Apple M 系列芯片说明：M1、M2、M3、M4、M5
苹果的 M 系列芯片彻底改变了 Mac。这些强大的处理器使计算机运行速度更快且功耗更低。它们是为 Mac 定制的，可大幅提高速度和电池寿命。从突破性的 M1 到备受期待的 M5，M 系列芯片以出色的功率和效率融合改变了 Mac 体验。通过了解不同 M 系列芯片之间的区别，您可以自信地选择满足您需求的完美 Mac。
M 系列包括 M1、M2、M3 和 M4 等多种型号，每种型号都有不同的版本，可满足不同的 Mac 需求。基本的 M1 和 M2 芯片在 MacBook 和 Mac mini 中运行良好，而更强大的 Pro 和 Max 版本则为高端笔记本电脑和台式机提供支持。苹果制造自己的芯片的举措已经得到了回报。配备 M 系列芯片的 Mac 可以在消耗更少能源的同时完成更多任务，从而延长笔记本电脑和更凉爽、更安静的台式机的电池寿命。这些芯片还可以让 Mac 运行 iPhone 和 iPad 应用程序，这是一个不错的好处。
Apple 专有的 M 系列芯片彻底改变了 Mac 产品线，提供了英特尔处理器以前无法实现的强大功能和效率。让我们深入研究关键的几代产品、它们的性能等级以及它们所支持的设备。
M1：新时代开始
M1 标志着 Apple 首次涉足 Mac 电脑 Apple Silicon，于 2020 年 11 月发布。它采用统一架构，将 CPU、GPU 和其他组件集成到单个芯片上，以提高性能并节省能源。
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- M1：基本型号，提供适用于 MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini 和 iMac 的各种配置。
- M1专业版：通过更多 CPU 和 GPU 核心提升性能，面向专业用户。
- M1最大：旗舰产品，将 M1 Pro 的 GPU 核心增加一倍，适用于视频编辑和 3D 渲染等密集任务。
M2：细化和扩展
M2 于 2022 年 6 月推出，在 M1 的成功基础上进行了架构改进，带来更快的性能和更长的电池寿命。
- M2：原版 M1 的后继产品，CPU 和 GPU 性能显着升级。
- M2专业版：增强的CPU和GPU，迎合高级用户。
- M2最大：将 M2 Pro 的 GPU 核心加倍，以满足极端的性能需求。
- M2超：两颗 M2 Max 芯片相结合，为 Mac Studio 和 Mac Pro 提供无与伦比的性能。
M3：3nm优势
M3 于 2023 年 10 月发布，成为苹果首款采用先进 3nm 工艺制造的芯片。该技术实现了更大的晶体管密度，从而显着提高了速度和效率。
- M3：基础模型的最新迭代，可提高各种任务的性能。
- M3专业版：专为具有更多 CPU 和 GPU 核心的苛刻工作流程而设计。
- M3最大：最强大的 M3 芯片，拥有数量惊人的内核，可处理复杂的项目。
M4：人工智能及其他
M4 于 2024 年 5 月发布，专注于增强 AI 功能，为即将发布的软件版本中的高级机器学习功能铺平道路。
- M4：最新的 M 系列基础芯片，包含用于 AI 任务的专用神经引擎。
M5：未来在等待
苹果M5芯片
预计到 2025 年，M5 有望在性能和效率方面取得进一步进步。虽然具体细节仍处于保密状态，但人们对苹果下一代芯片的期望很高。
- M5：即将推出的基础模型，可能会看到架构改进和速度提升。
- M5 Pro、M5 Max、M5 Ultra：专业级 Mac 的预期变体，进一步突破性能界限。
| 芯片代 | 发布日期 | 主要特点 | 设备 |
|---|---|---|---|
| M1 | 2020年11月 | 统一架构，最初的 Apple Silicon for Mac | MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、iMac |
| M2 | 2022 年 6 月 | 提高性能和电池寿命 | MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、iPad Pro、Mac Studio、Mac Pro |
