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作者?|??ZeR0、編輯?|??漠影
首度將硬件加速光追引入Mac。
芯東西10月31日?qǐng)?bào)道，今日上午8點(diǎn)，蘋(píng)果在線上舉行主題為“Scary Fast（來(lái)勢(shì)迅猛）”的特別活動(dòng)，并首度推出采用3nm先進(jìn)制程工藝的個(gè)人電腦芯片——M3、M3 Pro、M3 Max。
此次特別活動(dòng)的視頻由iPhone拍攝、Mac電腦剪輯制作而成。在短短半小時(shí)的發(fā)布中，蘋(píng)果密集釋放了三款3nm芯片的性能提升信息。自2020年6月以來(lái)，蘋(píng)果公司大膽棄用英特爾x86處理器，Mac電腦產(chǎn)品線全面轉(zhuǎn)向采用基于Arm架構(gòu)的蘋(píng)果自研芯片。這也是蘋(píng)果電腦啟用自研芯片以來(lái)的首次制程節(jié)點(diǎn)更新?lián)Q代。
前兩代M1和M2系列芯片均采用5nm制程工藝，而M3系列芯片的發(fā)布，標(biāo)志著蘋(píng)果Mac電腦正式進(jìn)入3nm時(shí)代。3nm利用先進(jìn)的EUV（極紫外光刻）技術(shù)，可制造極小的晶體管，一根頭發(fā)的橫截面就能容納兩百萬(wàn)個(gè)晶體管。蘋(píng)果用這些晶體管來(lái)優(yōu)化新款芯片的每個(gè)組件。
可以看到，蘋(píng)果加快了推出新一代芯片的速度。M2與M1芯片的發(fā)布時(shí)間相隔19個(gè)月，而M3與M2芯片的發(fā)布時(shí)間間隔縮短至約16個(gè)月。這也是第一次標(biāo)準(zhǔn)版與Pro和Max版芯片同時(shí)推出。
▲蘋(píng)果M1~M3系列芯片配置對(duì)比。加*的M3 Ultra為傳言信息，真實(shí)數(shù)據(jù)以蘋(píng)果后續(xù)官方發(fā)布為準(zhǔn)。（芯東西制圖）
01.三款M3芯片核心配置對(duì)比?最高晶體管數(shù)920億顆
3款M3系列芯片新品的核心配置如下：
1）M3：擁有250億顆晶體管、8核CPU、10核GPU。CPU速度最高比M1提升35%、比M2快20%；GPU速度最高比M1快65%、比M2快20%。將搭載于新款14英寸MacBook Pro中。
2）M3 Pro：擁有370億顆晶體管、12核CPU、18核GPU。CPU速度最高比M1 Pro快20%；GPU速度最高比M1 Pro快40%，比M2 Pro快10%。將搭載于14和16英寸MacBook Pro中。
2）M3 Max：擁有920億顆晶體管、16核CPU、40核GPU。CPU速度最高比M1 Max快80%、比M2 Max快50%；GPU速度最高比M1 Max快50%，比M2 Max快20%。最高128GB統(tǒng)一內(nèi)存能處理有數(shù)十億個(gè)參數(shù)的Transformer模型。將搭載于16英寸MacBook Pro中。
02.GPU性能飆漲?首度引入硬件加速光追
M3系列芯片GPU的提升尤其顯著，采用新一代GPU架構(gòu)，并首創(chuàng)動(dòng)態(tài)緩存功能。傳統(tǒng)GPU架構(gòu)是由軟件在編譯時(shí)根據(jù)接下來(lái)的任務(wù)決定預(yù)留多少局部GPU內(nèi)存，結(jié)果是根據(jù)需求最高的單個(gè)任務(wù)為所有任務(wù)預(yù)留相同的內(nèi)存量，這會(huì)造成GPU的利用率不足。
而蘋(píng)果新一代GPU中，局部?jī)?nèi)存可實(shí)時(shí)在硬件中動(dòng)態(tài)分配，因此每項(xiàng)任務(wù)僅會(huì)占用它實(shí)際所需的內(nèi)存量，進(jìn)而大幅提高了GPU的平均利用率，顯著提升繁重的專業(yè)app和游戲性能表現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)著色提升了幾何模型處理的功能和效率，能打造視覺(jué)效果更復(fù)雜的場(chǎng)景。新GPU架構(gòu)還首次將支持硬件加速的光線追蹤帶到了Mac上，為游戲渲染出更逼真的光效和陰影，讓專業(yè)3D渲染軟件生成更好的光追效果，速度也變得更快。硬件加速光線追蹤與新的GPU架構(gòu)結(jié)合，使得專業(yè)app的渲染速度最高提升至M1系列芯片的2.5倍、M2系列芯片的1.8倍。
03.功耗遠(yuǎn)低于12核PC筆電每秒AI運(yùn)算次數(shù)超過(guò)18萬(wàn)億次
M3系列的CPU主要通過(guò)性能核心提高分支預(yù)測(cè)、更寬的解碼和執(zhí)行引擎，以及能效核心更深的執(zhí)行引擎等優(yōu)化來(lái)獲得更高的性能。其性能核心速度最高比M1系列提升30%、比M2系列快15%，能效核心速度處理許多常見(jiàn)任務(wù)時(shí)最高比M1系列快50%、比M2系列快30%。
