蘋果M1家族的第四款成員曝光,史上最強(qiáng)CPU芯片 M1 Ultra!
在今天凌晨的蘋果發(fā)布會上,果粉們比較期待的M2芯片并沒有發(fā)布,但蘋果卻發(fā)布了一顆性能更加強(qiáng)大的M1 Ultra,這是蘋果M1家族的第四款成員。
M1 Ultra的打造過程有點(diǎn)簡單粗暴,簡單來說就是將兩顆M1 Max集成在一起,規(guī)格幾乎直接翻倍。當(dāng)然實(shí)際實(shí)現(xiàn)的過程并不簡單,蘋果啟用了M1 Max芯片中的互連模塊(die-to-die connector),蘋果稱之為“Ultra Fusion”技術(shù),讓兩顆芯片的互聯(lián)帶寬達(dá)到了2.5TB/s,而且擁有1萬多個(gè)信號點(diǎn),能夠顯著降低延遲,提高效率。
在制造工藝同為5nm的情況下,M1 Ultra的晶體管數(shù)量達(dá)到了1140億個(gè),這是一個(gè)非常恐怖的數(shù)字。規(guī)格方面,M1 Ultra集成了20個(gè)CPU核心,包括4個(gè)能效核心以及16個(gè)性能核心;每顆性能核心擁有192KB指令緩存、128KB數(shù)據(jù)緩存,共用48MB的二級緩存;每顆能效核心則擁有128KB指令緩存、64KB數(shù)據(jù)緩存,共用8MB的二級緩存。
GPU核心數(shù)量則達(dá)到了64個(gè),共計(jì)擁有8192個(gè)執(zhí)行單元,并發(fā)線程則最高能夠支持196608個(gè),理論算力達(dá)到了21TFlops,絕對是新一代剪片神器。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎數(shù)量也達(dá)到了32個(gè),能夠?qū)崿F(xiàn)每秒22萬億次的預(yù)算,性能八倍于M1。媒體引擎方面并沒有什么升級,支持包含2個(gè)視頻解碼引擎、4個(gè)視頻編碼引擎、4個(gè)ProRes編解碼引擎,支持H.264、H.265、ProRes、ProRes RAW等編解碼。
從時(shí)間上看,M系列應(yīng)該是蘋果最晚推出的芯片系列,這也不難理解,畢竟相比手機(jī)、手表、無線芯片,電腦芯片的設(shè)計(jì)要求顯然是最為嚴(yán)格的。目前來看,蘋果該系列以前推出的M1、 M1 Pro 和 M1 Max三款產(chǎn)品,加上M1 Ultra,蘋果M系列已經(jīng)有了四款芯片。
按照蘋果所說, 最新的M1 Ultra是 Apple 芯片和Mac 的下一個(gè)巨大飛躍。在新芯片中,他們采用了UltraFusion封裝——Apple 的創(chuàng)新封裝架構(gòu),將兩個(gè) M1 Max 芯片的裸片互連,以創(chuàng)建出了具有前所未有性能和功能水平的片上系統(tǒng) (SoC)。
據(jù)介紹,同樣由5nm工藝制造的新SoC 有1140 億個(gè)晶體管,是個(gè)人計(jì)算機(jī)芯片中有史以來最多的。M1 Ultra 可配置高達(dá) 128GB 的高帶寬、低延遲統(tǒng)一內(nèi)存,可通過 20 核 CPU、64 核 GPU 和 32 核神經(jīng)引擎訪問,為開發(fā)人員編譯代碼提供驚人的性能,在以前無法渲染的巨大 3D 環(huán)境中工作的藝術(shù)家,以及可以將視頻轉(zhuǎn)碼為 ProRes 的視頻專業(yè)人士的速度比使用帶有 Afterburner 的 28 核Mac Pro 快 5.6 倍。
具體來看,在 CPU 方面,Apple 新芯片現(xiàn)在總共提供 20 個(gè) CPU 內(nèi)核。這包括 16 個(gè)注重性能的 Firestorm 核心和 4 個(gè)注重效率的 Icestorm 核心。鑒于 M1 Ultra 僅針對臺式機(jī)這與 M1 Max 不同,其帶來的性能提升也是明顯的。
