Apple 晶片哪裡強?蘋果 M1、M2 晶片性能比較

author 陳浚豪
date 2022-06-29

如果你近年有打算購買蘋果 Mac 電腦的需要,那麼就一定繞不開處理器、晶片的選擇問題——在以往的很長一段時間内,Mac 電腦一直使用 Intel 研發的 Core 及 Xeon 系晶片,但在 2020 年 WWDC 後,Mac 電腦就全面轉向了蘋果自家研發的 Apple Silicon 晶片,包括 MacBook 系列筆記型電腦 、iMac 桌上型電腦等絕大多數 Mac 電腦產品都已換用「M1」系列的蘋果自研晶片。

相比較於以往使用的 Intel 處理器,蘋果的 Apple Silicon 自研芯片在第一代 M1 推出後就因其強大的效能而備受讚譽,且在近期 WWDC22 上推出的第二代自研晶片 Apple M2 的效能更在 M1 的基礎上更進一步,具備更多電晶體、更大的記憶體。那麼,Apple 晶片究竟哪裡強?M1 晶片與新一代 M2 晶片的效能具體差距有多大呢?現在購買 Mac 電腦,又應該怎麼選擇晶片?繼續往下閱讀,你會找到答案!

為什麼「Apple M系處理器」這麼強?

無論是 Apple 在發佈會上的介紹,還是電腦發售後各大資訊媒體的測試,Apple M 系處理器的效能表現都可以用「強大」一詞來形容,其相比較於 Intel 處理器的「2 倍」、「數倍」甚至「數十倍」的速度提升,甚至可以稱為「輾壓」。

那麼,Apple M 系處理器為什麼能強大到足夠「輾壓」Intel 處理器?其實,若深入 M 系處理器的微架構就能發現,其能超越對手的「密技」主要有三個:蘋果一貫強大的微架構、大量專用單元的加入,以及「單晶片系統(SoC,System on Chip)」在個人電腦上的引入

首先,Apple M 系處理器在「CPU 效能的基礎」——通用計算單元上,就承襲了 Apple 晶片一貫強大的 ARM 微架構。自 2010 年 Apple 開始自研晶片及微架構以來,其 A 系列處理器的單執行緒效能便逐年大幅提升,近年的 A13、A14 等晶片更超越了 Intel 的 i9 系旗艦處理器。而 M1、M1 Pro、M2 等 M 系芯片的微架構,則正是從 A 系處理器演變而來。例如,M1 系列「Firestorm」與「Icestorm」微架構與 A14 完全相同,而新款 M2 晶片的「Avalanche」和「Blizzard」微架構,也與 A15 同源。簡單地說,Apple M 系處理器的強大,離不開蘋果在過去十多年中在晶片微架構上的持續積累

其次,大量專用單元的加入,也讓 Apple M 系處理器在一些特定作業上有了數倍甚至數十倍的提升。作為通用運算單元,CPU 需要應對各類不同類型的作業,因此在一般的 x86 晶片中,Intel、AMD 等研發商往往都會只強調通用計算效能,而忽視了繪圖、影片編解碼等特定效能。但 Apple 設計晶片的思路卻與 Intel、AMD 完全不同,其 M 系芯片中除了通用計算效能有提升外,還內建了多核心 GPU(繪圖)、NPU(AI)、媒體引擎、影片編解碼引擎等大量專用單元,使得 Apple 晶片在處理繪圖、影片編輯、圖像處理等作業上的速度大幅提升,而這些媒體作業也正是 Mac 用戶最常見的使用場景。

Apple M1 Pro 晶片的架構圖示

最後,Apple M 系處理器的「單晶片系統」架構,也让晶片的執行速度在上面的基礎上更進一步。相較於傳統 PC 中 CPU 處理器、GPU、記憶體等不同部件透過主機板相連的硬體之間相對獨立的架構,M 系晶片將處理器、緩存、記憶體、IO控制單元等硬體集成在了單一晶片之中,將數據的傳輸延時降到最低,速度更快,耗電也更少

Apple M1 晶片

最初發表於 2020 年秋季,Apple M1 晶片如今已推出四個型號,而搭載 M1 系列的 Mac 電腦也已相當豐富。

Apple M1

沒有任何後綴名的 M1 是蘋果第一款專為 Mac 電腦設計的晶片,最初發表於 2020 年秋季。

  • CPU 核心規格:8 核心(4 效能、4 節能)
  • GPU 核心規格:8 核心(部分 M1 Mac 為 7 核心)
  • 電晶體數量:160 億個
  • 記憶體:8GB 或 16GB,頻寬最高為 68 GB/s
  • 適用裝置:Macbook AIr(M1 機型)、Macbook Pro 13 英吋(M1 機型)、Mac Mini、iMac(24 英吋)

作為蘋果第一款專為 Mac 設計的晶片,M1 晶片在發表之初的效能就大幅超越了過往的 Intel 處理器,如果你是文字工作者或普通上班族,那麼搭載 M1 晶片的 Mac 足以滿足一般的辦公作業。

