苹果M2芯片相较于M1，做了哪些改进？

半导体行业观察 2022-06-11 10:30

来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自macworld，谢谢。

M2为苹果推出另一系列成功的Mac和ipad奠定了基础，但这并不是革命性的改变。

M1是一个很棒的芯片。它本质上是A14芯片的“X”变体，搭载了iPhone和iPad的处理器，并将高性能CPU内核、GPU内核和内存带宽提高了一倍。M1芯片非常出色，它在平板电脑、轻薄笔记本电脑和台式电脑上同样令人惊叹，它轻松地超越了任何具有类似功耗的竞争芯片，并提供了与能耗至少两倍的处理器类似的性能。

一年半后的今天，在M1推出了三款更强大的变体(M1 Pro、M1 Max和M1 Ultra)之后，是时候推出下一代了。M2在全球开发者大会(WWDC)上发布，并首次出现在新款MacBook Air和13英寸MacBook Pro上，它本质上就是我们所预测的系统芯片:就像M1之于A14, M2之于A15。它由200亿个晶体管组成，比M1多25%，虽然它仍然使用5纳米制造工艺，但这是一种新的增强的“第二代”5纳米工艺。

以下是M2相对于M1改进的最重要的方式。

M2 vs M1: CPU

M2的高性能CPU核数是A15的两倍，实现了由四个高性能内核和四个高效内核组成的八核设置。在这方面，它和M1一样。

但是有一些架构上的改进。在性能核心上，共享L2缓存已经从12MB增长到16MB，时钟速度也提高了一点。效率型核心拥有与M1相同的缓存，但有其他架构上的改进(可能是更高的峰值时钟速度和更快的内存访问，就像A15一样)。

苹果公司表示，这使得M2的CPU性能比M1提高了18%。这意味着Geekbench 5的CPU测试结果可能在8,800-9,000之间。这与Ryzen 7 3800X台式电脑CPU的功耗相当，耗电量约为其20%或更低。

与最新的移动低功耗芯片相比，英特尔目前最好的超便携CPU酷睿i7-1255U的得分略低于7,000分，而功耗却是其两倍多。英特尔和AMD肯定都有速度更快的笔记本处理器，但它们使用的功率要大得多，而且当M2 Max或M2 Ultra问世时，它们的性能可能会最好。

苹果声称M2与M1相比，整体CPU性能提高了 18%

M2 vs M1: GPU

A15与之前的A14相比做了一个有趣的改变。GPU核心数从4核增加到5核，但第5核只在iPhone 13 Pro和Pro Max中启用。M2的GPU内核比A15翻了一倍(就像M1比A14翻了一倍)，所以它最多可以支持10个GPU内核。然而，入门级的MacBook Air只启用了8个GPU内核。

只要增加25%的GPU内核，人们就会期望GPU性能最多提高25%。但是许多图形性能任务受到内存带宽的限制，而M2在这方面做了很大的改进。苹果表示，加上其他改进(可能是精细化制造过程带来的更高的最大时钟速度)，GPU性能比M1提高了35%，但功耗也提高了一点。事实上，苹果的图表强调了35%的性能增长，但显示了几乎相同数量的功率增长。然而，苹果公司声称，在与M1相同的功率水平下，M2芯片的性能要比M1芯片好25%。

核心数量增加 25%，性能增加 25%。谁能想到呢?

M2 GPU 的速度提高了 35%，但同时使用了更多的功率。在相同的功耗下，它的速度提高了 25%

尽管如此，这看起来还是一个非常节能的GPU。苹果喜欢进行疯狂的比较，比如说它在同等功率下比英特尔酷睿i7-1255U快2.3倍。我们不得不注意到，苹果并没有将其芯片与AMD的超便携笔记本电脑芯片进行比较，后者在这方面总体上优于英特尔。

在某种程度上，这并不重要。图像性能的改善总是受欢迎的，但3D图像性能是一个你只能与Windows PC比较的领域，因为它会影响Adobe Premiere等内容创建应用程序。比较不同架构的处理器总是不确定的，如果要概括包括GPU计算、实时3D渲染等在内的“图形性能”，就更不确定了。

M2的GPU比A15大了25%，速度也快得多，就像A15之于A14一样。你看到一个规律了，对吧?

M2 vs M1:内存

在内存子系统中，“M2之于A15就像M1之于A14”的模式并不成立。A14和A15具有相同的主内存子系统规格:64位宽LPDDR4x接口。M1的宽度翻了一倍，达到128位，并坚持使用LPDDR4x，在峰值68.25GB/s时，M2切换到LPDDR5x，这将内存带宽提高到100GB/s。

请注意，M1 Pro也切换到LPDDR5x, 256位内存接口提供了200GB/s的带宽。而M1 Max则是512位接口的两倍，达到400GB/s。

所以，虽然M2的内存带宽比M1多50%，但M2 Pro和M2 Max的内存带宽并不一定比M1 Pro/Max多50%。要做到这一点，苹果需要制造更大的内存总线，这是可能的，但开始变得昂贵和复杂。

除了内存带宽的大幅提升外，M2还拥有高达24GB的内存。M1只提供8GB和16GB配置，这两种配置在M2上仍然可以使用。

虽然没有明确说明，但我们愿意打赌M2上的系统级缓存(可访问芯片各个方面的片上缓存)也要大50%。苹果将A14的缓存容量从16GB增加到了A15的32MB。M1上有24MB的SLC，可以合理地预期它在M2上翻了一番，达到48MB。在M2 Macbook 7月份上市并进行全面测试之前，我们无法给出答案，但SLC缓存的大小是个大问题。它对一切都有帮助，因为它可以访问CPU, GPU，神经引擎，媒体编码器，你能想到的。

M2 vs M1:其他改进

当然，苹果很快就指出M2不仅仅是一个CPU、GPU和RAM。这是一个完整的片上系统，包括重要的硬件加速模块，用于支持苹果不断添加到macOS和iPadOS中的高级功能。神经引擎虽然仍有16个核心，但每秒可执行高达15.8万亿次运算，比M1中的神经引擎的11万亿次运算高出40%以上。这就像A14(11万亿)到A15(15.8万亿)的飞跃一样。

负责加速音频和视频编码和解码的媒体引擎也从A14升级为A15的新引擎。支持H.264和HEVC编解码，最高可达8K分辨率，包括ProRes视频加速支持。有趣的是，M1没有这个版本的媒体引擎，M1 Pro和M1 Max有。本质上，M1搭载了A14的媒体引擎，M1 Pro、Max、Ultra以及M2搭载了A15的媒体引擎(M1 Max搭载了2个，M1 Ultra搭载了4个)。

媒体引擎很有可能会在A16上再次升级(也许会有AV1硬件加速)，M2 Pro、Max和Ultra也会升级到那个版本。

总的来说，M2似乎是M1的一个不错的升级，尽管不是革命性的。它采用了我们在A15上看到的所有架构改进，并将其应用到轻薄笔记本级芯片上，就像M1对A14所做的那样。考虑到后来的M1处理器(M1 Pro、Max和Ultra)给我们带来了LPDDR5x内存和更新的媒体引擎等进步，这并不是一场全面的胜利。

苹果公司将不可避免地推出M2 Pro、M2 Max和M2 Ultra，这将是一件有趣的事情。我们怀疑它们可能使用了台smc更先进的3nm工艺技术，并可能在今年晚些时候发布的iPhone 14 Pro中采用我们在A16上发现的一些改进——可能是改进的媒体引擎，也可能是新的神经引擎。M2是苹果为Mac(和iPad Pro)设计的第二代苹果硅芯片的一个很好的开端，但这并不令人意外。

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