蘋果官方詳解 M1 Ultra:最強 Mac 電腦芯片

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  • 來源:IT之家

IT之家 3 月 9 日消息,蘋果今日正式發布了 M1 Ultra,帶來了史上最強的 M1 系列芯片。采用多晶粒架構設計,由兩顆 M1 Max 組成,擁有 20 核 CPU、64 核 GPU。

蘋果官方已經發布了這款芯片的詳細解讀,IT之家帶大家一起來看看:

Apple 今日發布了 M1 Ultra,實現了 Apple 芯片與 Mac 系列電腦的又一次重大飛躍。M1 Ultra 采用了 Apple 創新性的 UltraFusion 封裝架構,通過兩枚 M1 Max 晶粒的內部互連,打造出一款性能與實力都達到空前水平的 SoC 芯片,可為全新的 Mac Studio 提供令人震撼的算力,同時依然保持著業內領先的能耗比水平。

這款全新的 SoC 芯片內部總共集成 1,140 億只晶體管,數量達到 Mac 電腦芯片的歷史之最。M1 Ultra 內可配置帶寬最高達 128GB 且低延遲的統一內存,在 20 核中央處理器、64 核圖形處理器和 32 核神經網絡引擎的調用下,實現驚人性能,助力開發者編譯代碼,藝術工作者渲染規模龐大的 3D 場景,而視頻制作專業人士將視頻轉碼為 ProRes 格式的速度,相比配置了 Afterburner 加速卡的 28 核 Mac Pro 最高可提升至 5.6 倍。

“M1 Ultra 是 Apple 芯片中又一款顛覆性的產品,將再次震撼個人電腦業界。通過使用 UltraFusion 封裝架構連接兩枚 M1 Max 芯片的晶粒,我們得以將 Apple 芯片推上前所未有的新高度,”Apple 硬件技術高級副總裁 Johny Srouji 表示,“憑借性能強大的中央處理器、高規格的圖形處理器、無與倫比的神經網絡引擎、ProRes 硬件加速技術和大容量的統一內存,M1 Ultra 為 M1 系列芯片陣容再添一款全球性能與實力最強的 Mac 電腦芯片?!?/p>

開創性的 UltraFusion 架構

M1 Ultra 是對性能極強、能效極高的 M1 Max 的進一步升級。它采用 Apple 定制的 UltraFusion 封裝架構,將兩枚 M1 Max 芯片的晶粒直接連接在一起。提升性能最常用的做法,是通過主板來連接兩枚芯片,但這通常伴隨著許多弊端,包括延遲增加、帶寬減少、功耗增加等。

而 Apple 的創新性 UltraFusion 架構是利用硅中介層來連接多枚芯片,可同時傳輸超過 10,000 個信號,從而實現高達 2.5TB / s 低延遲處理器互聯帶寬,相比業內領先的高端多芯片,實現了 4 倍多的互聯帶寬。這種架構能讓 M1 Ultra 在工作時依然表現出一枚芯片的整體性,也會被所有軟件識別為一枚完整芯片,開發者無需重寫代碼就能直接運用它的強大性能。這在史上從無先例。

空前的性能與能效

M1 Ultra 采用了性能無比強勁的 20 核中央處理器,由 16 個高性能核心和 4 個高能效核心組成。 使用它處理多線程任務的速度,相比市面上功耗范圍相近的 16 核臺式個人電腦芯片中速度最快的型號還要高出 90% 之多。而 M1 Ultra 在達到上述臺式個人電腦芯片的峰值性能時,功耗卻要低 100 瓦。如此驚人的能效意味著更低的能耗和更安靜的風扇運行狀態,哪怕是像 Logic Pro 這樣的 App 在運行對性能要求極高的工作流時也不例外,比如在處理大量的虛擬樂器、音頻插件、音效時。

