蘋果M系列晶片，GPU和記憶體成為新焦點

蘋果的定製晶片自 2020 年推出其首款 M1 處理器以來發展迅速。M1 是蘋果脫離英特爾並專注於 CPU 效率的第一款晶片。

隨著 2021 年 M1 Pro 和 M1 Max 的問世，力量平衡開始發生轉變，圖形處理器 (GPU) 消耗了晶片總功耗中更大的份額。

M2 世代大體遵循了這一趨勢，但 M3 Max 提高了 CPU 時脈頻率和功耗限制，在移動系統中為 CPU 分配了更多預算，之後平衡又傾向於 GPU 和記憶體。

當 M4 Max 於 2024 年問世，首次為 Mac 帶來 Thunderbolt 5 時，CPU 不再是主要的散熱余量消耗者。

早期的 M1 設計將其功耗預算中約 18W 到 25W 專用於 CPU。其餘部分分配給了圖形處理和記憶體頻寬。

M1 Max 的總功耗約為 115W，但其 CPU 核心僅消耗了 25W。估計 M4 Max 的 CPU 在大約 70W 的晶片總功耗中消耗了約 48W，蘋果將大量的功率分配給了圖形處理和記憶體頻寬。

最新推出的 M5 世代已於一周前發佈，為新款 14 英吋 MacBook Pro 和新款 iPad Pro 提供動力，CPU 在 25W 的總功耗中最大功耗為 15W。

雖然關於 M5 Max 何時問世尚無消息——M4 和 M4 Pro 與 Max 之間有近六個月的間隔——但該版本可能會提高晶片總功耗，但 CPU 功耗不會大幅增加。

基於蘋果過去晶片趨勢，由 Google Gemini 生成的資料估計顯示，CPU 將在 95W 的整體設計中消耗約 50W，與 M4 Max 的比例幾乎相同。

蘋果的功耗擴展似乎已達到一個點，即 CPU 核心效率足夠高，以至於增加功耗帶來的收益極小。

多核 CPU 基準測試得分從 M1 Max 的 13,188 增長到 M4 Max 的最高 25,000，增幅相對溫和。

同時，GPU 性能已從 M1 Max 的約 112,000 攀升至預計 M5 Max 的 200,000 以上。

神經網路引擎 (Neural Engine) 已從第一代 M1 的 11 TOPS 躍升至新款 M5 的預計 133 TOPS，支援裝置上的 Apple Intelligence，而 Gemini 預測未來的 M5 Max 將達到約 400 TOPS。

蘋果沒有追求峰值 CPU 輸出，而是最佳化持續的混合工作負載，結合了 CPU、GPU 和 AI 處理，最終重塑了我們對專業 MacBook 的認知。

對於創意和機器學習任務而言，收益來自於晶片移動資料和平衡功耗的效率，而不是單個核心運行的速度。

在蘋果的基礎 M5 晶片中，CPU 已達到成熟的效率點，而性能的真正成本現在在於 GPU 和記憶體系統。 (半導體行業觀察)