苹果最近发布了全新3纳米工艺制程的M3芯片,Apple Silicon M系列芯片如今已经迭代到第三代了,但是我发现很多人对于M系列芯片的认识还是有很大的偏差。有的人会觉得M3可以完虐M2和M1,也有人觉得M3不过是挤牙膏。在我看来,这些想法其实都不准确。

苹果官方给的数据倒是直接了当,M3相较于M2来说,CPU提升20%,GPU提升20%,NPU提升15%。而M2相较于M1来说,CPU提升18%,GPU提升35%,NPU提升40%。从这组数据上看,M系列芯片持续迭代的表现还是相当不错的!

不过呢?我是不可能满足于官方给的这么点数据的,所以接下来不妨一起深挖一下。
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关建指标
M1关建指标:
- 台积电5纳米工艺(N5)
- 集成160亿颗晶体管
- 4个性能核心(Firestorm)
- 4个能效核心(Icestorm)
- CPU主频3.2GHz
- GPU包括7核心和8核心两个版本
- 运行内存支持8GB和16GB
- 内存带宽68.25GB/s
- NPU算力11TOPS
- 媒体引擎支持H.264和HEVC硬件加速
- 视频编解码引擎
- ISP图像信号处理器
M2关键指标:
- 台积电新一代5纳米工艺(N5P)
- 集成200亿颗晶体管
- 4个性能核心(Avalanche)
- 4个能效核心(Blizzard)
- CPU主频3.49GHz
- GPU包括8核心和10核心两个版本
- 运行内存支持8GB、16GB和24GB
- 内存带宽100GB/s
- NPU算力15.8TOPS
- 媒体引擎支持H.264、HEVC、ProRes以及ProRes RAW硬件加速
- 视频编码引擎,高带宽视频解码引擎
- ProRes编解码引擎
- 全新的ISP图像信号处理器
M3关键指标:
- 台积电最新一代3纳米工艺(N3B)
- 集成250亿颗晶体管
- 4个性能核心(Unknown)
- 4个能效核心(Unknown)
- CPU主频3.78~4.05GHz
- GPU包括8核心和10核心两个版本
- 运行内存支持8GB、16GB和24GB
- 内存带宽100GB/s
- NPU算力18TOPS
- 媒体引擎支持AV1、H.264、HEVC、ProRes以及ProRes RAW硬件加速
- 视频编码引擎,高带宽视频解码引擎
- ProRes编解码引擎
- 全新的ISP图像信号处理器
下面再一个个细说。
制造工艺和晶体管数量
了解芯片制造的人应该都知道,台积电的生产工艺可谓是这个领域绝对的霸主。其实台积电也早就不是单纯的芯片代工企业了,而是已经参与到芯片设计的方方面面。其实很多芯片设计到真正可以量产,很多的关键技术问题都离不开台积电的协助。
近些年芯片性能提升更是离不开生产工艺的贡献,M1采用的第一代N5工艺,其实和A14所用到的工艺是一样的。M1当时集成了160亿颗晶体管,而采用新一代N5P工艺的A15芯片,其实晶体管数量就已经达到了158亿颗,和M1基本一致了!而等到M2用上N5P工艺以后,晶体管数量增加了25%,达到了200亿颗。

有意思的是,M2用200亿颗晶体管,差不多追上了M1 Pro的性能水平。只不过,M1 Pro可是有着337亿颗晶体管的啊!
而M3则直接上了台积电最新的3nm工艺制程,晶体管数量相较于M2再次增加25%,达到了250亿颗。如今M3不仅在单核性能上远远超越M1,其实在多核性能上已经可以媲美十核心的M1 Pro了。

CPU
M3、M2和M1同样都是4个性能核心和4个能效核心的架构,不过M1采用的是和A14相同的Firestorm和Icestorm,而M2采用的则是和A15一致的Avalanche和Blizzard。M3大概率采用的是和A17 Pro一致的核心架构,不过目前苹果没有透露任何关于核心架构的细节,所以目前还不知道A17 Pro和M3架构的具体细节。

一定程度上讲,A系芯片的设计很大程度上可以体现M系芯片未来的走势。
M2性能核心有着192KB指令缓存和128KB数据缓存,能效核心则有着128KB指令缓存和64KB数据缓存。这部分数据和M1完全一致。不过M3依然很神秘,目前核心细节数据未知。
M2的4个性能核心共享的二级缓存达到了16MB,而此前的M1是12MB。不过M2能效核心和M1一致,依然是共享4MB的二级缓存。而借助新工艺,M2也把主频从M1的3.2GHz提升到了3.49GHz。说实话,提升单核性能,提升频率其实就是最立竿见影的。目前M3泄漏出来的主频高达4GHz,单核跑分接近3100分,这可比A17 Pro那个2900分还要夸张很多了。
从全新的核心设计,到更大的二级缓存,再到更高的主频,其实苹果宣称的CPU提升18%基本就没跑了!

