Apple M 系列芯片說明：M1、M2、M3、M4、M5
蘋果的 M 系列芯片徹底改變了 Mac。這些強大的處理器使計算機運行速度更快且功耗更低。它們是為 Mac 定制的，可大幅提高速度和電池壽命。從突破性的 M1 到備受期待的 M5，M 系列芯片以出色的功率和效率融合改變了 Mac 體驗。通過了解不同 M 系列芯片之間的區別，您可以自信地選擇滿足您需求的完美 Mac。
M 系列包括 M1、M2、M3 和 M4 等多種型號，每種型號都有不同的版本，可滿足不同的 Mac 需求。基本的 M1 和 M2 芯片在 MacBook 和 Mac mini 中運行良好，而更強大的 Pro 和 Max 版本則為高端筆記本電腦和台式機提供支持。蘋果製造自己的芯片的舉措已經得到了回報。配備 M 系列芯片的 Mac 可以在消耗更少能源的同時完成更多任務，從而延長筆記本電腦和更涼爽、更安靜的台式機的電池壽命。這些芯片還可以讓 Mac 運行 iPhone 和 iPad 應用程序，這是一個不錯的好處。
Apple 專有的 M 系列芯片徹底改變了 Mac 產品線，提供了英特爾處理器以前無法實現的強大功能和效率。讓我們深入研究關鍵的幾代產品、它們的性能等級以及它們所支持的設備。
M1：新時代開始
M1 標誌著 Apple 首次涉足 Mac 電腦 Apple Silicon，於 2020 年 11 月發布。它採用統一架構，將 CPU、GPU 和其他組件集成到單個芯片上，以提高性能並節省能源。
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- M1：基本型號，提供適用於 MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini 和 iMac 的各種配置。
- M1專業版：通過更多 CPU 和 GPU 核心提升性能，面向專業用戶。
- M1最大：旗艦產品，將 M1 Pro 的 GPU 核心增加一倍，適用於視頻編輯和 3D 渲染等密集任務。
M2：細化和擴展
M2 於 2022 年 6 月推出，在 M1 的成功基礎上進行了架構改進，帶來更快的性能和更長的電池壽命。
- M2：原版 M1 的後繼產品，CPU 和 GPU 性能顯著升級。
- M2專業版：增強的CPU和GPU，迎合高級用戶。
- M2最大：將 M2 Pro 的 GPU 核心加倍，以滿足極端的性能需求。
- M2超：兩顆 M2 Max 芯片相結合，為 Mac Studio 和 Mac Pro 提供無與倫比的性能。
M3：3nm優勢
M3 於 2023 年 10 月發布，成為蘋果首款採用先進 3nm 工藝製造的芯片。該技術實現了更大的晶體管密度，從而顯著提高了速度和效率。
- M3：基礎模型的最新迭代，可提高各種任務的性能。
- M3專業版：專為具有更多 CPU 和 GPU 核心的苛刻工作流程而設計。
- M3最大：最強大的 M3 芯片，擁有數量驚人的內核，可處理複雜的項目。
M4：人工智能及其他
M4 於 2024 年 5 月發布，專注於增強 AI 功能，為即將發布的軟件版本中的高級機器學習功能鋪平道路。
- M4：最新的 M 系列基礎芯片，包含用於 AI 任務的專用神經引擎。
M5：未來在等待
蘋果M5芯片
預計到 2025 年，M5 有望在性能和效率方面取得進一步進步。雖然具體細節仍處於保密狀態，但人們對蘋果下一代芯片的期望很高。
- M5：即將推出的基礎模型，可能會看到架構改進和速度提升。
- M5 Pro、M5 Max、M5 Ultra：專業級 Mac 的預期變體，進一步突破性能界限。
| 芯片代 | 發布日期 | 主要特點 | 裝置 |
|---|---|---|---|
| M1 | 2020年11月 | 統一架構，最初的 Apple Silicon for Mac | MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、iMac |
| M2 | 2022 年 6 月 | 提高性能和電池壽命 | MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、iPad Pro、Mac Studio、Mac Pro |