Apple M1 晶片

Apple M1 Pro

M1 Pro 隨 MacBook Pro 一同發表於 2021 年秋季。

  • CPU 核心規格:10 核心(8 效能、2 節能,部分機型為 6 效能、2節能共 8 核心)
  • GPU 核心規格:14 核心或 16 核心
  • 電晶體數量:373 億個
  • 記憶體:16GB 或 32GB,頻寬最高為 200 GB/s
  • 適用裝置:Macbook Pro 14 英吋、Macbook Pro 16 英吋

M1 Pro 晶片在 CPU 和 GPU 效能上經過強化,還增加了媒體處理單元的數量,更適合需要處理圖形、繪圖、程式設計等高負載作業。

Apple M1 Pro 晶片

Apple M1 Max

M1 Max 隨 MacBook Pro 一同發表於 2021 年秋季。

  • CPU 核心規格:10 核心(8 效能、2 節能)
  • GPU 核心規格:24 核心或 32 核心
  • 電晶體數量:570 億個
  • 記憶體:32GB 或 64GB,頻寬最高為 400 GB/s
  • 適用裝置:Macbook Pro 14 英吋、Macbook Pro 16 英吋、Mac Studio

M1 Max 晶片相較於 M1 Pro,GPU 核心數量更多,適合需要處理 3D、影片渲染等圖形工作的用戶。

Apple M1 Max 晶片

Apple M1 Ultra

M1 Ultra 隨 Mac Studio 於 2022 年春季發表,是 M1 晶片系列中的最後一款晶片。

  • CPU 核心規格:20核心(16 效能、4 節能)
  • GPU 核心規格:48 核心或 64 核心
  • 電晶體數量:1140 億個
  • 記憶體:64GB 或 128GB,頻寬最高為 800 GB/s
  • 適用裝置:Mac Studio

M1 Ultra 晶片為兩枚 M1 Max 晶片通過 UltraFusion 技術連結而成,規格頂尖,適合工作上需要大量影片剪輯、程式資料分析、特效模擬等高階需求的用戶。

Apple M1 Ultra 晶片

總體上看,M1 晶片系列的四個型號覆蓋了不同用戶的效能需要,若近期需要入手 Mac 電腦,可以依據效能的需求從中選擇合適的型號。

Apple M2 晶片

在 2022 年夏季的 WWDC22 中,蘋果正式發表了第二代 Apple M 系列芯片——Apple M2。

沒有任何後綴名的 M2 是 M2 系列晶片的第一款,在 WWDC22 中隨新款 Macbook Air 一同發表。

  • CPU 核心規格:8 核心(4 效能、4 節能)
  • GPU 核心規格:8 核心
  • 電晶體數量:200 億個
  • 記憶體:8GB、16GB 或 24GB,頻寬最高為 100 GB/s
  • 適用裝置:Macbook AIr(M2 機型)、Macbook Pro 13 英吋(M2 機型)

除了 CPU 與 GPU 的提升外,M2 晶片還增加了數個媒體處理單元,在解碼、編碼高階影片時,效能會更優。

Apple M2 晶片

蘋果 M1、M2 晶片比較

現階段,第二代 M 系列晶片中,僅有基礎版的 M2 被發表,M2 Pro、M2 Max 等更高階的款式還有待後續發布。

M1 晶片與 M2 晶片的比較

相比較於基礎款 M1,M2 晶片在微架構、GPU、媒體單元和記憶體上都進行了升級,CPU 的效能提升接近 18%,可承載更高負載的作業。

但相較於定位更高階的 M1 Pro、M1 Max 及 M1 Ultra,作為基礎款式的 M2 在效能上仍有一定距離,因而如果你的工作流需求更高,建議仍然選擇 M1 系列晶片中的高階型號。

總結

自從 2020 年 WWDC 蘋果宣布 Mac 電腦轉向 Apple SIlicon 自研晶片以來,M1 、M2 系列的 Apple 晶片就憑藉著強大的效能成功逐漸取代了過往的 Intel 處理器,而若細看 M 系列晶片的架構,微架構、專用單元和 SoC 架構這三個「密技」,則正是蘋果 M 系晶片強大的原因。

目前,M1 系列晶片及新款 M2 已形成完整的效能及價格覆蓋,若想入手 Mac 電腦,可以根據工作需求按需選擇對應效能的晶片。

儘管 Apple 的 M1/M2 晶片擁有優秀的效能,但平時在使用 Mac 的過程中,我們仍舊需要注意定時清理 Mac 系統緩存、應用快取等垃圾檔案,避免過多的無用資料堆積,從而影響 Mac 運行速度及其效能,這裡,我推薦一款既便宜又好用的 Mac 清理工具——Macube Cleaner,它能輕鬆快速地清理你的 Mac 機,讓你的 Mac「永駐青春」!現在還能 7 天免費試用體驗所有功能,快快了解一下吧!