M1 Ultra 的 20 核中央處理器處理多線程任務的速度,相比市面上功耗范圍相近的 16 核臺式個人電腦芯片中速度最快的型號還要高出 90% 之多。

而在處理涉及大量圖形的工作流時,例如 3D 渲染和復雜的圖像處理,M1 Ultra 則有一塊相當于 M1 芯片 8 倍規格的 64 核圖形處理器,運行速度超越市面上最高端的個人電腦圖形處理器的同時,功耗卻要低 200 瓦。

Apple 的統一內存架構在 M1 Ultra 內同樣進行了升級。內存帶寬提升至 800GB / s,達到最新型號的臺式個人電腦芯片的 10 倍以上,最高更可選擇配置總計 128GB 的統一內存。而性能最強的個人電腦顯卡所配備的顯存容量也未超過 48GB,與 M1 Ultra 相比可謂望塵莫及。如此大容量的顯存,能夠支持完成諸如處理極致的 3D 幾何圖形、渲染龐大場景等各類涉及海量圖形的工作流。

M1 Ultra 內的 32 核神經網絡引擎每秒運算次數最多可達 22 萬億次,能加速完成最復雜的機器學習任務。 不僅如此,由于內置的媒體處理引擎的能力也提升至 M1 Max 的兩倍,M1 Ultra 處理 ProRes 格式視頻編解碼任務的吞吐能力同樣提升至史上最高。

實際上,配備 M1 Ultra 芯片的全新 Mac Studio 系統最高可同時播放多達 18 條 8K ProRes 422 格式的視頻流,沒有任何一款其他 Apple 芯片能夠做到這一點。M1 Ultra 內還集成了多種定制的 Apple 技術,例如能夠同時驅動多臺外接顯示器的顯示引擎、雷電 4 控制器集成、以及同類最佳的安全技術,包括 Apple 最新的安全隔區、基于認證硬件的安全啟動和運行時防漏洞利用技術。

macOS 及各類 App 針對 M1 Ultra 大力升級

軟硬件的深度整合一直是 Mac 體驗的核心組成。macOS Monterey 專為 Apple 芯片設計,能夠充分利用 M1 Ultra 在中央處理器、圖形處理器、內存帶寬上的巨大升級。Metal 等開發者技術可幫助各類 App 充分利用這款新芯片的強大性能,對 Core ML 的相關優化則可借助于全新的 32 核神經網絡引擎,以前所未有的高速運行機器學習模型。

用戶現可在 Mac 上使用的 App 數量達到史上最高,包括如今也能在 Mac 上運行的各類 iPhone App 和 iPad App,以及能夠充分發揮出 M1 系列芯片性能的通用 App。而目前尚未升級成為通用 App 的各類 App,則可借助于 Apple 的 Rosetta 2 技術無縫運行。

用戶現可在 Mac 上使用的 App 數量達到史上最高,各類通用 App 也將能發揮出 M1 Ultra 芯片的全部實力。

遷移到 Apple 芯片的進程再迎重大進展

目前,Apple 已經在幾乎所有的 Mac 產品線中全面應用了 Apple 芯片。而每一枚新芯片,包括 M1、M1 Pro、M1 Max 和這次發布的 M1 Ultra,都能讓 Mac 發揮出令人驚嘆的實力。M1 Ultra 作為 M1 系列芯片陣容的又一位強大成員,為全新的高性能桌面系統 Mac Studio 提供強大助力。Apple 芯片領先業界的性能功耗比,讓這款新產品得以實現經過全新構思的緊湊設計。

Apple 芯片與環境

Apple 定制芯片的出色能效幫助 Mac Studio 在整個產品生命周期內消耗更少電力。實際上,性能非凡的 Mac Studio 在一整年里所消耗的電力,相比一臺高端配置的臺式個人電腦可節省最高達 1,000 千瓦時。

Apple 目前在全球公司運營方面已實現碳中和,并計劃在 2030 年年底前讓全部公司業務實現碳中和,包括制造供應鏈和所有產品生命周期在內。這意味著 Apple 所生產的每一枚芯片,從設計到制造,都將實現 100% 碳中和。

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