蘋果 M1 Ultra: 1140億電晶體，超越i9+3090

編輯：澤南、杜偉

蘋果 M1 系列晶片最後的一個型號，拿兩塊 M1 Max 直接拼起來，蘋果說它「會改變業界遊戲規則」。

今天凌晨，蘋果在線上舉辦了 2022 年春季發佈會。會上，蘋果推出了很多新品，包括全新蒼嶺綠色版 iPhone 13 和 13 Pro 系列、A15 和 5G 加持的 iPhone SE 3、搭載 M1 晶片的 iPad Air 5 等。不過，最值得關注的還是 M1 Max 晶片的升級版——M1 Ultra 以及搭載這款晶片的全新 Mac 產品——Mac Studio。

M1 Ultra 創新性地採用了封裝架構 UltraFusion，它將兩個 M1 Max 晶片的管芯相連，製造出了具有前所未有性能和功能的片上系統（SoC）。

M1 Ultra 由 1140 億個電晶體組成，是個人計算機晶片中有史以來最多的，這個數字是 M1 的 7 倍。

M1 Ultra 的雙晶片結構實現了 800GB/s 的頻寬，可配置高達 128GB 的低延遲統一記憶體，是如今桌面電腦的 10 倍。

該晶片內含 20 核 CPU，其中 16 性能核和 4 能效核；64 核 GPU，速度是 M1 的 8 倍.

最後還有 32 核的神經網路引擎，為開發人員編譯程式碼提供驚人的每秒 22 萬億 ops 性能，使得藝術家可以在以前無法渲染的巨大 3D 環境中工作，並且視訊專業人士將視訊轉碼為 ProRes 的速度比使用 Afterburner 的 28 核 Mac Pro 快 5.6 倍。

從 Geekbench 網站上的 M1 Ultra 跑分成績來看，在 Geekbench 5 基準測試下，單核跑分為 1793，多核跑分為 24055。

‍蘋果硬體技術高級副總裁 Johny Srouji 表示，「通過 UltraFusion 封裝架構將兩個 M1 Max 晶片相連，我們可以將蘋果晶片擴展到前所未有的新高度。M1 Ultra 完善了 M1 系列晶片，並憑藉強大的 CPU、GPU、不可思議的神經引擎、ProRes 硬體加速和巨量統一記憶體，成為了世界上最強大的個人計算機晶片。」

目前，蘋果幾乎已經在每臺 Mac 產品中使用了自研晶片，包括 M1、M1 Pro、M1 Max 和今天推出的 M1 Ultra，它們都賦予了 Mac 不可思議的強大性能

突破性的 UltraFusion 架構

蘋果的旗艦級處理器 M1 Ultra，其實是由兩塊成型的 M1 Max 拼接而成的。為了實現這樣的操作，蘋果在晶片之間使用了特殊定製的封裝架構 UltraFusion 連接。

在以往，聚合多晶片算力的方法通常是通過主板，但這種方法存在通訊延遲、頻寬瓶頸，也會增加功耗。蘋果 UltraFusion 連結更加直接，其使用矽中間層實現晶粒到晶粒級別的拼接，可提供 2.5TB/s 的低延遲處理器間頻寬，是業內領先的多晶片互連技術頻寬的 4 倍以上。

在如今新制程升級困難、良率降低，晶片速度增長緩慢的情況下，「拼合」的方法在大幅提高算力的同時提高了良率，使得大晶片價格不至於指數級增長，看起來是個有效的升級方式。

蘋果表示，這使得 M1 Ultra 能夠作為一塊晶片運行並被軟體識別，因此開發人員無需重寫程式碼即可利用其性能，這是以往從來沒有過的事情。

前所未有的性能功耗比

M1 Ultra 配備了功能異常強大的 20 核心 CPU，包括 16 個性能核心和 4 個能效核心。並且，和目前最強大的 10 核桌面處理器（i5-12600K）相比，獲得同樣性能時功耗減少 65%。而在相同功率範圍內，M1 Ultra 的多執行緒性能比現有最快的 16 核桌面電腦晶片高 90%。

此外，M1 Ultra 用比英特爾酷睿 i9 12900K 少 100 瓦的功耗，達到了當今 PC 晶片的最高性能。這種驚人的效率意味著它耗能更好且風扇能夠安靜地運行。

對於大多數圖形密集型需求，如 3D 渲染和複雜的圖像處理，M1 Ultra 擁有 64 核 GPU，是 M1 的 8 倍。和 X86 的機器對比的話，獲得和 RTX 3060Ti 相同的算力只需 1/3 功耗。和最高端的桌上型電腦 GPU RTX 3090 比，性能更高，功耗還少 200 瓦。

同時超越英特爾酷睿 i9 + 英偉達 RTX3090，不知道蘋果比的是什麼任務，應該是視訊剪輯？

蘋果的統一記憶體架構也通過 M1 Ultra 實現了擴展，記憶體寬頻增加到了 800GB/s，是最新桌面晶片的 10 倍以上，並且可以配置 128GB 統一記憶體。與 48GB 記憶體的最強大 PC 顯示卡相比，M1 Ultra 的視訊記憶體可以支持巨大的 GPU 密集型工作負載，例如處理極端 3D 幾何圖形和渲染大量場景。

M1 Ultra 具有 32 核神經網路引擎，每秒運行高達 22 萬億次運算，可以加速完成最具挑戰性的機器學習任務。

M1 Ultra 的媒體引擎性能是 M1 Max 的兩倍，提供了前所未有的 ProRes 視訊編解碼吞吐量。事實上，搭載了 M1 Ultra 的 Mac Studio 最多可以播放 18 條 8K ProRes 422 視訊流，這是其他晶片無法做到的。

M1 Ultra 還集成了一系列其他定製化蘋果技術，例如能夠驅動多個外部顯示器的顯示引擎、集成的 Thunderbolt 4 控制器和一流的安全性能，包括蘋果最新的 Secure Enclave 功能、硬體驗證的安全啟動和運行時反漏洞利用技術。

Mac Studio：完全體賣 8000 美元

M1 Ultra 是「桌上型電腦處理器性能的天花板」，那麼搭載這種晶片的電腦多少錢才能買到呢？

在發佈會上，蘋果公佈了一系列新產品，新款 Mac Studio 內建 M1 Ultra 處理器。但這臺高端機並不便宜：入門型號（只有 M1 Max 晶片）為 1999 美元，最便宜的 M1 Ultra 版本起價 3999 美元，想要獲得一臺配置齊全的機器會讓人大開眼界——足足 7999 美元，這還沒算鍵盤滑鼠顯示器。