Apple M3:解释下一代苹果芯片

Apple 展示了 M3 Max 处理器。
苹果

苹果最终在“Scary Fast”活动展示了 M3 系列芯片,推出了三款新处理器和两款搭载这些处理器的新产品。尽管从技术上讲它是第三代苹果芯片,但 M3 可能是苹果有史以来制造的最重要的芯片。因此,加快速度非常重要。

我们拥有 Apple M3 系列的完整详细信息,包括我们将看到该芯片的第一款产品、何时可以购买它们,以及M3 与 M2 的比较

规格和发布日期

Apple M3 芯片的徽标。
苹果

苹果在 2023 年 10 月 30 日的“Scary Fast”活动中发布了 M3 系列。与之前的芯片发布不同,苹果一口气发布了 M3、M3 Pro 和 M3 Max。第一批搭载该芯片的设备将于 11 月 7 日上市。

新芯片的最大变化是苹果已经过渡到 3nm 节点。 M1和M2都采用了5nm工艺,而M3最终改变了工艺。这一变化也适用于整个 M3 系列。

因此,苹果没有增加核心数量。基础版 M3 仍配备 8 核 CPU 和 8 核或 10 核 GPU。同样,M3 Pro配备12核CPU和18核GPU,而M3 Max则配备16核CPU和40核GPU。唯一的主要区别是 M3 Max 可以扩展到 128GB 统一内存,而 M2 Max 最高可达 96GB。

Apple 的 M3 芯片系列。
苹果

与上一代 M2 Pro 相比,苹果对 M3 Pro 也做了一些改变。 M3 Pro 配备 6 个性能核心和 6 个效率核心,而 M2 Pro 拥有 8 个性能核心和 4 个效率核心。从表面上看,这似乎是一次意外的降级,尽管 M3 Pro 的节点优势应该意味着它仍将提供更高的性能。

苹果表示,M3系列的性能核心比M1系列快30%,比M2快15%,而效率核心比M1系列快50%,比M2系列快30%。这意味着基于节点优势,M3 芯片比 M2 提高了 20% 到 25%,但与往常一样,我们必须等待第三方基准测试来验证苹果的说法。

动态缓存和光线追踪

Apple 演示文稿中的一张幻灯片,上面写着“动态缓存”。
苹果

这一工艺转变对于 M3 系列来说意义重大,但苹果还推出了全新的 GPU 架构。该架构的关键特性是动态缓存,它承诺通过仅使用任务所需的确切内存量来提高平均 GPU 利用率并提高性能。

动态缓存的工作原理有点复杂。看来该功能可以防止称为着色器的复杂 GPU 程序占用超出其所需的内存,从而允许更简单的 GPU 程序更快地完成。从理论上讲,这应该可以提高性能。

动态缓存似乎启用了 M3 系列的一些关键功能。其中之一是硬件加速光线追踪,让 Mac 终于可以在游戏中利用这一功能。 Mac 上支持光线追踪的游戏并不多,但希望我们能在 Apple 芯片获得官方支持后看到更多游戏。

另一种是网格阴影。网格着色器在 Windows PC 上已经存在了几年,但直到现在才成为游戏的基本功能。对网格着色器的支持目前并不是一个很重要的功能,但它为 M3 系列的未来做好了准备,特别是如果苹果继续进军 Mac 游戏领域的话。

哪些 Mac 配备 M3 芯片?

有人在风景优美的背景前的桌子上使用 MacBook Pro。
苹果

我们预计苹果的全系列 Mac 最终将过渡到 M3 芯片,但目前,它们仅适用于两种产品:24 英寸 iMac 和 MacBook Pro。不过,您不能将 M3 芯片与产品混合搭配。苹果以特定的方式将它们分开。

这是如何分解的:

  • 24 英寸 iMac — 仅 M3
  • 14 英寸 MacBook Pro — M3、M3 Pro 或 M3 Max
  • 16 英寸 MacBook Pro — M3 Pro 或 M3 Max

至于下一个产品是否会获得更新,还很难说。有传言称,苹果仍在明年初开发 27 英寸 iMac Pro,因此我们可以在 2024 年初的某个时候看到该产品配备 M3 Pro 和 M3 Max 芯片。iMac Pro 距今已有 6 年历史了。但就这一点来说,它可能是一个死产品。