根据Geekbench的跑分,M2单核1900分左右,M1是1700分左右,单核提升12%左右。M2多核8750分左右,M1是7400分,和官方所说的18%提升基本吻合。
至于M3吗?准确的跑分还要等两天,但是相较于M1、M2的数据倒是有了。高性能核心相较于M1提升30%,相较于M2提升15%。

四个高能效核心,相较于M1提升50%,相较于M2提升30%。

M3的CPU跑出M1峰值性能时,功耗只有一半呀!

GPU
M1一共有两个不同的版本,一个是7核心GPU,另一个是8核心。说实话,购买搭载M1芯片的产品时,真的没必要纠结这么一颗GPU核心的差异。
类似的,M3和M2也有两个不同的版本,不过低配的是8核心GPU,高配的则达到了10核心。M2在M1同功耗下,可以有着25%的性能提升。而M2最大功耗下,性能则可以高出35%。这样的提升还是很给力的哇!

而根据Geekbench Metal的实际跑分来看,M2可以跑到30000分,而M1差不多是21000分。按照这个数据来看,苹果官宣的数据还是有点保守了!
到了M3这里就有点夸张了,跑出M1的性能仅仅需要一半的功耗,而峰值功耗可以比M1高出65%。

媒体引擎的提升
M1和M2对于H.264和HEVC加解码都有着硬件加速,但是M3和M2的视频引擎对于ProRes和ProRes RAW同样有硬件加速。M3更是加入了全新的AV1解码能力,可以让设备拥有更好的流媒体能力。
M3和M2集成了更高带宽的视频解码器,可以支持8K H.264和HEVC视频。而ProRes视频引擎更是可以支持同时播放多条4K或8K视频流。

M3和M2的这部分提升其实已经追上M1 Pro和M1 Max的水准了,对于注重视频剪辑的人来说,显然会比M1更有吸引力。
统一内存
M3和M2在对运行内存的支持上也有了进一步提升,目前可以选配的规格不仅包括了此前M1的8GB和16GB,还包括了24GB。当然,对于M1、M2、M3加持的设备而言,其实达到16GB也就可以了!运行内存这玩意,除非你的工作流就是高度依赖大内存的,否则哪怕是8GB,也完全不会是问题。千万不要被某些人所谓的8GB不够用忽悠住,我自己M1 + 8GB用了一年多也没遇到什么问题。

此外,M3和M2的内存控制器也提供了高达100GB/s的内存带宽,相较于M1的68.25GB/s,也算是有了不小的提升。
M3新增的特性
除了前面提到的AV1解码器,M3还加入了动态缓存、硬件加速光线追踪以及网格着色功能。
硬件光追和网格着色在聊A17 Pro的时候已经讲过了,这里就不再赘述了。简单来说,就是Apple Silicon M系列芯片终于有硬件光追和网格着色了,GPU架构层面是一次飞跃。
M3 GPU新引入的Dynamic Caching,也就是动态缓存。传统GPU还在根据最大任务需求提前预留内存呢?M3已经可以根据实际需求动态调整局部内存使用了,GPU平均利用率大幅提升。这个技术本身对开发者透明,也就是说,专业级的app可以更加充分发挥GPU的性能了。

用苹果自己的说法:行业首创,开发者透明,新一代GPU的基石。很多时候,苹果这边的创新总是来的这么猝不及防。

苹果特色的提升
M3的NPU算力达到了18TOPS,M2是15.8TOPS,而M1则是11TOPS。简单来说,M3比M2快了15%,比M1则快了60%。

苹果的MacBook、iPad以及iPhone,其实都有着无处不在的人工智能呀!比如相机、相册以及网页中的实况文本识别,最新一代的系统更是支持视频内的文本识别。再比如基于本地的Siri助手,以及非常好用的人脸识别哇!
此外还有苹果最新的安全隔区,可以为用户提供行业领先的安全性。而最新的图像信号处理器(ISP),也能够进一步减少图像噪点。
总结
很显然,对于M1的用户而言,M2真的还提不起什么兴趣。M3嘛?勉强有点心动了。现在回头想想,最初买了M1的人,还真的是超值呀!当然,即便是在当下,M1的相关产品也依然很值得入手。
PS:近期苹果产品降价促销,活动页可领券,可以便宜不少,有兴趣不妨关注一下。
而对于视频剪辑需求较高的人,那么当下选择M3或者M2显然更合适。至少M2有着不输M1 Pro入门款的性能,以及专用的视频引擎呀!
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