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蘋果公布的M1 Ultra後 外界曝Apple Silicon處理器未來更多樣性

▲M1 Ultra實現更龐大運算效能與記憶體取用資源
▲M1 Ultra實現更龐大運算效能與記憶體取用資源

蘋果在今年春季發表會上揭曉M1 Ultra處理器,並且應用在新推出的Mac Studio,標榜運算效能相比採用Intel Xeon處理器的Mac Pro有更高表現,同時電功耗也更低。而藉由UltraFusion設計,直接將兩組M1 Max「組合」,更使M1 Ultra實現更龐大運算效能與記憶體取用資源。

用簡單、直覺且暴力大幅提高處理器效能

原本市場猜測蘋果會延續M1至M1 Pro、M1 Max的作法,讓後續處理器應用在需要更高運算效能的Mac機種,而蘋果則是用相當簡單、直覺且暴力的方式,透過UltraFusion設計讓兩組M1 Max「組合」在一起,藉此形成更高運算效能,同時也能使用更高記憶體容量的M1 Ultra,而非設法在有限的空間內塞入更多運算核心,並且煩惱散熱問題。

而UltraFusion的設計,顯然採用台積電新一代CoWoS Chiplet技術,透過矽中介層 (Silicon Interposer)與微型凸塊 (Micro-Bump),將兩組M1 Max彼此連接,並且讓可對應記憶體容量增加至128GB,並且對應800GB/s的記憶體傳輸頻寬,同時總計形成1140億組電晶體、20組CPU核心 (包含16組效能核心與4組高效能核心),以及總計64組GPU核心,另外也配置32組核心架構的神經引擎。

▲藉由UltraFusion設計「組合」,讓兩組M1 Max能共用記憶體容量、資...
▲藉由UltraFusion設計「組合」,讓兩組M1 Max能共用記憶體容量、資料傳輸頻寬,同時也能直接地增加整體CPU、GPU核心數量

M1 Ultra原生支援Thunderbolt 4連接功能,本身同樣是以台積電5nm製程打造,GPU顯示效能將是M1處理器的8倍,神經引擎則可對應每秒22兆次計算,並且能透過媒體引擎對應硬體加速等級的H.264、HEVC、ProRes、ProRes RAW等檔案格式運算。

相比市面上以10核心設計的桌機處理器,蘋果強調M1 Ultra可降低65%電功耗,相比16核心設計的處理器則可在相同瓦數提升最高90%,最高約可精簡100W電力損耗,而相較市面最普遍使用的GPU更僅需三分之一電力運作,相比最高階的GPU更可降低200W電力損耗,蘋果更強調M1 Ultra處理器提供市面目前最高的每瓦效能表現。

M1系列處理器產品告一段落,但M2的組合可能性更大

在M1 Ultra正式公布之前,不少市場看法推測蘋果以Arm架構設計的Apple Silicon處理器,透過2年時間全面取代原本使用Intel處理器、搭配AMD獨立顯示卡的設計,依然會比照市場競爭對手採取增加CPU核心數量、結合異構組合設計,並且搭配GPU、NPU,以及先進製程生產優勢,藉此推動更高運算效能,同時在電功耗表現取得平衡。

從最早的M1,到去年公布的M1 Pro與M1 Max似乎都是採用上述模式堆疊處理器效能,但是在M1 Ultra卻以更直覺設計,將兩組M1 Max「組合」,藉此讓處理器效能大幅度提升,甚至標榜GPU顯示效能能以業界最高每瓦效能運作,同時似乎也暗示Apple Silicon處理器更多發展可能性。

▲M1 Ultra確定是M1系列處理器家族最後一名成員,但蘋果並未說明是否還有其...
▲M1 Ultra確定是M1系列處理器家族最後一名成員,但蘋果並未說明是否還有其他組合可能性

依照蘋果硬體部門資深副總裁Johny Srouji說明,M1 Ultra將是M1系列最後一款產品,言下之意接下來的研發重心,將會聚焦在日後可能推出的M2處理器,同時預期將與M1一樣採系列處理器產品設計,其中預期會以更小製程技術、更進一步的CPU、GPU核心組合推動運算效能。

不過,從UltraFusion的設計猜測,蘋果並未透露是否僅侷限對稱的處理器設計拼接,或許也可能出現諸如M1 Max拼接M1 Pro的非對稱拼接設計,另外蘋果也可能在單一主機板同時配置多組M1 Ultra處理器的設計,藉此讓Mac Pro等較不需要考慮有限內部空間的散熱設計,可以藉由多組處理器設計發揮更高運算效能。但蘋果並未對此類猜測作任何回應。

未來iPad也會區分處理器等級嗎?M1 Ultra是否也會用在筆電產品?

從去年的iPad Pro換成M1處理器,而此次推出的新款iPad Air也同樣採用M1處理器設計,意味蘋果計畫將iPad Air定位成iPad Pro之外的入門機種選項,並且與iPad機種有更明顯的產品區隔。

而在接下來推出M2處理器之後,預期也會讓新款iPad Pro系列與iPad Air換上M2處理器,但在處理器製程持續精進之後,是否有機會將運算效能更高的Pro、Max等級處理器也用於iPad機種,甚至將Ultra等級處理器也用在MacBook Pro系列筆電產品?

▲新款iPad Air跟進換上M1處理器,成為iPad Pro之外的入門選擇
▲新款iPad Air跟進換上M1處理器,成為iPad Pro之外的入門選擇

姑且先不論製程技術與散熱設計是否能實現這樣的設計,從現行的蘋果產品定位來看,出現這樣設計的可能性應該不高。

原因在於若在iPad Pro產品也導入Pro、Max等級處理器設計,將使iPad Pro選擇複雜性增加,因此可能僅會在GPU運算核心等細節做出差異化,而不會有明顯差距。而在MacBook Pro加入Ultra等級處理器,則是會影響Mac Studio產品定位,加上散熱設計需要更大空間,因此將Ultra等級處理器用於筆電產品的效益不高,因此實際採用這樣設計的可能性也不會太大。

但隨著製程技術精進,同時處理器設計方式也持續進步,預期未來Apple Silicon處理器將能有更多構成可能性。

刺激更多業者推動處理器運算效能

目前包含AMD、NVIDIA都計畫藉由MCM封裝與Chiplet設計堆疊處理器運算效能,而Intel等半導體業者也計畫藉由推動UCIe設計規範,藉此擴大推動Chiplet技術應用生態,透過不同微晶片建構差異化的處理器設計,而隨著蘋果正式提出以UltraFusion設計組成的M1 Ultra處理器,或許也將加速更多處理器產品以全新架構組合,產生更龐大運算效能。

而在M1 Ultra處理器設計之下,或許也會帶動更多處理器採用類似設計構成,例如Qualcomm目前積極佈局PC市場所打造的處理器產品,或許接下來也會採用全新設計方式,藉此推動更高運算效能表現。

▲Intel等半導體業者計畫藉由推動UCIe設計規範,擴大推動Chiplet技術...
▲Intel等半導體業者計畫藉由推動UCIe設計規範,擴大推動Chiplet技術應用生態,透過不同微晶片建構差異化的處理器設計

《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

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