性能暴漲！蘋果M3系列發(fā)布：最高920億晶體管，128GB統(tǒng)一內(nèi)存！

10月31日早間消息，蘋果公司定于美國太平洋時間10月30日17點舉行一場名為“來勢迅猛”(Scary Fast)的產(chǎn)品發(fā)布會，正式發(fā)布了最新的M3系列處理器，這也業(yè)界首款采用3nm工藝制造的個人計算機芯片，包括M3、M3 Pro和M3 Max。全新的24英寸iMac將過渡至M3系列芯片、14英寸和16英寸的MacBook Pro也將獲得M3系列芯片所帶來性能大幅提升。

據(jù)介紹，M3系列芯片配備了下一代 GPU，代表了蘋果芯片圖形架構(gòu)史上最大的飛躍。不僅速度更快、能效更高，并且還引入了稱之為“動態(tài)緩存”的新技術(shù)，同時首次為 Mac 帶來了硬件加速光線追蹤和網(wǎng)格著色等新渲染功能。渲染速度現(xiàn)在比 M1 系列芯片快 2.5 倍。

M3系列芯片當(dāng)中的CPU性能核心和效率核心也分別比 M1 中的核心快 30% 和 50%，神經(jīng)引擎比 M1 系列芯片中的神經(jīng)引擎快 60%。而且，新的媒體引擎現(xiàn)在支持 AV1 解碼，通過流媒體服務(wù)提供更高效、高質(zhì)量的視頻體驗。

蘋果稱，M3 系列芯片延續(xù)了蘋果芯片的巨大創(chuàng)新步伐，為新款MacBook Pro和iMac帶來了大量增強功能和新功能。

“Apple Silicon 徹底重新定義了 Mac 體驗。其架構(gòu)的每個方面都是為了性能和能效而設(shè)計的?！碧O果公司硬件技術(shù)高級副總裁 Johny Srouji 表示：“憑借 3 納米技術(shù)、下一代 GPU 架構(gòu)、更高性能的 CPU、更快的神經(jīng)引擎以及對更統(tǒng)一內(nèi)存的支持，M3、M3 Pro 和 M3 Max 將是迄今為止為個人電腦打造的最先進的芯片?！?/p>

臺積電3nm工藝

全新的M3系列芯片是基于臺積電臺積電3nm制程工藝制造，也是臺積電大規(guī)模量產(chǎn)的第二款3nm（N3）芯片，以及業(yè)界首款基于3nm工藝的計算機芯片。

根據(jù)臺積電官方的數(shù)據(jù)，其第一代的N3制程對比第一代的N5，同等功耗下性能提升10-15%、同等性能功耗降低25-30%，邏輯密度達提升了70%，SRAM 密度提升了20%，模擬密度提升了10%。

但是，N3的實際的性能、功耗、量產(chǎn)良率和進度等都未能達到預(yù)期。于是臺積電正在推出N3E。據(jù)悉，N3E修復(fù)了N3上的各種缺陷，設(shè)計指標(biāo)也有所放寬，對比N5同等功耗性能提升15-20%、同等性能功耗降低30-35%，邏輯密度約1.6倍（相比原計劃的N3有所降低），芯片密度約1.3倍。根據(jù)臺積電最新披露的數(shù)據(jù)顯示，N3E相比N3將帶來5%左右的性能提升。

從目前來看，蘋果M3系列應(yīng)該還是基于臺積電N3制程工藝。

全新 GPU：具有動態(tài)緩存、網(wǎng)格著色和硬件加速的光線追蹤功能

M3 系列芯片全線升級了新一代的GPU。與傳統(tǒng) GPU 不同，它具有動態(tài)緩存功能，可以實時分配硬件中本地內(nèi)存的使用。通過動態(tài)緩存，每個任務(wù)僅使用所需的確切的內(nèi)存量。蘋果稱，這是業(yè)界首創(chuàng)，對開發(fā)人員透明，也是新 GPU 架構(gòu)的基石。它顯著提高了 GPU 的平均利用率，從而顯著提高了最苛刻的專業(yè)應(yīng)用程序和游戲的性能。

