在不久前结束的发布会上,苹果为全新的14英寸与16英寸macbook pro机型配备了m1 pro与m1 max芯片。这两款芯片虽然与m1同样采用了台积电的5nm工艺,芯片规模却高出了好几倍,一改以往苹果“挤牙膏”的风范。
m1 pro芯片配有最高10核cpu,最高16核gpu,加上最高32gb的统一内存,最高内存带宽为200gb/s。m1 max只配有10核cpu,gpu则最高达32核,统一内存最高64核,最高内存带宽为400gb/s,接近m1集成内存带宽的6倍。
堆出来的10核cpu
苹果为m1 pro与m1 max这两颗芯片给出的宣传标语分别是“快得吓人”和“快得太吓人”。苹果先拿自家上一代的m1芯片进行了速度对比,称满配的m1 pro与m1 max cpu性能比m1提升70%,图形处理器提升分别最高达到2倍和4倍。
单从芯片堆料上来看,这两颗芯片确实吓人,不得不让人猜想苹果是否榨干了台积电的5nm产能。m1 pro芯片封装337亿个晶体管,而m1 max封装了570亿个晶体管。如果官方给出的对比图完全按照比例来渲染的话,那么m1 pro的规格为12.8 x 18.5mm,面积为236.8mm2,m1 max的规格为19.7 x 21.5 mm,也就是423.6mm2。以此来预估,m1 max与m1的芯片密度近似,都在134 mtr/mm2左右,而m1 pro的晶体管密度要稍高一截,达到143mtr/mm2。单从这些数字来看,苹果还没有达到台积电n5极限的173mtr/mm2。
在cpu的配置上,m1 pro满配与m1 max均采用了8颗高性能核心与2颗高效率核心的搭配。苹果官网给出的数据中也与x86的8核英特尔芯片笔记本进行了对比,称同等功耗水平下,这十核cpu的峰值性能是前者的1.8倍,达到其峰值水平性能的功耗少了70%。苹果也在备注中给出了这一对比笔记本的具体型号,乃是微星的gp66 leopard笔记本,具体型号为11ug-018,采用了英特尔的i7-11800h处理器。
32核gpu直超rtx3080?
gpu才是m1 pro与m1 max拉大差距的地方,m1 pro的gpu最高配置仅有16核,虽然核心数是m1的两倍,却也做到了三倍的性能比。与上述提到的英特尔i7-11800h处理器核显相比,速度最快高达7倍以上。与大功率的笔记本独立显卡相比,苹果声称其性能不仅更强,还拥有低上70%的功耗。这里苹果选用了联想的legion 5 15ach6作为对比,这款笔记本搭载了英伟达的rtx 3050 ti显卡。
m1 max更是毫不吝啬gpu核心数,将其最高堆至32核,图形处理速度是m1的4倍。与搭载了rtx 3080的大型高端笔记本相比,同等性能下满配m1 max功耗少上40%;与搭载rtx 3080的轻薄专业笔记本相比,同等性能下满配m1 max的功耗要少上100w。这也就造就了m1 max更好的发热与风扇控制,极大地提高了笔记本电池续航时间。
需要注意的是,苹果在进行这些性能对比测试时,往往测试的是photoshop和final cut pro等后期制作软件,并非完整的图形性能对比。尤其是在视频处理上,m1 pro与m1 max均集成了媒体处理引擎这样的专用加速硬件,所以拿视频转码速度作为对比有些“不讲武德”。
arm在pc游戏生态上的匮乏加上苹果metal图形接口的不成熟,也意味着着苹果还不足以在游戏性能上全面反超英伟达与amd。若要进行通用性能比较的话,还是看算力比较合适,苹果给出的m1 max gpu峰值算力为10.4 tflops,而英伟达的rtx 3060算力就已经达到了12.7 tflops,更不用提rtx 3080了,所以m1 pro与m1 max的图形性能还是比较“专”的。
堪比hbm的内存带宽
在台积电3d封装技术的支持下,苹果再次将内存集成在soc中,实现了最大64gb的统一内存,与显存通用。更令人诧异的是,苹果声称满配的m1 max最大内存带宽可以达到400gb/s,要知道以大带宽闻名的hbm2e也才只有460gb/s的带宽。
不过,苹果统一内存的奥秘早已在m1芯片上就能看出端倪了。m1芯片使用了高规格的lpddr4,做到了68.25gb/s的内存带宽。此次m1 max很有可能也用到了32通道的lpddr5-6400,并进行了一定的“魔改”而实现400gb/s的内存带宽和512bit的位宽。
结语
除了cpu、gpu与内存外,m1 pro与m1 max还是有一些小细节值得注意,比如其神经网络引擎依然是16核,图像引擎的更新增加了外接显示器支持数,雷电4控制器提供了更高的i/o带宽等等。
苹果为全新的macbook pro系列准备了相当有诚意的芯片阵容,尽管这样的性能提升大半是通过堆料芯片规模实现的。在台积电推迟3nm工艺的窘境之下,苹果是否还能把5nm玩出花来还要看有没有留别的杀手锏,否则明年很可能迎来一个挤牙膏的新品发布。
苹果立下的两年arm过渡期才过去了一年,就以强势的姿态冲击第二年,争取过渡期后完成全面替代。但苹果阵容中的性能天花板mac pro系列尚未更新为arm处理器,这种工作站级别的产品能否也能给arm留出市场,就看苹果是否愿意继续堆料了。
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