| M3 | 2023 年 10 月 | 3nm工艺，速度和效率显着提升 | MacBook Air、MacBook Pro、iMac |
| M4 | 2024年5月 | 增强的人工智能能力 | iPad Pro |
| M5 | 预计2025年 | 预期的性能和效率改进 | 未来的 Mac 系列 |
要点
- Apple M 系列芯片可提高 Mac 速度并延长电池寿命
- 不同的 M 系列芯片适合各种 Mac 型号和需求
- M 系列芯片使 Mac 能够运行 iOS 应用程序并消耗更少的电量
建筑与技术
Apple M 系列芯片采用先进技术来提高速度并节省电量。他们将许多部件封装到一个小芯片中以获得更好的性能。
片上系统 (SOC) 设计
M系列芯片采用片上系统设计。这将 CPU GPU 和其他部分放在一个芯片上。它节省空间和电力，同时提高速度。该芯片有数十亿个称为晶体管的微型开关。它们采用 5 纳米工艺制成，非常小且高效。
CPU 和 GPU 核心
M系列芯片同时具有CPU和GPU内核。 CPU 处理主要任务，而 GPU 则处理图形工作。每个新的芯片版本都会添加更多内核。这使得芯片可以同时完成更多的工作。这些核心协同工作以快速处理艰巨的工作。
性能和效率核心
CPU 有两种类型的核心。高性能核心可以快速完成艰巨的任务。高效内核使用更少的功耗完成更简单的任务。这种组合有助于芯片在各种工作中都能很好地工作。它在执行简单任务时可以节省电池寿命，但在执行艰苦工作时仍然有电量。
统一内存和内存带宽
M系列芯片采用统一内存。这意味着 CPU 和 GPU 共享相同的内存。它比每个部分都有单独的内存要快。这些芯片还具有高内存带宽。这使得数据可以在芯片的各个部分之间快速移动。快速内存有助于整个系统更好地运行。
神经引擎和机器学习
神经引擎是M系列芯片的特殊部分。它专为人工智能和机器学习任务而设计。它可以非常快速地完成复杂的数学运算。这有助于照片编辑、语音识别等。每个新芯片版本的神经引擎都会变得更好。
硬件安全和加密
M系列芯片具有内置的安全功能。 Secure Enclave 可保护敏感数据。它是芯片的一个独立部分，可以保证秘密的安全。该芯片还具有用于 AES 加密的特殊硬件。这使得编码和解码数据非常快。他们使用安全启动过程来确保设备启动时仅运行受信任的软件。
性能和集成
Apple M 系列芯片在速度和效率方面表现出色。它们与 Apple 软件和硬件顺利配合，为用户提供出色的体验。
比较性能指标
M系列芯片经常在测试中击败竞争对手。它们在网页浏览和视频编辑等任务中表现出色。例如，M1芯片可以轻松处理繁重的工作负载。它比类似设备中的许多英特尔芯片更快。
M2 和 M3 芯片基于这一成功。它们提供更好的速度和功率。基准测试显示 CPU 和 GPU 性能都有大幅提升。这意味着更快的应用程序加载和更流畅的图形。
能源效率和电池寿命
M 系列芯片的功耗比许多其他处理器要低。这可以延长 MacBook 和 iPad 的电池寿命。用户无需插电即可工作或娱乐数小时。
这些芯片采用了高性能和高能效内核的组合。此设置有助于在执行简单任务时节省电量。当需要完成更艰巨的工作时，它还能提供额外的魅力。
软件优化与兼容性
MacOS 专为与 M 系列芯片完美配合而设计。硬件和软件之间的这种紧密联系提高了性能。它还可以帮助应用程序运行更流畅。
Rosetta 2 允许配备 M 系列芯片的 Mac 运行较旧的 x86 应用程序。这使得用户可以更轻松地转向基于 ARM 的 Mac。许多开发人员也在制作通用应用程序二进制文件。这些应用程序可在 Intel 和 M 系列 Mac 上运行，无需任何额外步骤。
集成显卡性能
M 系列芯片配备强大的内置显卡。这意味着视频编辑和 3D 渲染等任务具有出色的性能。许多 M 系列 Mac 可以处理过去需要单独显卡的工作。
最新的 M3 芯片提供更好的图形效果。它们支持硬件加速光线追踪和网格着色。这些功能曾经只存在于高端游戏电脑中。
媒体和视频处理能力
M 系列芯片具有用于处理介质的特殊部件。媒体引擎加速视频编码和解码。这非常适合编辑 4K 视频或流式传输高质量内容等任务。
图像信号处理器提高了照片和视频质量。它与神经引擎配合实时增强图像。这会带来更美观的 FaceTime 通话和更清晰的照片。
I/O 和 Thunderbolt 支持
