Mac PC 非常强大,但我期待看到Windows 设备的类似竞争。他们。遗憾的是,回想起来,苹果M1系列ARM芯片的成功很难在Mac PC领域复制,这迫使微软、谷歌、高通等上下游厂商必须卸下历史包袱,重新开始。但是Windows不能运行我们习惯的旧软件吗?
Windows阵营尚未完成ARM架构生态系统的构建。唯一的好消息是Windows 11可以直接运行一些Android应用程序,但体验还不够完美。高通发布的Snapdragon G3x Gen1计算平台由四个Cortex-X1超大核心和四个Cortex-A78大核心组成,在性能方面可以与第一代Apple M1芯片竞争。旗舰级Snapdragon 笔记本电脑有了显着的改进。
再次强调,Apple M1 Ultra 在PPT 中占据了X86 处理器的主导地位,但在面对可扩展性和虚拟化游戏需求时,X86 PC 仍然具有不可估量的优势。在一些专业生产力应用领域,苹果M1系列芯片的优势只能变得更大,短期内X86阵营没有逆转的机会。
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