外媒解讀蘋果 M2 晶片:製程小幅改進,CPU 性能提升不及預期

外媒解讀蘋果 M2 晶片:製程小幅改進,CPU 性能提升不及預期

6 月 7 日凌晨,蘋果發佈了 M2 晶片以及搭載其的首批 MacBook 系列產品。著名科技類媒體 Tomshardware 對蘋果的 M2 晶片性能做了解讀。

外媒解讀蘋果 M2 晶片:製程小幅改進,CPU 性能提升不及預期

文章認為,M2 晶片在非特定多執行緒 (unspecified multi-threaded)CPU 任務中實現了 18% 的性能提升,而改進後的 10 核 GPU 在非特定任務中也可以提供高達 35% 的圖形處理性能提升。蘋果還將 LPDDR5 的最大記憶體容量提升至 24GB,下一代 16 核神經引擎比其前代快 43%,每秒可處理高達 15.8 兆次操作。

新的 M2 晶片採用第二代 5nm 製程製造,Tomshardare 推測大概是台積電的 N5P,並擁有 200 億個電晶體。首批 M2 處理器將在下個月上市的 MacBook Air 和 MacBook Pro 中首次亮相。

文章指出,Arm 架構的的蘋果自研晶片透過 M1、M1 Pro、M1 Max 和 M1 Ultra 系列重振了公司的 PC 產品,使其能夠弱化與英特爾處理器的依賴,並轉向更先進的晶片製造技術和微晶片架構。隨著蘋果向第二代 5nm 製程和性能更高的晶片架構邁進,這種趨勢仍在繼續。

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M2 處理器配備多達 8 個 CPU 內核,與其前代產品相同,具有 4 個高性能內核和 4 個效率內核。而 M2 晶片似乎基於 A15 Avalanche+Blizzard 架構,採用 Armv8.5-A,而不是 Armv9。其高性能內核具有增強型快取,與 M1 的 12MB L2 相比,共享 L2 快取為 16MB;與 M1 處理器相比,四個效率內核具有不變的快取容量層次結構。

此外,GPU 也進行了較大升級,從 M1 晶片上的 8 核增加到 10 核。蘋果表示這有助於 GPU 性能提高 35%,而且是在未指明工作量的情況下。M2 的 GPU 運算性能為每秒 3.6TFLOPS,比 M1 的 2.6 TFLOPS 浮點運算大幅提高了 38%。

其引擎支援高達 8K 的 H.264、HEVC 和 ProRes 編碼 / 解碼,並具有增加頻寬的特點,使其能夠播放多個 4K 和 8K 資料流。與之前一樣,該晶片只支援兩個顯示器,其中一個外部解析度高達 6K。正如蘋果過去所做的那樣,我們預計該公司會推出不同的具有不同數量 GPU 核心的 M2 型號。

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蘋果聲稱,M2 的 GPU 在與 M1 相同的功率下,性能比 M1 高出 25%,峰值功率下性能比 M1 高出 35%。然而,在一個毫無意義的比較中,蘋果將其 GPU 與 Core i7 內建的 GPU 進行了比較,而 Core i7 並不用於任何嚴肅的工作。蘋果表示,在相同功率下,比英特爾 iGPU 有 2.3 倍的優勢,而在 1/5 功率下的峰值性能相同。

蘋果透過高達 24GB 的 LPDDR5 記憶體,為 CPU 和 GPU 提供高達 100gb / s 的記憶體頻寬,比上一代 M1 晶片增加了 50%。這歸功於比 M1 的 LPDDR4X 規格更高的 LPDDR5。M2 的記憶體容量也增加了 50% (M1 的最高記憶體容量為 16GB)。

用於硬體加速工作負載的專用晶片正越來越成為所有晶片的核心,蘋果也在這方面取得了進展。蘋果聲稱其下一代 16 核神經引擎比上一代快 43%,每秒處理 15.8 萬億次運算,而 M1 的每秒處理次數為 11 萬億次。令人驚訝的是,蘋果使用與 M1 相同數量的神經核完成了更多的工作,將性能的提高歸因於架構的增強。然而,我們不知道蘋果是否最終為這些設備提供了更多的晶片面積來提高性能。

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蘋果採用比英特爾和 AMD 更先進的製程節點,繼續從第一代台積電 5nm 製程 (5N) M1 轉向第二代 5nm 製程,可能就是台積電的 N5P。蘋果將 M2 設計應用於 200 億個電晶體上,比 M1 處理器增加了 25%。此外,M2 處理器也比它的前輩大。鑑於 N5P 沒有密度改進,而且蘋果又增加了兩個 GPU 內核,但設計的其他改動(可能包括更小的功能單元)似乎產生了一個增大約 18% 的晶片(假設蘋果的圖形是按比例放大的)。

與 M1 中的台積電 N5 製程相比,N5P 製程據說在相同功率下速度快 7%,或者在相同時鐘下降低 15% 的功耗(兩者不可兼得)。蘋果將把這些晶片封裝在 MacBook Air 和 MacBook Pro 的卡槽中,前者採用無風扇設計,而後者將採用主動冷卻解決方案 (風扇),以在更高要求的工作負載下實現更高的性能。Air 和 Pro 都將於 7 月上市,但蘋果尚未所說具體的發布日期。

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總體來說,M2 的性能提升似乎與電晶體數量和晶片面積的增加相一致,這意味著 M2 的每瓦性能比可能不如其前輩那麼出色。此外,蘋果端出的 CPU 性能數據似乎並不像一些人預期的那樣令人印象深刻。

這並不令人驚訝,因為該公司可能拷貝了 M1 晶片的很多突出的設計架構,走了捷徑,而且還受益於向更新、更密集的製程節點的邁進。這一次,從 N5 製程節點到 N5P 的相對較小的一步帶來了較小的性能和功率優勢,同時沒有提供密度的增加。而且從長遠來看,這一微架構的好處似乎要小得多。與以往一樣,最終的評判將由第三方基準做出。

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