出门问问|苹果发布M1 Ultra芯片：1140亿晶体管、20核CPU+64核GPU 算法|软件

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"multi_version":false【出门问问|苹果发布M1 Ultra芯片：1140亿晶体管、20核CPU+64核GPU】随着Mac Studio的发布，苹果也推出了最新的M1系列芯片：M1 Ultra 。这是苹果及其M1系列芯片的巨大飞跃，通过名为UltraFusion的创新封装架构，苹果将两个M1 Max芯片互联在一起，创建了前所未有的性能和功能水平的SoC ，为Mac Studio提供了惊人的计算能力。

M1 Ultra由1140亿个晶体管组成，是个人计算机芯片有史以来最多的一款产品。苹果为M1 Ultra配置了高达128GB的高带宽（达到800 GB/s）、低延迟统一内存，加上最高的20核CPU（16个性能内核+4个能效内核）、64核GPU和32核NPU ，为开发人员提供了无可比拟的性能，承担以往难以完成的3D渲染工作。与此前的M1 Max芯片一样，每个性能内核拥有192KB指令缓存、128 KB数据缓存和共计48MB的L2缓存，每个能效内核拥有128KB指令缓存、64KB数据缓存和共计8MB的L2缓存。
在去年苹果推出M1 Max芯片以后，就有人通过对其的研究，发现M1 Max具有未被发现的互联总线，可以支持通过特定的中介层和多芯片封装，理论上就可以实现堆叠。由此断定未来苹果可能会基于M1系列芯片的架构，持续地进行扩展。这次M1 Ultra的出现，也印证了这种想法是正确的。

为了构建M1 Ultra ，苹果采用了定制的封装架构UltraFusion ，以实现两个M1 Max芯片的连接。这种方法解决了双路主板配置双CPU带来的增加延迟、减少带宽和功耗增加的问题，并且可以将两个芯片识别为一个CPU ，让开发人员能够更充分地利用其性能。 M1 Max的中介层有超过10000个信号引脚，以此提供了2.5 TB/s的处理器间低延迟带宽，是目前最好的多芯片互连技术带宽的四倍以上。
64核GPU也让图形性能得到了大幅度的提升，共计8192个执行单元，单精度浮点计算能力为21 TFLOPs ，纹理填充率为660 GTexels/s ，像素像素填充率为330 GPixels/sM1 Ultra的32核NPU可以每秒进行高达22万亿次运算，加速完成最具挑战性的机器学习任务。
M1 Ultra的媒体引擎支持硬件加速H.264、H.265、ProRes、ProRes RAW ，带有两个视频解码引擎、四个视频编码引擎、以及四个ProRes编解码引擎。其性能也达到了M1 Max的两倍，提供了更高的ProRes视频编码和解码吞吐量，让Mac Studio可以播放多达18个8K ProRes 422视频流。 M1 Ultra还集成了定制的技术，比如能够驱动多个显示器的显示引擎和集成了Thunderbolt 4控制器，此外还具备一流的安全功能，包括苹果最新的Secure Enclave、硬件验证的安全启动和运行时的反利用技术。

苹果硬件技术高级副总裁Johny Srouji表示：
“M1 Ultra是苹果又一个改变游戏规则的芯片，将再次震撼PC行业。通过将两个M1 Max芯片与UltraFusion封装架构相连接，让我们能够将苹果芯片扩展到前所未有的新高度。凭借其强大的CPU、GPU、令人难以置信的神经引擎、ProRes硬件加速和海量的统一内存， M1 Ultra让M1系列变得更加完善，成为世界上最强大、功能最强大的个人计算机芯片。 ”
据苹果官方介绍， M1 Ultra的CPU与酷睿i5-12600K（搭配DDR5内存）在相同性能的情况下，功耗低65% ，或在酷睿i9-12900K三分之一功耗下，性能高出90% 。 M1 Ultra的GPU与GeForce RTX 3090相当，不过功耗要低得多。