M系列芯片内置Thunderbolt控制器。这样可以实现快速数据传输并支持多个显示器。最新的芯片支持 Thunderbolt 4 和 USB 4。
这些功能使用户能够高速连接到外部设备。他们可以轻松连接快速存储驱动器或高分辨率显示器。该芯片的 I/O 带宽还有助于完成需要大量数据移动的任务。
Apple M 系列比较
M3比较：
M3 与 M4：
虽然 M3 由于采用 3nm 工艺而拥有显着的速度和效率提升，但由于其神经引擎，M4 凭借针对 AI 任务的专门增强功能而领先。 M4 还出现在最新的 iPad Pro 型号中，为移动工作流程提供了改进的性能。
| 特征 | M3 | M4 |
|---|---|---|
| 发布日期 | 2023 年 10 月 | 2024年5月 |
| 制造流程 | 3纳米 | 5纳米 |
| 重点关注 | 速度和效率 | 人工智能能力 |
| 设备 | MacBook Air、MacBook Pro、iMac | iPad Pro |
M3 与 M3 Pro：
与基础版 M3 相比，M3 Pro 将性能提升了一个档次，通过更多的 CPU 和 GPU 内核来满足要求严苛的工作负载。它非常适合需要处理视频编辑、3D 渲染或软件开发等密集任务的专业人士。
| 特征 | M3 | M3专业版 |
|---|---|---|
| CPU核心 | 最多 8 个 | 最多 12 个 |
| GPU 核心 | 最多 10 个 | 最多 18 个 |
| 神经引擎核心 | 16 | 16 |
| 内存带宽 | 高达 25GB/秒 | 高达 50GB/秒 |
M3 与 M2：
与上一代产品 M2 相比，M3 在性能和效率方面实现了显着飞跃。由于采用 3nm 工艺，它提供更快的速度和更长的电池寿命，对于那些寻求最新技术的人来说是一个引人注目的升级。
| 特征 | M3 | M2 |
|---|---|---|
| 制造流程 | 3纳米 | 5纳米 |
| CPU性能提升 | 〜15% | – |
| GPU性能提升 | 〜25% | – |
| 神经引擎性能改进 | 〜30% | – |
iPad Pro M4
M3 与 M2 MacBook Air：
与 M2 版本相比，配备 M3 的 MacBook Air 性能大幅提升，尤其是对于使用 GPU 和神经引擎的任务。然而，M2 MacBook Air 仍然是一款适合日常使用和较轻工作负载的机器。
M3 与 M1：
M3 代表了 M1 的一代飞跃，在性能、效率和 AI 功能方面取得了显着进步。从 5nm 到 3nm 技术的过渡使 M3 能够提供更快的速度和更长的电池寿命，同时更有效地处理复杂的任务。
M3 与 M1 Pro：
虽然 M1 Pro 在当时的性能表现令人印象深刻，但由于其先进的架构和 3nm 工艺，M3 在大多数领域的表现普遍优于它。 M3 还受益于神经引擎的改进，使其更能够执行人工智能相关任务。
M4比较：
M4 与 M3：
M4的主要优势在于其专用的神经引擎，与M3相比，它显着增强了AI性能。然而，由于采用 3nm 工艺技术，M3 在原始 CPU 和 GPU 速度方面普遍优于 M4。
M4 与 M2：
M4 在 CPU 和 GPU 性能上都超越了 M2，同时还拥有更强大的用于 AI 任务的神经引擎。对于那些依赖机器学习功能或需要提高要求工作负载性能的人来说，这使其成为一个显着的升级。
其他比较：
M1 Pro 与 M2：
M2 在 CPU 和 GPU 性能方面总体优于 M1 Pro，但多核 CPU 任务除外，M1 Pro 可能稍有优势。 M2 还受益于架构改进和更快的神经引擎。
M1 Max 与 M3 Pro：
尽管 M3 Pro 的 CPU 和 GPU 核心较少，但由于其先进的架构和 3nm 工艺，其性能通常优于 M1 Max。 M3 Pro 还拥有用于 AI 任务的更强大的神经引擎。
M2 Max 与 M3 Pro：
M2 Max 具有更多的 CPU 和 GPU 核心，总体性能优于 M3 Pro，特别是在多核 CPU 任务和图形密集型工作负载方面。然而，M3 Pro 仍然是一款功能强大的芯片，并提供更好的能效。
M1 Pro 与 M2 Pro：
得益于更新的架构和更快的组件，M2 Pro 的性能比 M1 Pro 有了显着提升。它还具有用于人工智能任务的更强大的神经引擎和用于视频处理的改进的媒体引擎。
