苹果疯狂堆料M1 Max与Pro，图形性能直超RTX 3080？！

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。

M1、M1 Pro与M1 Max的芯片对比图 / 苹果
 
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的GPU与大型高端笔记本搭载的RTX3080独立显卡相比 / 苹果
 
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。

M1 Pro、M1 Max、Intel集显与AMD独显Photoshop性能对比 / 苹果
 
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。

M1 Max芯片 / 苹果
 
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。