當(dāng)?shù)谝慌?M1 的 Mac 在 2020 年秋季發(fā)布時(shí),毫不夸張地說(shuō),他們震撼了整個(gè)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)。Apple 采用了 A14(在 iPhone 12 中首次亮相)的基本架構(gòu),將其擴(kuò)展到超便攜筆記本電腦級(jí)別,并以我們所說(shuō)的對(duì)上一代產(chǎn)品的“令人難以置信”的改進(jìn)擊敗了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。這個(gè)芯片很快,非常快,并且提供了驚人的電池壽命。借助 2021 年的 M1 Pro 和 M1 Max,Apple 將其芯片架構(gòu)進(jìn)一步擴(kuò)展到高性能筆記本電腦(以及可能即將推出的臺(tái)式機(jī)),并再次成為與所有其他處理器進(jìn)行比較的處理器。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,市場(chǎng)上唯一優(yōu)于 M1 Max 的芯片是英特爾的 Alder Lake 處理器。
那么,Apple 接下來(lái)要做什么?因?yàn)楝F(xiàn)在距離M1推出已經(jīng)快一年半了,是時(shí)候推出它的繼任者了,我們假設(shè)它會(huì)被稱(chēng)為 M2。雖然在產(chǎn)品發(fā)布之前(最早在 3 月或 6 月的 WWDC 或今年秋季晚些時(shí)候),我們?cè)诖藢?duì) M2 的預(yù)期做出最有根據(jù)的猜測(cè)(我們也會(huì)加入 M2 Max 預(yù)測(cè))。
M2 對(duì) M1 就像 A15 對(duì) A14
M1 基于 A14 的基本架構(gòu),以雙倍的高性能 CPU 內(nèi)核(四個(gè)而不是兩個(gè))和雙倍的 GPU 內(nèi)核(八個(gè)而不是四個(gè))進(jìn)行擴(kuò)展。由于缺乏更好的解釋?zhuān)覀冋J(rèn)為它更像是 iPad Pro 中的“A14X”。
在嘗試預(yù)測(cè) M2 的特性和性能時(shí),我們將假設(shè)它將遵循類(lèi)似的模式,只是這次是 A15:相同的架構(gòu),具有兩倍的高性能內(nèi)核和 GPU 內(nèi)核。請(qǐng)注意,A15 實(shí)際上有五個(gè)GPU 內(nèi)核,第五個(gè)僅在 iPhone 13 Pro 機(jī)型中啟用。我們將把性能預(yù)期翻一番,達(dá)到 10 個(gè)核心,這與有關(guān) M2 配置的傳言不謀而合。
對(duì)于 M2 Max,我們假設(shè)從 M1 到 M1 Max 的放大倍數(shù)相同。CPU 內(nèi)核將換成效率為 2、性能為 8 的設(shè)置,GPU 內(nèi)核將從基本 M1 芯片增加四倍(總共 40 個(gè))。
改進(jìn)的制造工藝
在我們得到數(shù)字之前,我們應(yīng)該提到的是,預(yù)計(jì) M2 將采用臺(tái)積電的 N4P 工藝制造,這是制造 A14 和 M1 的 5nm 工藝的增強(qiáng)形式。臺(tái)積電聲稱(chēng)它可以在相同功率下運(yùn)行速度提高 11%,或者在相同性能下減少 22% 的功耗。目前尚不清楚這是否會(huì)轉(zhuǎn)化為更高的時(shí)鐘速度、更長(zhǎng)的電池壽命,或者兩者兼而有之。這一切都取決于 Apple 的特定配置,尤其是電池壽命受多種變量的影響(例如,顯示器的能效如何)。
對(duì)于我們?cè)谶@里的性能預(yù)測(cè),我們沒(méi)有考慮制造工藝改進(jìn)帶來(lái)的額外性能,因?yàn)闆](méi)有辦法實(shí)際量化它們可能是什么。可以合理地預(yù)期,這里提供的數(shù)據(jù)可能比蘋(píng)果可能從 N4P 工藝中擠出的數(shù)字低幾個(gè)百分點(diǎn),正如我們看到 A15 驅(qū)動(dòng)的 iPhone 13 手機(jī)的電池壽命大大提高一樣,蘋(píng)果可能會(huì)優(yōu)先考慮壽命使用這些芯片的 MacBook。
