首次采用 3nm 制程、比 M1 Max 快 80%！苹果亮相 M3 系列芯片，最高搭载 40 核 GPU

2023-11-03 05:11

整理｜冬梅、核子可乐

10 月 31 日，以“Scary Fast（快得吓人）”为主题对苹果新品发布会如约而至。在此次发布会上，Apple 宣布推出全新 MacBook Pro 系列，采用全新 M3 芯片系列：M3、M3 Pro 和 M3 Max。据悉，M3 系列芯片采用 3nm 制程工艺，在 CPU 和 GPU 方面都有了重大改进。这三款 3nm 制程芯片能满足不同用户的需求。

1 苹果亮相 M3 系列芯片：3nm 制程工艺，最高搭载 40 核 GPU

搭载 M3 的全新 14 英寸 MacBook Pro 不仅能完成日常基本任务，而且在专业应用程序和游戏中也能提供良好的持续性能，现在起价为 1,599 美元；
搭载 M3 Pro 的 14 英寸和 16 英寸 MacBook Pro 提供更强大的性能和额外的统一内存支持，为开发者、设计人员和研究人员等用户提供更流畅的任务支持；
搭载 M3 Max 的 14 英寸和 16 英寸 MacBook Pro 提供突破计算极限的性能和功能。配备 M3 Max 的 MacBook Pro 配备强大的 GPU 和 CPU，并支持高达 128GB 的统一内存，可为机器学习编程人员、3D 艺术家和视频编辑等用户提供跨专业应用程序的极端工作流程和多任务处理；

M3 系列中的每个芯片都采用统一的内存架构，这是 Apple 芯片的标志。这可提供高带宽、低延迟的良好运行。在定制封装内拥有单个内存池意味着芯片中的所有技术都可以访问相同的数据，而无需在多个内存池之间进行复制，从而进一步提高性能和效率，并减少大多数系统所需的内存量的任务。此外，对高达 128GB 内存的支持解锁了以前在笔记本电脑上无法实现的工作流程，例如人工智能开发人员使用具有数十亿参数的更大变压器模型。

据苹果介绍，基础版的 M3 包括一个 8 核 CPU、10 核 GPU、4 个性能核心、4 个效率核心，支持 24GB 统一内存和一个外置显示器。M3 还拥有 250 亿个晶体管——比 M2 多 50 亿个。它拥有采用下一代架构的 10 核 GPU，图形性能比 M1 快 65%。

M3 Pro 具有 12 核 CPU、18 核 GPU、6 个性能核心、6 个效率核心，由 370 亿个晶体管组成，GPU 比 M1 Pro 快 40%。对统一内存的支持高达 36GB，使用户能够在外出时在 MacBook Pro 上处理更大的项目。苹果公司表示，M3 Pro 单线程性能比 M1 Pro 提升高达 30%。

M3 Max 将晶体管数量推至 920 亿个，具有 16 核 CPU、40 核 GPU、12 个性能核心、4 个效率核心。苹果公司表示，M3 Max GPU 的速度比 M1 Max 快 50%，并且支持高达 128GB 的统一内存，使 AI 开发人员能够使用具有数十亿参数的更大 Transformer 模型。16 核 CPU 拥实现了比 M1 Max 快 80% 的性能。

“Apple 芯片彻底重新定义了 Mac 体验。其架构的每个方面都是为了性能和能效而设计的。”Apple 硬件技术高级副总裁 Johny Srouji 说道。“凭借 3 纳米技术、下一代 GPU 架构、更高性能的 CPU、更快的神经引擎以及对更统一内存的支持，M3、M3 Pro 和 M3 Max 是迄今为止为个人电脑打造的最先进的电脑芯片。”

2 相比前两代芯片，M3 芯片有哪些升级？

在亮相最新款 M3 系列芯片之前，M 系列芯片采用的是台积电公司的 5 纳米制程技术，但 M3 芯片升级采用了台积电最新的 3 纳米制程芯片技术。更小的节点尺寸对应更高的晶体管密度，有助于提升能效与性能。3 纳米芯片将带来高达 35% 的能效提升，从而延长 M 系列 Mac 电脑的电池续航。

苹果芯片代工伙伴台积电也是目前极少数一家能够制造 3 纳米芯片的厂商之一。有传闻称即便是台积电，目前其最新制程技术的良品率也刚刚超过 55%。苹果转向 3 纳米，也标志着自 2020 年 5 纳米 M1 芯片问世以来进行的首次节点更新，带来了超越当初 M2 迭代的性能提升。

M3 系列芯片中的下一代 GPU 代表了 Apple 芯片图形架构的最大飞跃。与传统 GPU 不同，它具有动态缓存功能，可以实时分配硬件中本地内存的使用。通过动态缓存，每个任务仅使用所需的确切内存量。

据苹果透露，这项技术是业界首创，对开发人员透明，也是新 GPU 架构的基石。它显着提高了 GPU 的平均利用率，从而显著提高了对 GPU 要求最苛刻的专业应用程序和游戏的性能。

借助 M3 系列芯片，硬件加速光线追踪首次出现在 Mac 上。光线追踪对光与场景交互时的属性进行建模，使应用程序能够创建极其逼真且物理精确的图像。再加上新的图形架构，专业应用程序的速度可达 M1 系列芯片的 2.5 倍。游戏开发人员可以使用光线追踪来获得更准确的阴影和反射，从而创建深度沉浸式环境。此外，新的 GPU 为 Mac 带来了硬件加速的网格着色，为几何处理提供了更强大的功能和效率，并在游戏和图形密集型应用程序中实现了视觉上更复杂的场景。这一创新的 GPU 架构实现了所有这些增强功能和功能。事实上，M3 GPU 能够以近一半的功耗提供与 M1 相同的性能，并且在峰值时性能提高高达 65%。

相比于 M2 系列芯片，M3 也有着显著的提升。下面是两款芯片的规格比较：