| M3 | 2023 年 10 月 | 3nm工藝，速度和效率顯著提升 | MacBook Air、MacBook Pro、iMac |
| M4 | 2024年5月 | 增強的人工智能能力 | iPad Pro |
| M5 | 預計2025年 | 預期的性能和效率改進 | 未來的 Mac 系列 |
要點
- Apple M 系列芯片可提高 Mac 速度並延長電池壽命
- 不同的 M 系列芯片適合各種 Mac 型號和需求
- M 系列芯片使 Mac 能夠運行 iOS 應用程序並消耗更少的電量
建築與技術
Apple M 系列芯片採用先進技術來提高速度並節省電量。他們將許多部件封裝到一個小芯片中以獲得更好的性能。
片上系統 (SOC) 設計
M系列芯片採用片上系統設計。這將 CPU GPU 和其他部分放在一個芯片上。它節省空間和電力，同時提高速度。該芯片有數十億個稱為晶體管的微型開關。它們採用 5 納米工藝製成，非常小且高效。
CPU 和 GPU 核心
M系列芯片同時具有CPU和GPU內核。 CPU 處理主要任務，而 GPU 則處理圖形工作。每個新的芯片版本都會添加更多內核。這使得芯片可以同時完成更多的工作。這些核心協同工作以快速處理艱鉅的工作。
性能和效率核心
CPU 有兩種類型的核心。高性能核心可以快速完成艱鉅的任務。高效內核使用更少的功耗完成更簡單的任務。這種組合有助於芯片在各種工作中都能很好地工作。它在執行簡單任務時可以節省電池壽命，但在執行艱苦工作時仍然有電量。
統一內存和內存帶寬
M系列芯片採用統一內存。這意味著 CPU 和 GPU 共享相同的內存。它比每個部分都有單獨的內存要快。這些芯片還具有高內存帶寬。這使得數據可以在芯片的各個部分之間快速移動。快速內存有助於整個系統更好地運行。
神經引擎和機器學習
神經引擎是M系列芯片的特殊部分。它專為人工智能和機器學習任務而設計。它可以非常快速地完成複雜的數學運算。這有助於照片編輯、語音識別等。每個新芯片版本的神經引擎都會變得更好。
硬件安全和加密
M系列芯片具有內置的安全功能。 Secure Enclave 可保護敏感數據。它是芯片的一個獨立部分，可以保證秘密的安全。該芯片還具有用於 AES 加密的特殊硬件。這使得編碼和解碼數據非常快。他們使用安全啟動過程來確保設備啟動時僅運行受信任的軟件。
性能和集成
Apple M 系列芯片在速度和效率方面表現出色。它們與 Apple 軟件和硬件順利配合，為用戶提供出色的體驗。
比較性能指標
M系列芯片經常在測試中擊敗競爭對手。它們在網頁瀏覽和視頻編輯等任務中表現出色。例如，M1芯片可以輕鬆處理繁重的工作負載。它比類似設備中的許多英特爾芯片更快。
M2 和 M3 芯片基於這一成功。它們提供更好的速度和功率。基準測試顯示 CPU 和 GPU 性能都有大幅提升。這意味著更快的應用程序加載和更流暢的圖形。
能源效率和電池壽命
M 系列芯片的功耗比許多其他處理器要低。這可以延長 MacBook 和 iPad 的電池壽命。用戶無需插電即可工作或娛樂數小時。
這些芯片採用了高性能和高能效內核的組合。此設置有助於在執行簡單任務時節省電量。當需要完成更艱鉅的工作時，它還能提供額外的魅力。
軟件優化與兼容性
MacOS 專為與 M 系列芯片完美配合而設計。硬件和軟件之間的這種緊密聯繫提高了性能。它還可以幫助應用程序運行更流暢。
Rosetta 2 允許配備 M 系列芯片的 Mac 運行較舊的 x86 應用程序。這使得用戶可以更輕鬆地轉向基於 ARM 的 Mac。許多開發人員也在製作通用應用程序二進製文件。這些應用程序可在 Intel 和 M 系列 Mac 上運行，無需任何額外步驟。
集成顯卡性能
M 系列芯片配備強大的內置顯卡。這意味著視頻編輯和 3D 渲染等任務具有出色的性能。許多 M 系列 Mac 可以處理過去需要單獨顯卡的工作。
最新的 M3 芯片提供更好的圖形效果。它們支持硬件加速光線追踪和網格著色。這些功能曾經只存在於高端遊戲電腦中。
媒體和視頻處理能力
M 系列芯片具有用於處理介質的特殊部件。媒體引擎加速視頻編碼和解碼。這非常適合編輯 4K 視頻或流式傳輸高質量內容等任務。
圖像信號處理器提高了照片和視頻質量。它與神經引擎配合實時增強圖像。這會帶來更美觀的 FaceTime 通話和更清晰的照片。
I/O 和 Thunderbolt 支持