M2 和 M2 MAX的 CPU 估計(jì)
我們首先查看 A15 比 A14 快多少,A14 具有類(lèi)似的四效率CPU和兩性能 CPU 核心配置,但在架構(gòu)上進(jìn)行了一些改進(jìn)。總而言之,A15 的單核性能比 A14 高出約 7%。
盡管核心配置相同,但多核得分要高得多,約為 20%。Apple 可能會(huì)進(jìn)行架構(gòu)改進(jìn)以同時(shí)提高所有內(nèi)核的使用率,并且制造工藝的改進(jìn)可能能夠在所有內(nèi)核都處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)保持更高的時(shí)鐘速度。
當(dāng)我們獲取 M1 和 M1 Max 分?jǐn)?shù)并添加相同的性能提升時(shí),我們得到了一些令人印象深刻的數(shù)字。Geekbench 5 的單核性能很可能突破 1800,與英特爾即將推出的 Core i9 Alder Lake 高性能筆記本電腦芯片持平。
多核分?jǐn)?shù)可能會(huì)變得非常有趣。傳聞稱(chēng),M2 將擁有與 M1 相同的四效率cpu和四性能cpu的布局,而 M2 Max 則與 M1 Max 一樣堅(jiān)持四個(gè)效率核心和八個(gè)性能核心。
這可能會(huì)讓 M2 獲得略低于 9,000 的分?jǐn)?shù)(由于該芯片具有八個(gè)高性能內(nèi)核,但仍不如 M1 Max 快)。對(duì)于 MacBook Air 等超便攜筆記本電腦來(lái)說(shuō),這是一個(gè)很好的成績(jī)。但 M2 Max 的得分超過(guò) 14,000 分,將領(lǐng)先于英特爾最快的 Alder Lake Core i9,后者有 14 個(gè)內(nèi)核(6 個(gè)性能和 8 個(gè)效率)。M2 Max 很可能以一小部分功率實(shí)現(xiàn)了這些性能提升。
M2 和 M2 Max 的圖形估計(jì)
與我們的 CPU 預(yù)測(cè)一樣,我們通過(guò)簡(jiǎn)單地查看從 A14 到 A15(在 iPhone Pro 型號(hào)中)的性能提升并假設(shè)從 M1 到 M2 的性能提升相同來(lái)估計(jì) M2 圖形性能。A15 的 GPU 內(nèi)核比 A14 多 25%(五個(gè)而不是四個(gè)),但額外的內(nèi)核僅在 iPhone 13 Pro 手機(jī)中啟用。有傳言稱(chēng) M2 將從最多 8 個(gè) GPU 核心增加到 10 個(gè),而 M2 Max 將從 32 個(gè)增加到 40 個(gè),保持這個(gè)比例不變。
3DMark 的 Sling Shot 基準(zhǔn)測(cè)試有點(diǎn)過(guò)時(shí),但仍然是衡量 GPU 在運(yùn)行更簡(jiǎn)單、更舊的圖形技術(shù)時(shí)表現(xiàn)如何的一個(gè)相當(dāng)有用的衡量標(biāo)準(zhǔn)。A15 比 A14 快 24%。您可以將其歸因于多出 25% 的內(nèi)核以及一些架構(gòu)改進(jìn)。
不幸的是,Sling Shot 測(cè)試僅適用于移動(dòng)平臺(tái)。這意味著我們無(wú)法在 M1 Max 上對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,因?yàn)樵撔酒瑑H適用于 MacBook。但由于 M1 可以在 iPad Pro 中找到,我們可以在 M1 上運(yùn)行這個(gè)有用但有點(diǎn)老化的基準(zhǔn)測(cè)試,并推測(cè)我們可能會(huì)看到 M2 的得分超過(guò) 10,000,這很容易讓任何其他現(xiàn)代平板電腦感到羞恥。
更現(xiàn)代的跨平臺(tái)測(cè)試是 3DMark 的新 Wild Life。在這項(xiàng)測(cè)試中最艱苦的版本中,A15 比 A14 快 30%。
