再3突破，苹果推出M3系列芯片

2023-11-02 09:55:03

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美国西部时间30日下午五点，北京时间31日早晨八点，苹果举行了一场简短的线上万圣节派对，从音乐到颜色全部以黑色为主。本次发布会的主题是Scary Fast（来势迅猛），既是说新款芯片超快，也是30分钟的发布会速度超快。

这次发布会上的看点就是M3、M3 Pro 和 M3 Max三款新芯片，以及搭载他们的新款MacBook Pro和iMac。M3系列采用一系列突破性技术，为Mac带来超乎想象的性能提升，以及众多新功能。M3系列是首批采用业界领先的3纳米工艺打造的PC芯片，可将更多晶体管封装于更小的芯片空间中，实现速度和能效的双重提升。利用先进的EUV（极紫外光刻）技术，可制造极小的晶体管，一根头发的横截面就能容纳200万个晶体管。苹果用这些晶体管来优化新款芯片的每个组件。

一、M3系列

M3芯片有250亿个晶体管，比M2多50亿个。这款芯片还配备采用新一代架构的10核GPU，图形处理性能比M1快65%，令游戏中的光照、阴影和反射效果栩栩如生。M3芯片还配备8核CPU，包含4个性能核心和4个能效核心，性能比M1最高提升35%。它还支持最高可达24GB的统一内存。

M3 Pro有370亿个晶体管和一块18核GPU，能够在运行更繁重的图形处理任务时，释放出磅礴性能。与M1 Pro相比，M3 Pro的速度提升最高可达40%。12核CPU设计由6个性能核心和6个能效核心构成，与M1 Pro相比，可实现最高达30%的单线程性能提升。对统一内存的支持提高到最高36GB，确保用户能够随时随地使用MacBook Pro处理更大型的项目。在搭载M3 Pro芯片的新款MacBook Pro上，使用Adobe PS拼接和编辑大型全景照片这样的操作变得极为快捷流畅。

M3 Max中的晶体管数量高达920亿个，以及40核GPU，比M1 Max速度更快50%，16核CPU搭载12个性能核心和4个能效核心，实现惊人性能，速度比M1 Max提升多达80%。此外，在两个ProRes引擎的加持下，即便在对采用最高分辨率的视频内容进行后期处理时，无论用户使用的是DaVinci Resolve、Adobe Premiere Pro，还是Final Cut Pro，M3 Max都可做到快速且流畅。还支持最高达128GB的统一内存，便于AI开发者处理含有数十亿参数级的Transformer大模型。

二、新技术与新升级

M3系列芯片中的新一代GPU实现了苹果芯片史上最大幅的架构飞跃。不同于传统GPU，它具备“动态缓存”功能，因而可对硬件中本地内存的使用进行实时分配。在动态缓存功能的加持下，每项任务对内存的消耗精准符合所需。此项业界首创技术对开发者透明，为打造全新GPU架构提供了基石。它大幅提高了GPU的平均利用率，进而给要求更苛刻的专业级APP及游戏的表现带来显著提升。

在M3系列芯片的支持下，硬件加速光线追踪功能首次登陆Mac。光线追踪技术能够模拟光线在场景中的表现，从而帮助软件创造出栩栩如生、逼真的画面。通过这一功能和全新GPU架构的加成，专业级APP的运行速度最高可达到M1系列芯片的2.5倍。游戏开发者可以利用光线追踪技术打造更精细准确的阴影和反射，从而营造出极具沉浸感的环境。此外，全新图形处理器还给Mac带来硬件加速网格着色功能，实现图形处理能力和能效的双重提升，更可支持游戏和对图形处理要求颇高的APP呈现视觉效果更复杂的场景。这一开创性的图形处理器架构为以上所有优化提升提供加持，同时延续了苹果芯片的高能效特色。事实上，M3系列的GPU在功耗减半的情况下即可达到与M1系列相当的性能，而在峰值功耗下更可实现高达65%的性能提升。

M3系列芯片搭载的新一代CPU对架构中的高性能核心和高能效核心均做出了优化提升。由于高性能核心比M1系列快30%，使用Xcode编译测试数百万行代码这样的任务再次提速，音乐作者亦可在Logic Pro中运行数以百计的音轨、插件和虚拟乐器。与M1的能效核心相比，M3中的能效核心带来的速度提升最高可达50%，因而可以在再次加速日常任务的同时为系统提供更耐久的电池续航。由这些核心构成的CPU在功耗减半的情况下，依然可以提供与M1相当的多线程性能，而在峰值功耗下可实现高达35%的性能提升。

M3系列芯片均搭载苹果芯片标志性的统一内存架构。这带来了高带宽、低延迟，以及无出其右的高能效。定制封装的统一内存池意味着芯片上搭载的所有技术均可访问同一数据，无需将其复制到多个内存池中，从而既可再次提升性能和能效，又可降低系统在处理大多数任务时所需的内存容量。此外，M3系列芯片支持的内存容量最高达128GB，这使过去无法在笔记本电脑上处理的工作流成为可能，例如AI开发者现在可运行数十亿级参数的Transformer大模型。

M3系列芯片还引入增强型神经网络引擎，用于加速强大的机器学习（ML）模型。与M1系列相比，新的神经网络引擎带来最高达60%的速度提升，在加速AI/ML工作流的同时还可以将数据保留在设备上，以更好的保护用户隐私。Topaz中的降噪和超分辨率等强大的AI图像处理工具的速度再次升级。Adobe Premiere中的场景编辑检测功能和Final Cut Pro中的智能符合功能也得到加速。

此外，M3系列芯片均配备更先进的媒体处理引擎，为最常用的视频编码提供硬件加速，包括H.264、HEVC、ProRes和ProRes RAW。媒体处理引擎还首次支持AV1解码，从而能够以更高的能效进行流媒体播放，实现更耐久的电池续航。