今天淩晨，蘋果正式發布了一系列的新品，包含搭載A15芯片的新款iPhone SE、搭載M1芯片的新款iPad Air，集成A13芯片的Studio Display顯示器、iPhone 13系列推出了全新的“蒼嶺綠”配色以及首發M1 Ultra芯片的Mac Studio主機。

　　其中，最值得咱們關注的，無疑就是Apple M1 Ultra，這顆芯片擁有最多20核CPU 64核GPU 32核神經網絡引擎核心。搭載這顆芯片的Mac Studio被蘋果譽為“造夢引擎”，在性能方面甚至超越了采用英特爾至強處理器 Radeon Pro W6800X Duo顯卡，售價接近40萬元的Mac Pro，但價格卻隻有後者的1/10。

　　下面，咱們就來簡單了解一下Apple M1 Ultra的特色。

　　Apple Silicon家族後繼有人

　　10多年前，蘋果自Apple A4開始便走上了自主研發的道路，從基于Cortex-A8原生架構的優化再到基于ARM指令集的原創設計，蘋果設備鳥槍換炮，無論iPhone還是iPad就好像坐上了火箭，性能一路領先同期的Android陣營，到了Apple A15 Bionic時代更是讓競争對手羨慕嫉妒恨。

　　2020年6月，蘋果在WWDC 2020大會上正式宣布将在PC産品中全面棄用英特爾X86處理器，改用自研Apple Silicon芯片的消息，并給出了2年的過渡期。

　　11月，第一批搭載Apple M1處理器的MacBook Air 13、MacBook Pro 13和Mac Mini正式登台，2021年4月Apple M1還拿下了iMac一體機，在MacOS Big Sur操作系統和Universal、Rosetta 2等編譯工具的加持下已經可以承擔其部分生産力任務，無疑是在長期被X86芯片制霸的PC領域投下了一枚重磅炸彈。

　　2021年10月，蘋果終于發布了Apple Silicon的後繼型号，也就是全新的Apple M1 Pro和M1 Max，它們将被用于性能級的14英寸和16英寸的MacBook Pro身上，正式向高端X86 PC和工作站發起挑戰，将Mac系列PC的ARM化進行到底。

　　誰能想到，已經不弱的Apple M1在M1 Pro和M1 Max面前就是個“弟弟”，而在X86領域堪稱皇帝的酷睿i9也變成了方便果粉參考的“計量單位”。

　　風水輪流轉，M1 Max在最新的Apple M1 Ultra面前也淪落成了“弟弟”，而且這回的“計量單位”甚至換成了英特爾至強處理器。

　　Apple M1家族對比

　　大家還記得蘋果Apple M1芯片的基本規格嗎？它采用5nm制程工藝，擁有160億個晶體管，采用4大核 4小核共計8個CPU核心，集成最多8個核心的GPU和16個神經引擎的AI核心，支持統一内存架構。這顆芯片内還包含雷電/USB4控制器、PCIe 4.0控制器、Secure Enclave安全模塊、機器學習加速器、高質量ISP、高性能NVMe存儲、高效音頻處理器、HDR視頻處理器、高級顯示引擎、性能控制器、加密加速器和Apple T2在内的諸多功能模塊，是一顆超高集成度的SoC芯片。

　　在CMOS傳感器領域有一句名言：“底大一級壓死人”。在處理器（SoC）領域也有這麼一句話：“晶體管數量壓死人”——在相同制程工藝的情況下，芯片面積越大意味着晶體管數量越多，也代表着性能和功能越強。

　　和最初的Apple M1處理器相比，Apple M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra同樣5nm制程工藝，但芯片面積卻分别提升了2倍~8倍，晶體管數量也達到了337億、570億和1140億，在消費級處理器領域堪稱“吓人”。而這些多出來的晶體管，就是Apple M1 Ultra的競争底蘊。

　　Apple M1 Ultra詳細解讀

　　從本質來看，Apple M1 Ultra并不是什麼新品，它其實就是由2顆Apple M1 Max“縫合”而來的怪獸。

　　2顆Apple M1 Max芯片之間通過蘋果創新定制的多晶粒架構“連在一起”，官方将這種連接架構命名為“UltraFution”，該架構擁有1萬多個信号點，芯片相互之間的數據傳輸速率高達2.5TB/s，延遲和功耗都非常低。

　　1顆Apple M1 Max的晶體管數量就是570億，由2顆M1 Max縫合而來的M1 Ultra晶體管數量也首次突破千億大關，達到了1140億，整顆芯片上的統一内存最高可以達到128GB，内存帶寬也進一步提升至800GB/s。

　　在這裡做下科普。所謂的“統一内存架構”，就是指M1系列芯片基闆上的LPDDR5芯片即可用當做内存，也能扮演GPU顯存的角色，而且速度和延遲表現更好，類似技術也常見于遊戲主機領域，比如索尼PS5的CPU和GPU就共享16GB GDDR6内存。