擴(kuò)大到 M2 和 M2 Max,我們預(yù)計(jì)性能較低的芯片將超過(guò) 6,000 ,而蘋(píng)果最強(qiáng)大的處理器將超過(guò) 26,000 。后一個(gè)分?jǐn)?shù)值得注意,因?yàn)樗浅=咏?GeForce GTX 3070 的移動(dòng)版本。
雖然這樣的性能提升將使 M2 Max 與相當(dāng)高端的移動(dòng)獨(dú)立 GPU 保持一致,但它甚至還不到頂級(jí)桌面 GPU 性能的一半。更重要的是,AMD 和 Nvidia 的高端 GPU(以及英特爾即將推出的 Arc 系列)具有硬件加速的光線(xiàn)追蹤功能,而蘋(píng)果的 GPU 迄今為止還沒(méi)有這種功能。雖然我認(rèn)為遲早會(huì)支持這樣的功能,但它可能不會(huì)出現(xiàn)在 M2 系列中。蘋(píng)果已經(jīng)落后于那里的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手多年,而且今年不太可能有所改善。
其他注意事項(xiàng):神經(jīng)引擎、視頻編碼器、內(nèi)存
雖然 CPU 和 GPU 很容易量化,但它們并不是 Apple 片上系統(tǒng)的唯一重要部分。RAM 當(dāng)然非常重要,我們預(yù)計(jì)高速 LPDDR5 將再次在這些芯片中占據(jù)突出地位,因?yàn)樗峁┝诵阅芎湍苄У恼_組合。蘋(píng)果在確保他們的芯片有足夠的內(nèi)存帶寬來(lái)充分利用他們的 CPU 核心和 GPU 核心方面做得很好,我們看不出有任何理由讓 M2(或 M2 Max)成為第一個(gè)認(rèn)真對(duì)待的人受帶寬限制。
神經(jīng)引擎是一種定制處理器模塊,旨在加速機(jī)器學(xué)習(xí)和 AI 任務(wù),雖然 A15 與 A14 一樣具有 16 核神經(jīng)引擎,但它經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)以提高效率,每臺(tái)處理器可以執(zhí)行超過(guò) 40% 的操作第二。我們希望同樣的神經(jīng)引擎能夠飛躍到 M2。
最后,A15 改進(jìn)了視頻處理引擎,加快了視頻解碼和編碼的速度。M1 和 M1 Pro 有其中之一,而 M1 Max 有兩個(gè)。如果 M2 繼續(xù)出現(xiàn)這種情況,我們一點(diǎn)也不感到驚訝——M2 和 M2 Pro 中只有一個(gè)改進(jìn)的視頻引擎,而 M2 Max 中有兩個(gè)。很高興在這里看到進(jìn)一步的改進(jìn),因?yàn)?Mac 經(jīng)常被用作視頻制作機(jī)器。特別是,Apple 的 SoC 還沒(méi)有對(duì) AV1 代碼的硬件支持(既不編碼也不解碼),很高興看到在 M2 版本的視頻處理引擎中添加了這一點(diǎn)。
總體預(yù)期
雖然認(rèn)為 M2 可能是一些重大的架構(gòu)變革令人興奮,但它很可能會(huì)以與 M1 源自 A14 的方式完全相同的方式繼承 A15 的技術(shù)。或許蘋(píng)果未來(lái)會(huì)進(jìn)一步將其 Mac 芯片從其 A 系列架構(gòu)中分離出來(lái),但在其第二代芯片中,“A15 以完全相同的方式擴(kuò)大規(guī)模”是最有可能的情況。
性能限制會(huì)因手頭的任務(wù)或基準(zhǔn)測(cè)試而有很大差異,而 SSD 性能和冷卻等因素始終會(huì)發(fā)揮作用。但總的來(lái)說(shuō),我們認(rèn)為 CPU 性能提高約 20%(單核性能提高不到 10%)是合理的,而額外內(nèi)核的添加將使 GPU 性能提高約 30%。這些改進(jìn)也將伴隨著機(jī)器學(xué)習(xí)和視頻編碼性能的改進(jìn)。
所有這些也應(yīng)該發(fā)生在大致相同的功率包絡(luò)中。Apple 很少在電池壽命方面出現(xiàn)倒退,因此您可以期待配備 M2 芯片的類(lèi)似筆記本電腦具有相同或更好的電池壽命,同時(shí)提供這些令人印象深刻的性能提升。而且由于 Apple 優(yōu)先考慮使用 A15 芯片的電池壽命,它可能會(huì)變得更好。