借助 M3 系列芯片的GPU所帶來的提升，硬件加速光線追蹤首次出現(xiàn)在 Mac 上。光線追蹤對光與場景交互時的屬性進行建模，使應(yīng)用程序能夠創(chuàng)建極其逼真且物理精確的圖像。再加上新的圖形架構(gòu)，專業(yè)應(yīng)用程序的速度可達 M1 系列芯片的 2.5 倍。游戲開發(fā)人員可以使用光線追蹤來獲得更準(zhǔn)確的陰影和反射，從而創(chuàng)建深度沉浸式環(huán)境。

此外，新的 GPU 為 Mac 帶來了硬件加速的網(wǎng)格著色，為幾何處理提供了更強大的功能和效率，并在游戲和圖形密集型應(yīng)用程序中實現(xiàn)了視覺上更復(fù)雜的場景。這一突破性的 GPU 架構(gòu)實現(xiàn)了所有這些增強功能和功能，同時保持了蘋果芯片出色的能效表現(xiàn)。

得益于全新GPU所帶來的能效提升，蘋果宣稱，M3 GPU 能夠以近一半的功耗提供與 M1 相同的性能，并且峰值性能提升高達 65%。

更快、更高效的CPU

M3系列芯片中所搭載的新一代 CPU 也對性能核心和效率核心進行了架構(gòu)改進，帶來了巨大的性能和效率的提升。

比如，M3的性能核心比 M1 系列的性能核心快 30%，因此在 Xcode 中編譯和測試數(shù)百萬行代碼等任務(wù)甚至更快，音樂工作者可以在其中使用數(shù)百個音軌、插件和虛擬樂器。邏輯專業(yè)版。

△M3 芯片與 M1 芯片的性能核心對比。

M3的效率核心比 M1 中的效率核心也快了 50%，因此日常任務(wù)比以往更快，同時使系統(tǒng)能夠最大限度地延長電池壽命。

△M3 芯片與 M1 芯片的效率核心對比。

這些內(nèi)核共同打造出一款 CPU，可提供與 M1 相同的多線程性能，而功耗僅為 M1 的一半，并且在峰值功率下性能提高高達 35%。

高達 128GB的統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)

大容量的同一內(nèi)存架構(gòu)是蘋果M系列芯片的特色，全新的M3 系列中的每個芯片都采用統(tǒng)一的內(nèi)存架構(gòu)，這可提供高帶寬、低延遲和出色的功耗表現(xiàn)。在定制封裝內(nèi)擁有大容量的單個內(nèi)存池意味著芯片中的所有技術(shù)都可以訪問相同的數(shù)據(jù)，而無需在多個內(nèi)存池之間進行復(fù)制，從而進一步提高性能和效率，并減少大多數(shù)系統(tǒng)所需的內(nèi)存量的任務(wù)。

全新的M3 系列芯片帶來最高128GB的統(tǒng)一的內(nèi)存架構(gòu)。蘋果稱，對高達 128GB 內(nèi)存的支持解鎖了以前在筆記本電腦上無法實現(xiàn)的工作流程，例如人工智能開發(fā)人員使用具有數(shù)十億參數(shù)的更大的Transformer模型。

針對人工智能和視頻的定制引擎

M3、M3 Pro 和 M3 Max 還具有增強的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎，可加速龐大的機器學(xué)習(xí) (ML) 模型。

蘋果稱，M3 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎比 M1 系列芯片快了 60%，使 AI/ML 工作流程更快，同時將數(shù)據(jù)保留在設(shè)備上以保護隱私。強大的人工智能圖像處理工具，例如 Topaz 中的降噪和超分辨率，速度更快。Adobe Premiere 中的場景編輯檢測和 Final Cut Pro 中的 Smart Conform 也獲得了性能提升。