　　Apple M1 Ultra的CPU部分包含16個性能核心，4個能效核心，共計20核心。其中，每個性能核心都擁有192KB指令緩存、128KB數據緩存，總計48MB二級緩存。每個能效核心擁有128KB指令緩存、64KB數據緩存，總計8MB二級緩存。

　　Apple M1 Ultra的GPU核心也翻番到了最多64個，包含8192個執行單元，最多196608個并發線程，最大算力21TFlops，紋理填充率每秒6600億，像素像素填充率每秒3300億。

　　與此同時，Apple M1 Ultra的神經引擎核心翻番至32個，算力每秒22萬億操作。還集成2個視頻解碼引擎、4個視頻編碼引擎、4個ProRes編解碼引擎，支持硬件加速H.264、H.265、ProRes、ProRes RAW，雷電/USB4控制器、PCIe 4.0控制器等諸多功能模塊自然也是全部繼承了下來。

　　借助Apple M1 Ultra強大的視頻輸出能力，搭載這顆芯片的Mac Studio主機支持5路視頻輸出，其中通過USBC接口支持4個6K@60Hz顯示輸出，通過HDMI接口支持1個4K@60Hz顯示輸出，而且都支持10億色彩，在生産力方面做到了極緻。

　　接下來就是蘋果通過PPT吊打競争對手的時間了。

　　根據蘋果的官方數據，Apple M1 Ultra相比桌面16核心處理器在相同功耗下性能領先90%。

　　Apple M1 Ultra相比桌面16核心處理器在相同性能時可節省100W功耗。

　　在GPU方面，Apple M1 Ultra相比高端獨顯在同性能時可節省200W功耗，相比主流GPU在同性能時也能節省2/3的功耗。

　　在Mac Studio主機的官網宣傳頁面，蘋果還給出了在專業生産力軟件下Apple M1 Ultra的性能情況，總之就是上秒至強i9，下秒Radeon Pro W專業獨顯的節奏。

　　按照官方的描述彙總，在Mac Studio産品中，Apple M1 Ultra的CPU性能相比16核英特爾至強處理器提升了90%，相比32核至強提升了60%。GPU性能相比27英寸iMac中的AMD Radeon Pro 5700XT獨立顯卡提升高達4.5倍，相比Mac Pro中的AMD Radeon Pro W6900X性能提升幅度也達到了80%。

　　當然，Mac Studio主機的價格也并不便宜，搭載滿血版Apple M1 Ultra的配置需要41999元起。但即便如此，這個價格也遠遠低于搭載至強處理器的Mac Pro。

　　來自蘋果的啟示

　　如果說前年的Apple M1隻是蘋果自研PC芯片的初試啼聲，随後的Apple M1 Pro/Max則屬于一鳴驚人，最新的Apple M1 Ultra更是讓傳統X86深感恐懼。

　　在它們的幫助下，新Mac設備可為“上得廳堂，下得廚房”，MacOS Monterey系統及各類APP也能将M1系列芯片的性能發揮至極緻，Mac PC的ARM化勢不可擋。

　　Apple M1系列芯片之所以能在Mac領域取得成功，源于蘋果特色的封閉生态，其硬件和系統是深度綁定的，開發者想要開發MacOS的應用就必須适配Mac的硬件生态。當英特爾和AMD還在為兼容曆史指令集而頭疼時，蘋果已經丢掉了曆史包袱，全面取消了32位指令集，因而可以輕裝前行，用省下來的晶體管和芯片面積布置更多的功能單元，還能将統一架構的内存直接封裝在CPU芯片的基闆上，無需考慮與任何第三方硬件（如内存條，M.2 SSD）的兼容問題。

　　作為普通消費者，一方面是感覺新Mac PC真的好強，一方面也會感歎它們真的好貴，希望Windows設備中也能出現與其抗衡的競品。可惜，就現在來看，Apple M1系列ARM芯片在Mac PC領域的成功很難複制，需要微軟、谷歌、高通等上下遊廠商甩下曆史包袱重新出發。但是，不能運行我們熟悉老舊軟件的Windows還是Windows嗎？

　　Windows陣營至今也沒有完成對ARM架構生态的建設，唯二的好消息就是Windows 11可以直接運行部分Android APP，但在體驗上依舊不夠完美。高通發布的骁龍G3x Gen1計算平台由4顆Cortex-X1超大核和4顆Cortex-A78大核組成，具備和第一代Apple M1芯片金競争的資本，2022年旗艦級骁龍本在性能上會有明顯提升。

　　話又說回來，雖然Apple M1 Ultra在PPT上各種碾壓X86處理器，但在擴展性、虛拟化遊戲這些需求面前，X86 PC依然有着不可替代優勢。隻能說，在某些專業的生産力應用領域，蘋果M1系列芯片的優勢将越來越大，短期内X86陣營毫無逆轉的可能。

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