Anandtech表示,在實(shí)踐中,如果 M1 Ultra CPU 內(nèi)核的時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)高于 M1 Max,我會感到驚訝。而他們對于蘋果這顆的CPU性能是喜憂參半。他們表示,對于多線程工作負(fù)載,16 個(gè) Firestorm 內(nèi)核將提供足夠的吞吐量以在某些性能圖表中名列前茅。但對于單線程/輕線程工作負(fù)載,F(xiàn)irestorm 已經(jīng)被英特爾的 Golden Cove CPU 架構(gòu)等較新的架構(gòu)超越。因此Anandtech 強(qiáng)調(diào),我們不要指望蘋果在這里恢復(fù)單線程性能的領(lǐng)先地位,我們應(yīng)該更關(guān)注機(jī)器翻譯,尤其是能源效率。
業(yè)內(nèi)人士透露,蘋果剛剛發(fā)布了其M1 Ultra SoC,該芯片采用內(nèi)部開發(fā)的UltraFusion封裝架構(gòu),將由臺積電采用5nm工藝節(jié)點(diǎn)和先進(jìn)封裝技術(shù)制造,所需的ABF載板將完全由欣興電子提供。
據(jù)《電子時(shí)報(bào)》報(bào)道,消息人士稱,蘋果創(chuàng)新的封裝架構(gòu)使用硅中介層連接兩個(gè)M1 Max芯片,以創(chuàng)建片上系統(tǒng)(SoC),這是一種2.5D封裝模式,可能適用于Mac Pro核心芯片。
消息人士稱,為了改善風(fēng)險(xiǎn)管理,蘋果將依靠臺積電制造其最新的M1產(chǎn)品,采用的先進(jìn)解決方案集成了5nm芯片技術(shù)和CoWoS-S(chip-on-wafer-on substrate with silicon interposer)封裝工藝。
該人士指出,臺積電在使用其CoWoS封裝平臺為網(wǎng)絡(luò)IC和超大AI芯片等多種芯片解決方案供應(yīng)商提供服務(wù)方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn)。臺積電還一直在使用先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)和InFO_PoP技術(shù)制造iPhone APs。
隨著蘋果繼續(xù)推進(jìn)其內(nèi)部芯片設(shè)計(jì),將越來越需要先進(jìn)封裝解決方案,而臺積電將通過更多3D Fabric平臺發(fā)揮越來越重要的作用。消息人士補(bǔ)充稱,即使是芯片探測也將成為代工未來蘋果硅產(chǎn)品的集成服務(wù)之一。
消息人士還指出,欣興電子目前是M1系列ABF載板的唯一供應(yīng)商,短期內(nèi)M1 Ultra仍將如此,因?yàn)樵谌毡綢biden退出蘋果供應(yīng)鏈后,欣興電子現(xiàn)在是唯一一家能夠滿足蘋果制造技術(shù)和產(chǎn)能要求的IC載板制造商。
據(jù)報(bào)道,韓國LG Innotek將為蘋果汽車應(yīng)用提供ABF載板,奧地利的AT&S、中國臺灣的景碩科技和臻鼎科技都可能有機(jī)會為M1 Ultra產(chǎn)品提供ABF載板。
消息人士稱,M1 Ultra ABF載板的面積是M1 Max所需面積的兩倍,這將有助于提高供應(yīng)商的收入,但M1 Ultra powered Mac系列的目標(biāo)是藝術(shù)家和創(chuàng)作者,最初的實(shí)際出貨量不會很大。
為此,欣興電子和其他同行將不得不加強(qiáng)技術(shù)升級,開發(fā)即將到來的3nm芯片生產(chǎn)所需的更先進(jìn)的ABF載板,該人士補(bǔ)充說,這種載板將繼續(xù)主導(dǎo)約70%的先進(jìn)封裝應(yīng)用,盡管還有一種可能的趨勢是,將會逐漸采用無載板的晶圓級封裝。