M3 系列中的所有三款芯片還具有先進的媒體引擎，為最流行的視頻編解碼器提供硬件加速，包括 H.264、HEVC、ProRes 和 ProRes RAW。并且媒體引擎首次支持AV1解碼，實現(xiàn)流媒體服務(wù)的節(jié)能播放，進一步延長電池壽命。

M3規(guī)格

M3 擁有 250 億個晶體管，比 M2 多了 50 億個，提升了?25%。M3擁有8核CPU，包括四個性能核心和四個效率核心，CPU性能比M1快35%。

蘋果并未公布M3的主頻，但M2的最大主頻可達 3.5GHz 左右，因此預(yù)計M3會大幅超過該值。蘋果聲稱 M3 芯片比 M1 芯片快35% ，蘋果 M2 比 M1 快約18%，因此實際上相對于M3的性能提升可能不到20%。

M3 同樣將最大配備 24GB 統(tǒng)一內(nèi)存，與前代的M2一樣。

△M3內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

M3與M2相比，最大的提升還是在于其集成了下一代架構(gòu)的10核 GPU，具有硬件加速光線追蹤、網(wǎng)格著色以及動態(tài)緩存功能的芯片，動態(tài)緩存可以更好地允許 GPU 更有效地分配內(nèi)存。后一種技術(shù)應(yīng)該可以大大提高游戲和 3D 渲染等 GPU 密集型任務(wù)的內(nèi)存性能。

蘋果宣稱，M3的圖形性能比 M1 快?65%。得益于新一代GPU的加持，運行像《神秘島》這樣的游戲，可以擁有極其真實的光照、陰影和反射。

M3 Pro規(guī)格

M3 Pro擁有370 億個晶體管，相比前代的M2 Pro的400億顆竟然還少了30億顆，CPU核心數(shù)量依然是12核心，包括6個性能核心和6個效率核心。

據(jù)蘋果的說法，M3 Pro 的單核性能將比 Apple M1 Pro 高出 30%。

同樣，M3 Pro也采用了新一代GPU內(nèi)核，并且擁有高達18個核心，在處理圖形密集型任務(wù)時可提供極快的性能。

△M3 Pro內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

蘋果稱，M3 Pro的GPU性能比M1 Pro 快 40%。

在統(tǒng)一內(nèi)存方面，M3 Pro最高支持36GB，比M2 Pro多了4GB，使用戶能夠在外出時在 MacBook Pro 上處理更大的項目。

得益于整體性能的提升，在新款 MacBook Pro 上使用 M3 Pro，在 Adobe Photoshop 中拼接和處理大量全景照片等操作比以往更快。

M3 Max規(guī)格

M3 Max 擁有920億個晶體管，相比M2 Max的670 億個晶體管提升了37.3%。

M3 Max的CPU核心的數(shù)量也提升到了16核心（M2 Max是12核心），擁有12個性能核心和4個效率核心，GPU核心數(shù)量也提升到40核心。

蘋果表示，M3 Max的CPU性能比M1 Max快了80%，GPU性能將比M1 Max快了50%。

△M3 Pro內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

M3 Max還支持最高128GB統(tǒng)一內(nèi)存，比M2 Max多了32GB，使 AI 開發(fā)人員能夠使用具有數(shù)十億參數(shù)的Transformer 模型。

另外，借助兩個 ProRes 引擎，無論使用 DaVinci Resolve、Adobe Premiere Pro 還是 Final Cut Pro，M3 Max 都可以快速、流暢地處理最高分辨率內(nèi)容的視頻后期制作工作。

蘋果稱，M3 Max 專為需要 MacBook Pro 的最高性能以及專業(yè)筆記本電腦行業(yè)領(lǐng)先的電池壽命的專業(yè)人士而設(shè)計。

編輯：芯智訊-浪客劍