從能效來(lái)看，M3 CPU僅用1/2的功耗，就能達(dá)到與M1相同的多線程CPU性能。GPU在提供與M1相同的性能時(shí)，功耗也幾乎減半。與最新的12核PC筆記本電腦芯片相比，提供相同CPU性能時(shí)，只用1/4的功耗；對(duì)比GPU時(shí)，達(dá)到相同性能，M3的功耗僅為12核PC筆電的1/5。
強(qiáng)化的16核神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎也更快更高效，每秒運(yùn)算次數(shù)超過(guò)18萬(wàn)億次，比M1系列提速60%，比M2系列快15%。AI計(jì)算速度越快，越有助于將數(shù)據(jù)保留在設(shè)備端以保護(hù)隱私。M3系列還擁有先進(jìn)的媒體處理引擎，可對(duì)常用的視頻編解碼器進(jìn)行硬件加速，現(xiàn)支持AV1，播放流媒體視頻時(shí)能效更高。
04.比英特爾機(jī)型快11倍跑Photoshop速度大增
搭載M3系列芯片的新款MacBook Pro，視頻播放最長(zhǎng)達(dá)22小時(shí)，無(wú)線上網(wǎng)瀏覽最長(zhǎng)達(dá)15小時(shí)。它相比最快的英特爾芯片MacBook Pro，速度最高可達(dá)11倍。得益于其能效，用戶處理大部分類(lèi)型的工作時(shí)都不會(huì)聽(tīng)到風(fēng)扇運(yùn)行，電池續(xù)航延長(zhǎng)多達(dá)11小時(shí)。
搭載M3芯片的14英寸MacBook Pro，圖像過(guò)濾器和效果性能最高比搭載13英寸M1機(jī)型快60%，比13英寸M2機(jī)型快40%。用SketchUp制作精細(xì)的3D模型、用SurgicalAR在XDR屏上展開(kāi)大幅醫(yī)學(xué)圖像查看精致細(xì)節(jié)和進(jìn)行交互等任務(wù)都變得更快。蘋(píng)果也推出了搭載M3 Pro芯片的14和16英寸MacBook Pro。其中16英寸MacBook Pro圖像處理速度最高比16英寸M1 Pro機(jī)型快40%，比16英寸M2 Pro機(jī)型快20%，因此用Photoshop拼接和編輯巨幅全景照片、在MATLAB中處理龐大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型、在Xcode中編譯和測(cè)試數(shù)百萬(wàn)行代碼更快更流暢。
還有搭載M3 Max的MacBook Pro，適合對(duì)性能要求高的AI開(kāi)發(fā)者、3D藝術(shù)家和視頻編輯工作者，其在Cinema 4D的場(chǎng)景渲染性能最高達(dá)到16英寸M1 Max機(jī)型的2.5倍、16英寸M2 Max機(jī)型的2倍。M3 Max機(jī)型支持最高128GB的統(tǒng)一內(nèi)存。蘋(píng)果第一個(gè)擁有如此高容量?jī)?nèi)存的機(jī)型是配備M1 Ultra芯片的Mac Studio，而18個(gè)月后的今天，MacBook Pro也迎來(lái)這一內(nèi)存配置。
更大的統(tǒng)一內(nèi)存，使得創(chuàng)作者能輕松處理多個(gè)龐大復(fù)雜且涉及一眾專業(yè)app及插件的項(xiàng)目，比如從內(nèi)存中即時(shí)調(diào)用整個(gè)管弦樂(lè)曲資料庫(kù)。M3 Pro機(jī)型能外接2臺(tái)高分辨率顯示器，M3 Max機(jī)型可外接4臺(tái)高分辨率顯示器。這兩款機(jī)型還新增了一款深空黑色配色。
24英寸iMac也迎來(lái)首次升級(jí)，搭載M3芯片，速度最高達(dá)M1芯片版iMac的2倍，是27英寸iMac英特爾主流機(jī)型的2.5倍，是21.5英寸iMac英特爾高配機(jī)型的4倍。
iPhone、iMac和其他蘋(píng)果設(shè)備之間可以緊密整合，如用iMac發(fā)信息、接電話，用iPhone掃描的文件立即就能在iMac上查看。
搭載M3系列的新款14英寸MacBook Pro起售價(jià)為12999元，16英寸機(jī)型起售價(jià)為19999元。搭載M3的新款iMac起售價(jià)為10999元。這些新品11月1日上午9點(diǎn)接受訂購(gòu)，11月7日發(fā)售。
05.結(jié)語(yǔ)：蘋(píng)果帶飛Arm架構(gòu)激勵(lì)電腦芯片賽道創(chuàng)新
蘋(píng)果自2020年以來(lái)在轉(zhuǎn)向自研電腦芯片所取得的成功，證明了Arm架構(gòu)在電腦市場(chǎng)的價(jià)值，也激勵(lì)了個(gè)人電腦芯片賽道的競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新。高通同樣正在積極研發(fā)適配Windows操作系統(tǒng)的基于Arm架構(gòu)的電腦芯片，并提供本地運(yùn)行百億級(jí)參數(shù)大模型的算力。另?yè)?jù)外媒報(bào)道，英偉達(dá)計(jì)劃最早在2025年進(jìn)入個(gè)人電腦芯片市場(chǎng)。
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