Apple M4 晶片 與 M3、M2 與 M1 的規格差別比較 ?

蘋果在台灣時間 2024 年 5 月 7 日晚上 10 點舉行今年第一場《 Let Loose 盡情飛放 》發表會,這次與過往有一點點不同的地方,就是 Apple 推出全新的 M4 晶片,卻不是搭載在任何一款 Mac 機型,而是跟著 iPad Pro 推出,所以 M4 晶片 與之前幾代晶片 比較 有何不同?為何要強調 M4 是一塊超強的 AI 晶片?

Apple M4 晶片的三大重點

蘋果最新的 M4 晶片已經正式亮相,距離前一代 M3 晶片大概只有 7 個月,而 M2 推出跟 M1 晶片的推出時間則距離 19 個月,晶片更新的腳步似乎有加速的現象,而且蘋果改變策略,讓 M4 晶片不再是先給 Mac 電腦的首選,並表示它將成為一個超強的 AI 晶片。

晶片/推出時間

(製表日期:2024年5月)

推出時間

距離上一代多久

M4

2024 年 5 月

約 7 個月

M3

2023 年 10 月

約 16 個月

M2

2022 年 6 月

約 19 個月

M1

2020 年 11 月

-

► 使用台積電第二代 3 奈米製程工藝技術

蘋果的 M3 晶片是使用台積電 3 奈米製程工藝,現在全新的 M4 晶片則是用二代 3 奈米技術打造而成,這款系統單晶片 (SoC) 以 280 億顆電晶體組成,透過改進的製程技術,讓 Apple 晶片在提供更高性能的同時,可以消耗更少的功耗,以延長電池壽命。

另外,新的製程技術也讓散熱管理做的更好,降低過熱的風險,進而可以提高系統的穩定性和可靠性。

► 強化 M3 的新一代 GPU 架構

蘋果在 M3 晶片使用新一代 GPU 架構,加入「動態快取 Dynamic Caching」功能,可以即時分配硬體中內存記憶體的使用,確保每項任務都能獲得所需的確切記憶體量,也表示不會有多餘的記憶體被閒置或浪費。這對於那些需要大量運算資源的應用程式和遊戲來說,在整體的效能表現會得到明顯提升。

因此在操作搭載全新 M4 晶片的裝置時,使用者可以獲得更即時的回應、在玩耗資源的遊戲、3D 繪圖等應用程式時,也可以感受到更流暢的操作體驗。

► 具備嶄新的顯示器引擎 Display Engine

蘋果在全新的 M4 晶片裡,加入開創性技術設計的顯示器引擎 Display Engine,它可以帶來極致的精確度、色彩精準度,以及亮度均勻度,滿足設計師、創作者、對色彩和顯示精度要求高的使用者。

M4 晶片 與 M3、M2、M1 的 比較

Apple 在 2020 年推出首款自家研發的 M1 晶片之後,不到 4 年的時間,相繼推出 M2、M3 和 M4 晶片,每一代都帶來了更強大的性能和更先進的技術,而這四塊晶片又有何不同?升級了哪些技術?

晶片

(製表日期:2024年5月)

M4

M3

M2

M1

推出時間

2024 年 5 月

2023 年 10 月

2022 年 6 月

2020 年 11 月

晶片製程工藝技術

第二代 3 奈米

3 奈米

第二代 5 奈米

5 奈米

CPU

9 核心

  • 3 個高效能核心

  • 6 個高節能核心

10 核心

  • 4 個高效能核心

  • 6 個高節能核心

8 核心

  • 4 個高效能核心

  • 4 個高節能核心

8 核心

  • 4 個高效能核心

  • 4 個高節能核心

 8 核心

  • 4 個高效能核心

  • 4 個高節能核心

GPU

10 核心

10 核心

最多可達 10 核心

7 核心

神經網路引擎

 16 核心

 16 核心

 16 核心

16 核心

記憶體頻寬

可達 120GB/s 

可達 100GB/s 

可達 100GB/s 

可達 50GB/s

電晶體

280 億

250 億

200 億

160 億

統一記憶體

支援高達 24GB

支援高達 24GB

支援高達 24GB

支援高達 16GB

媒體引擎

  •  硬體加速 8K H.264、HEVC、ProRes 與 ProRes RAW

  •  影片解碼引擎

  • 影片編碼引擎

  •  ProRes 編碼與解碼引擎

  •  AV1 解碼

  • 硬體加速 H.264、HEVC、ProRes 與 ProRes RAW

  • 影片解碼引擎

  • 影片編碼引擎

  • ProRes 編碼與解碼引擎

  • AV1 解碼支援

  • 硬體加速 H.264、HEVC、ProRes 與 ProRes RAW

  • 視訊解碼引擎

  • 視訊編碼引擎

  • ProRes 編碼與解碼引擎

M1 晶片推出的時候,它的表現的確是直接擊敗 Intel 的晶片,而隨著每一代晶片的推出,蘋果的官方數據也說明它的 CPU 效能都比之前晶片還要更快

  • M4 晶片推出表示:M4 的 CPU 效能比 M2 晶片最快可達 50%
  • M3 晶片推出表示 :M3 的 CPU 效能比 M1 晶片最快可達 35%
  • M2 晶片推出表示: M2 的 CPU 效能比 M1 晶片快 18%

另外,M4 晶片的 GPU 在 Metal 測試中獲得 53000,而 M3 的分數大概 46571,明顯有 13% 的提升,而且 M4 晶片還有支援 8K 影片編解碼器,就表示它可以更有效地處理高解析度的影音內容,這對於影像工作者應該是有感提升。

為何蘋果要強調 M4 是一塊超強的 AI 晶片?

每一代晶片的推出,蘋果都有賦予它該有的使命,像是 M1 是第一個 Apple 自家開發的晶片,追求效能與功耗均衡;M2 則支援更多媒體編碼與解碼格式;M3 用了 3 奈米製程工藝,講究顯著的 CPU 和 GPU 性能提升,到最新的 M4 晶片,蘋果強調它是一塊很強的 AI 晶片,也首度用「AI」字眼取代「機器學習」來介紹相關的技術功能。

而蘋果為什麼認為 M4 是 AI 晶片呢?因為要有良好的人工智慧體驗,必需要有即時的回應、快速的回饋,而 M4 它擁有歷來最快的神經網路引擎,可支援最快達每秒 38 兆次運算,比現今任何人工智慧 (AI) PC 的神經處理單元都還要快速。

同時,蘋果也強調在性能提升的同時,藉由新製程技術,也能保持更低的節能功耗,就表示就算裝置處理複雜任務時,機身也不會過熱,使用時間也可以比較久。

因此未來只要搭配全新的作業系統,就可以讓使用者能在搭載 M4 晶片的裝置端快速完成令人驚嘆的 AI 任務。

總結

蘋果讓 M4 晶片在性能、節能、AI 能力、顯示效果,都有明顯的升級,並且強調它是一塊超強的 AI 晶片,最主要的原因就是因為他們在人工智慧技術與應用,已經明顯地落後其他的科技廠商,為了維持、拉抬市場對他們的期待與關注,先讓大家知道這塊晶片夠快、夠有效率、還很節能,也為下個月的 WWDC 舖路,讓大家期待蘋果的 AI 技術與應用。

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