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发表于 2022-5-2
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M1 Ultra，苹果有史以来最强大的芯片
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- W* ^) b/ g" b0 V/ z) `- Z- D: T从表面上看，M1 Ultra 是两个M1 Max通过 UltraFusion 的芯片对芯片连接器连接在一起。连接器本身就非常厉害：2.5TB/s 的芯片到芯片带宽，这两个 M1 Max 可以在逻辑上被视为一个大型 M1 Ultra。 R( a H1 B' y
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1 P { w q Q4 M% D. C& O摘要：
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$ r5 c! J1 M! DM1 Ultra 是 Apple 于 2022 年 3 月发布的最新 SOC，并在全新 Mac Studio 上首次亮相9 c3 R( N5 q8 E
3 L v' ]: q A" V8 O5 `2 V基本而言，M1 Ultra 是两个 M1 Max 连接在中间，所以拥有双倍的东西：20 个计算机核心、2 个神经引擎、64 个图形核心、4 个媒体引擎和 800 MB/s 内存带宽
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技术细节：有一个芯片到芯片的桥接器是微缝合在一起的，称为 UltraFusion，芯片到芯片的带宽为 2.5 TB/s: m6 M% K9 K! m3 d0 N1 u
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根据专利调查结果，Apple 正在考虑以 3D 堆叠样式加入更多芯片，并使用这种微缝合，预计将在更新的 Mac Pro 中首次亮相。# k5 g2 [7 y0 k
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) G5 g: M; z( u2 l. GM1 Ultra 布局+ P+ ?9 ~: U- e/ L- A7 L. _: |
8 b$ ~6 u7 G8 o* v! e: E4 A拥有两个或更多物理 CPU 或对称多处理(SMP) 并不是什么新鲜事。然而，拥有双物理处理器存在许多缺陷，因此业界普遍转向多核系统。苹果可以将双 M1 Max 焊接在一块板上并完成设计，但使用 HyperFusion 比安装双 M1 Max 有更多的性能优势。
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' c1 }4 n8 t, HUltraFusion 是连接两个 M1 Max 的桥梁
" w0 k" k" a2 U: @! V& Q1 D
" N3 O9 n& S1 {% k% U$ a由于 M1 Ultra 本质上是两个 M1 Max 拼接在一起，因此它具有 M1 Max 的两倍内容：20 个计算核心（16 个性能和 4 个效率），2 个神经引擎，总共 32 个神经核心，高达 64 个核心图形核心和 4 个媒体引擎，可让在 Final Cut Pro 中流式传输 16、16个8K ProRes 422 视频流。布局的独特之处在于图形核心如何彼此相邻布局，因此有关图形处理的数据被捆绑在一起，而不是需要从芯片的一端传输到另一端。
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另一个壮举是大约 800MB/s 的内存带宽。基于每个 8 位通道 6.4 GB/s，M1 Ultra 应该有大约 16 个通道才能达到神奇的 800 GB/s 带宽。英特尔高端芯片（如 i9-12900K）只有双通道，内存带宽为 76.8GB/s，而更高端的 Xeon W-3375 在 DDR4 上有 8 个内存通道，应转换为大约 200GB/s 的内存带宽。M1 Ultra 拥有大约 128GB 的可用 RAM，每秒可以访问整个内存库 6 次。
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Apple 描述的 M1 Ultra 功能: y- y8 A* U8 |. K
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M1 的壮举并不止于内存，还有 I/O 带宽的问题，毕竟我们需要从外部通过联动来获取和呈现数据。在 M1 Ultra Mac Studio 中，有 6 个 Thunderbolt 4 端口，每个端口都有自己的控制器。这意味着 Mac Studio 中的每个 Thunderbolt 4 端口都具有专用于每个端口的完整 40GB/s 带宽。因此，仅对于 ThunderBolt 端口，总共有 240 GB/s 的带宽。还有 10Gb 以太网、HDMI 2.0 端口和传统的 USB-A 端口，它们应该提供大约 USB 3.1 Gen 2 速度。这就是 Mac Studio 可以支持 4 台 6K 显示器（如 Pro Display XDR）加上一台 4K 电视的原因。" W9 J- x/ \) J4 R; ^
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尽管处理大量带宽和处理能力，M1 Ultra 是一款很强大的 SOC。但根据 Apple 的介绍，CPU 消耗大约 60 瓦，而 GPU 消耗大约 100 到 120 瓦。) g# ^& g6 u: | d
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: u7 Y3 \' t' n% b7 V r截至 2022 年 3 月的 M1 系列 SOC# f5 u4 A3 b) M/ ~
3 ~7 Y3 ?! U0 n9 \表现
( Z! w2 l, O- \: g这里将 M1 Ultra 与 Intel i9-12900K 进行了比较。
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6 W5 p* E k2 Q z+ qGeekbench测试显示 M1 Ultra 在多核性能方面的表现落后于英特尔 i9-12900K* e& E+ K0 j( q; ^& H
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# l7 E1 Z4 O. U- u E但在 CineBench 中却是另一回事。! i7 z* E9 E) ~% I( ?7 b
: [9 X. \( K$ }: d' k4 A在 CPU 方面，英特尔 i9-12900K 在单核任务中表现更好，而 M1 Ultra 由于拥有比英特尔更多的内核，在多线程任务中表现出色。英特尔在其第 12 代酷睿处理器方面取得了很大进步，并成功击败了 M1 Max 芯片，但苹果凭借其 M1 Ultra 处理器再次拿下比赛，该处理器在多核任务上击败了英特尔的处理器。4 y+ ?) l' ?2 ^) ^! P( O
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& E# G" g0 s& Y& V( A8 ~根据 Apple 的说法，在给定的功耗下（300），M1 Ultra 比 Nvidia RTX 3090 更高效、更强大，但没有说 RTX 3090 要消耗 400-600 瓦以才获得所需的性能，算是苹果玩了一个文字游戏。总而言之，如果工作适合Apple 生态系统，那么 M1 Ultra 是 Apple 迄今为止最强大的芯片。
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M1 Ultra 拥有迄今为止最强大的集成 GPU， 但PC 制造商更喜欢依赖 Nvidia 的离散解决方案。
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结论# D. ~5 D, I; v$ z& |
到目前为止，M1 Ultra 是 Apple 设计出来的最强大的芯片，诚然，对于很多人来说，许多人不会触及 M1 Ultra 所提供的上限。但苹果可以向英特尔、AMD 和 Nvidia 展示他们有一个新的竞争，毕竟，良好的竞争可以让每个公司都更上进。
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8 |6 T2 h. k+ x/ h8 f3 i不过我们也要承认 M1 Ultra 并不适合所有人，其他日常使用，大家还是用M1其他系列。 |
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