M系列芯片內置Thunderbolt控制器。這樣可以實現快速數據傳輸並支持多個顯示器。最新的芯片支持 Thunderbolt 4 和 USB 4。
這些功能使用戶能夠高速連接到外部設備。他們可以輕鬆連接快速存儲驅動器或高分辨率顯示器。該芯片的 I/O 帶寬還有助於完成需要大量數據移動的任務。
Apple M 系列比較
M3比較：
M3 與 M4：
雖然 M3 由於採用 3nm 工藝而擁有顯著的速度和效率提升，但由於其神經引擎，M4 憑藉針對 AI 任務的專門增強功能而領先。 M4 還出現在最新的 iPad Pro 型號中，為移動工作流程提供了改進的性能。
| 特徵 | M3 | M4 |
|---|---|---|
| 發布日期 | 2023 年 10 月 | 2024年5月 |
| 製造流程 | 3納米 | 5納米 |
| 重點關注 | 速度和效率 | 人工智能能力 |
| 裝置 | MacBook Air、MacBook Pro、iMac | iPad Pro |
M3 與 M3 Pro：
與基礎版 M3 相比，M3 Pro 將性能提升了一個檔次，通過更多的 CPU 和 GPU 內核來滿足要求嚴苛的工作負載。它非常適合需要處理視頻編輯、3D 渲染或軟件開發等密集任務的專業人士。
| 特徵 | M3 | M3專業版 |
|---|---|---|
| CPU核心 | 最多 8 個 | 最多 12 個 |
| GPU 核心 | 最多 10 個 | 最多 18 個 |
| 神經引擎核心 | 16 | 16 |
| 內存帶寬 | 高達 25GB/秒 | 高達 50GB/秒 |
M3 與 M2：
與上一代產品 M2 相比，M3 在性能和效率方面實現了顯著飛躍。由於採用 3nm 工藝，它提供更快的速度和更長的電池壽命，對於那些尋求最新技術的人來說是一個引人注目的升級。
| 特徵 | M3 | M2 |
|---|---|---|
| 製造流程 | 3納米 | 5納米 |
| CPU性能提升 | 〜15% | – |
| GPU性能提升 | 〜25% | – |
| 神經引擎性能改進 | 〜30% | – |
iPad Pro M4
M3 與 M2 MacBook Air：
與 M2 版本相比，配備 M3 的 MacBook Air 性能大幅提升，尤其是對於使用 GPU 和神經引擎的任務。然而，M2 MacBook Air 仍然是一款適合日常使用和較輕工作負載的機器。
M3 與 M1：
M3 代表了 M1 的一代飛躍，在性能、效率和 AI 功能方面取得了顯著進步。從 5nm 到 3nm 技術的過渡使 M3 能夠提供更快的速度和更長的電池壽命，同時更有效地處理複雜的任務。
M3 與 M1 Pro：
雖然 M1 Pro 在當時的性能表現令人印象深刻，但由於其先進的架構和 3nm 工藝，M3 在大多數領域的表現普遍優於它。 M3 還受益於神經引擎的改進，使其更能夠執行人工智能相關任務。
M4比較：
M4 與 M3：
M4的主要優勢在於其專用的神經引擎，與M3相比，它顯著增強了AI性能。然而，由於採用 3nm 工藝技術，M3 在原始 CPU 和 GPU 速度方面普遍優於 M4。
M4 與 M2：
M4 在 CPU 和 GPU 性能上都超越了 M2，同時還擁有更強大的用於 AI 任務的神經引擎。對於那些依賴機器學習功能或需要提高要求工作負載性能的人來說，這使其成為一個顯著的升級。
其他比較：
M1 Pro 與 M2：
M2 在 CPU 和 GPU 性能方面總體優於 M1 Pro，但多核 CPU 任務除外，M1 Pro 可能稍有優勢。 M2 還受益於架構改進和更快的神經引擎。
M1 Max 與 M3 Pro：
儘管 M3 Pro 的 CPU 和 GPU 核心較少，但由於其先進的架構和 3nm 工藝，其性能通常優於 M1 Max。 M3 Pro 還擁有用於 AI 任務的更強大的神經引擎。
M2 Max 與 M3 Pro：
M2 Max 具有更多的 CPU 和 GPU 核心，總體性能優於 M3 Pro，特別是在多核 CPU 任務和圖形密集型工作負載方面。然而，M3 Pro 仍然是一款功能強大的芯片，並提供更好的能效。
M1 Pro 與 M2 Pro：
得益於更新的架構和更快的組件，M2 Pro 的性能比 M1 Pro 有了顯著提升。它還具有用於人工智能任務的更強大的神經引擎和用於視頻處理的改進的媒體引擎。
