苹果芯片为什么性能高功耗低（5nm二代200亿个晶体管）

苹果自研芯片M2（来源：苹果官网）

钛媒体app 6月7日消息，今天凌晨苹果WWDC 2022主题演讲活动上，苹果公司正式发布适用于Mac、iPad设备平台，基于ARM架构的自研Apple Silicon M2处理器，全面更新了制程和性能配置。

这是自2020年11月首次发布自研芯片M1以來，时隔不到两年，苹果再度更新Apple Silicon M数字系列芯片，旨在取代M1芯片。

此外，M2距离今年3月8日更新M1系列顶配M1 Ultra，仅过了三个月左右——这意味着，你购买带刘海的笔记本电脑MacBook Pro，刚使用两个月就成了苹果旧款电脑。

截至目前，苹果在售的Mac产品线中，除了Mac Pro还采用英特尔芯片外，其他系列均已搭载M系列芯片。

苹果硬件高级副总裁斯鲁吉（Johny Srouji）表示：“M2开启第二代M系列芯片，超越M1的卓越功能。随着我们持续聚焦节能表现，M2带来更快的中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）和神经引擎。”

具体来说，此次苹果新的 M2 处理器（芯片），采用台积电第二代5nm制程（台积N5P）工艺，拥有200亿个晶体管，比M1芯片多40亿（25%），比iPhone 13系列手机上搭载的A15 SoC晶体管数量多50亿，比AMD 6000系列，还多69亿个晶体管。

根据钛媒体App从台积电获得的数据显示，N5P制程技术，是台积电旗下5nm的主要强化版本，也是5nm平台中，仅次于N4、N4P的效能技术版本。

N5P的性能，较7nm制程工艺有15%的提升，降低了30%功耗。作为强化版的N5P，则预计效能比第一代5nm再提高5%、功耗减少10%，晶体管密度增加6%。

此外，N5P重要更新点在于，藉由减少光罩层数，来降低制程复杂度，且改善芯片的生产周期。而目前最强的N4P，预计2022年下半年完成产品设计，或采用在苹果M3芯片上。

而本次苹果发布的M2芯片，与英伟达今年4月发布的800亿个晶体管的Hopper H100芯片，制程相同，后者比之前次旗舰A100 GPU提升3到6倍性能。

本次苹果发布的M2芯片还支持最高24GB的LPDDR5统一内存，内置8核心CPU、10核心GPU。苹果表示，新的M2芯片CPU拥有四个性能核、四个效率核配置，M2 CPU性能（效能）比M1提升18%，GPU效能提升35%。

另外，与最新的PC笔记本电脑芯片（英特尔酷睿i7-1255U）的GPU处理器相比，M2芯片在同等功耗水平下的运行速度快2.3倍，并且仅需前者1/5的功耗便可达到其峰值水平的性能。

此外，M2神经引擎数量也达到15.8亿，比M1提高40%；还有升级版的影像处理引擎，让M2能更顺畅地播放4K和8K影片；M2更新的ISP以及Secure Enclave（安全隔区），为用户提供行业领先的安全性。

需要注意的是，Secure Enclave 是几乎每台 Apple 设备都随附的安全协处理器，可提供额外的安全保护。iPhone，iPad，Mac，Apple Watch 和其他 Apple 设备上存储的所有数据都是使用随机私钥加密的，只能由 Secure Enclave 访问。这些密钥对设备而言是唯一的，并且永远不会与 iCloud 同步。

总的来看，鉴于此次苹果官方只对比了M2、M1之间的性能和配置提升。因此，你可以理解为，苹果最新的M2芯片产品定位，介于M1和M1 Pro/Max/Ultra之间，取代M1——毕竟M1 Ultra是桌面级芯片，配备1140亿晶体管、20核CPU、32核神经引擎——Mac Studio和刘海屏Macbook Pro用户可以再高兴一会了。

如果说三个月前，苹果发布的M1 Ultra，是以“缝合拼图”的形式实现性能提升、震撼世人的话。新一代的M2，更多是通过台积电提供的制程节点更新，以及自身算法和配置上的加成，让M2实现比M1更好的性能表现。

今天凌晨发布会上，苹果宣布，基于 M2 芯片的 2022款MacBook Air 以及更新的MacBook Pro即日起接受预定，将于7月上市，售价为9499元人民币起。

与此同时，由于苹果官网将Mac Mini、2020 M1 MacBook Air予以保留，因此，M1、M2两个芯片版本的硬件产品，预计还将同时存在一段时间。

另外，作为M1的更新迭代产品，预计苹果可能会在今年9月秋季发布会上，更新iPad产品线，将M2芯片塞入到iPad Pro当中。

不过比较遗憾的是，最受关注的苹果AR眼镜今天并未现身。尽管海报人物佩戴了眼镜，让外界浮想联翩，但是发布会上并未透露任何信息。天风证券分析师郭明錤指出，距离苹果AR/MR头显进入量产还需要一段时间，他预测苹果的AR设备将在2023年到来。

（本文首发钛媒体App，作者｜林志佳）