M3 升级的明显候选者是 Mac mini。 Apple 上次更新Mac mini是在 2023 年 1 月,它仍然是使用 Apple 芯片的最具成本效益的方式。我们怀疑这将是下一个获得 M3 升级的产品,至少根据苹果的正常发布节奏是这样。

我们预计一段时间内不会升级的产品包括 MacBook Air 和 Mac Studio。苹果刚刚于 2023 年 6 月发布了15 英寸 MacBook Air和 M2 Mac Studio,因此我们可能要到 2024 年末才能听到有关这些产品的更新。最重要的是,苹果仍在销售 MacBook Air M1,这表明它会尽可能长时间地阻止 M3 升级。

入门级 M3 性能

Apple M3 处理器的示意图。
苹果

基础 M3 芯片目前仅在两种产品中提供,但苹果声称其性能得到了巨大提升。该公司表示,8核CPU比M1快35%,比M2快20%,而10核GPU比M1快65%,比M2快20%。重要的是要注意这些是“最新”数字,这意味着您不会总是看到那么高的性能增益。

苹果表示,在特定应用程序中,14 英寸 MacBook Pro 中的 M3 提供的图像滤镜和效果性能比 13 英寸 MacBook Pro 中的 M2 快 40%。不过,这是苹果迄今为止提供的与 M2 的唯一比较。苹果表示,与 13 英寸 MacBook Pro 中的 M1 相比,14 英寸 M3 型号在 Final Cut Pro 中的渲染性能提高了 60%,在 Xcode 中的代码编译速度提高了 40%,在 Microsoft Excel 中的电子表格性能提高了 40%。

对于 CPU 任务,M3 相比 M2 所取得的收益似乎相对较小。重新设计的 GPU 看起来像是主要的性能驱动因素,这可能解释了苹果所声称的图像滤镜和效果性能的巨大飞跃。

我们怀疑 M3 将在 24 英寸 iMac 中真正大放异彩,而自推出以来,24 英寸 iMac 一直仅限于 M1。总体而言,苹果表示 M3 型号的速度是 M1 型号的两倍。苹果表示,Safari 和 Microsoft Excel 的性能提高了 30%,游戏帧速率提高了 50%,Final Cut Pro 和 Photoshop 的速度提高了两倍。

正如苹果公司的基准测试通常的情况一样,你不应该只相信它们的表面价值。它们很模糊,即使苹果的说法属实,重要的是要等待第三方基准测试,看看额外的性能是否会带来任何警告。

高端芯片的性能

M3 Pro 处理器的示意图。
苹果

升级到 M3 Pro 和 M3 Max,与前几代产品相比,优势开始下滑。据苹果公司称,M3 Pro 上的 12 核 CPU 比 M1 Pro 快 20%。有趣的是,苹果没有提供与 M2 Pro 的比较。这可能是因为 CPU 部门没有太大的收益。苹果表示,18 核 GPU 比 M1 Pro 提升了 40%,但仅比 M2 Pro 提升了 10%。

Apple M3 Max 处理器的示意图。
苹果

M3 Max 的情况并非如此,苹果声称 M3 Max 是 M3 系列中最高的代际收益。该公司表示,16 核 CPU 比 M2 Max 快 50%,比 M1 Max 快 80%。同样,40核GPU比M2 Max快20%,比M1 Max快50%。

实际上,苹果声称与 M1 Pro 相比,M3 Pro 在 Photoshop 中的性能提高了 40%,在 Premiere Pro 中的编辑速度提高了 30%。不出所料,M3 Max 表现更加出色,在 MathWorks 中实现了 M1 Max 性能的两倍,在 Maxon Redshift 中实现了 M1 Max 性能的 2.5 倍,在 DaVinci Resolve 中实现了 65% 的性能提升。

在 M3 系列中,M3 Max 无疑是真正脱颖而出的芯片。我们预计所有芯片的 CPU 性能都会有中等的提升,GPU 性能也会有稳步提升,但 M3 Max 的 CPU 和 GPU 性能似乎都有很大的提升,至少从苹果的数据来看是这样。再次强调,等待第三方测试来验证苹果的说法非常重要。


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