苹果芯片，惊人改变

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作为今天 MacBook Pro 更新的一部分，苹果还发布了 M5 Pro 和 M5 Max，这是 M5 芯片家族的最新成员。

通常情况下，Pro 和 Max 芯片都沿用基础芯片的基本构建模块，只是进行扩展——增加 CPU 核心数、GPU 核心数和内存带宽。但 M5 芯片与以往几代产品相比，无论从 CPU 架构还是封装方式来看，都发生了令人惊讶的巨大变化。

我们只有在拿到硬件进行测试后才能知道这些变化对性能的影响，但以下是我们目前能够收集到的有关新更新的所有技术细节，以及 M5 芯片系列与过去几代 Apple Silicon 芯片相比的性能表现。

全新的融合架构和第三种类型的CPU核心

苹果公司表示，M5 Pro 和 M5 Max 采用了一种“全新的融合架构”（all-new Fusion Architecture），将两个硅芯片焊接成一个处理器。苹果之前也使用过这种架构，但以往仅用于将两个 Max 芯片组合成 Ultra 处理器。

苹果的做法有所不同——例如，M5 Pro 并非简单地将两颗 M5 芯片焊接在一起。相反，苹果采用了一种芯片组，其中一颗负责 CPU 和大部分 I/O 功能，另一颗主要用于图形处理，两颗芯片均采用相同的 3nm 台积电制程工艺制造。

无论是 M5 Pro 还是 M5 Max，第一颗硅芯片始终相同。它包含 18 核 CPU、16 核神经网络引擎以及 SSD 控制器、Thunderbolt 端口控制器和显示器驱动控制器。

两款芯片的区别在于第二个芯片：M5 Pro 拥有最多 20 个 GPU 核心、一个媒体编码/解码引擎以及一个带宽高达 307 GB/s 的内存控制器。M5 Max 则拥有最多 40 个 GPU 核心、两个媒体编码/解码引擎以及一个内存带宽高达 614 GB/s 的内存控制器（值得注意的是， GPU 芯片中的所有组件似乎都翻了一番，这意味着苹果实际上是将两个 M5 Pro GPU 集成在一起，制成了一个 M5 Max GPU）。

除了老款 M 系列处理器中包含的典型“性能核心”和“能效核心”之外，苹果还推出了第三种不同的 CPU 核心类型。

最顶层是“超级核心”，这是苹果公司在M5时代对之前称为“性能核心”的处理器的新命名。这一变化具有追溯效力，也适用于普通的M5处理器；苹果公司之前在M5 MacBook Pro的规格表中将这些大核心称为“性能核心”，但现在称之为“超级核心”。

在架构的最底层，仍然存在一些针对低功耗进行优化的“能效核心”。M5 仍然使用六个能效核心，而且与超级核心不同，它们的名称并没有改变。这些核心确实有助于提升多核性能，但它们的首要任务是降低功耗和温度，因为它们需要安装在像 iPad Pro 和 MacBook Air 这样的无风扇设备中。

现在，在中间部分，我们有了一种新型的“性能核心”，它专门用于 M5 Pro 和 M5 Max。

事实上，这些是第三种全新的CPU核心设计，既不同于超级核心，也不同于M5的能效核心。它们显然采用了与超级核心类似的设计，但优先考虑多线程性能而非单核速度。苹果公司在新性能核心上的策略听起来与AMD在其笔记本电脑芯片中使用的策略类似：它拥有更大的Zen 4和Zen 5 CPU核心，针对峰值时钟频率和更高功耗进行了优化；以及更小的Zen 4c和Zen 5c核心，这些核心支持相同的功能，但运行速度较慢，并且针对更小的芯片面积进行了优化。

我们目前尚不清楚这些新芯片相对于前代产品的性能表现。从技术角度来看，M4 Pro 和 M4 Max 的“大”核心数量都比 M5 Pro 和 M5 Max 多——M4 Pro 最多有 10 个，M4 Max 最多有 12 个。但凭借六个“超级核心”带来的更高单核性能以及 12 个性能核心带来的强劲多核性能，M5 系列芯片的整体速度应该仍然更快。

所有芯片的比较

对于正在这三款处理器之间进行选择的 Mac 用户，我们将更新我们过去整理的规格表，将 M5 代芯片相互比较，并与 M2、M3 和 M4 代芯片进行比较。

以下是所有 M5 芯片的性能对比，包括苹果在低端 MacBook Air 和 MacBook Pro 机型中销售的各款芯片的部分禁用版本：

尽管内部结构进行了大幅改进，但其基本架构与前几代产品保持一致。Pro 系列相比基础款 M5，CPU 性能提升最大，GPU 核心数量也翻了一番。Max 系列芯片主要面向那些需要更强图形性能、128GB 内存或两者兼备的用户。

与 M2、M3 和 M4 相比

与前几代相比，M5 看起来只是我们熟悉的渐进式改进——CPU 或 GPU 核心数量没有大幅提升，主要依靠架构改进和内存带宽增加来实现预期的代际性能提升。Pro 和 Max 系列芯片的图形核心数量在各代之间基本一致，但 CPU 核心数量的差异则更大。

Pro 系列芯片的表现一直参差不齐，尤其是 M3 系列，更是特例。我们当时测试发现，它与 M2 Pro 相比几乎不相上下，这在苹果芯片的迭代产品中实属罕见（至今依然如此）。M4 Pro 的升级幅度更大，而 M5 Pro 尽管底层架构发生了巨大变化，但其性能应该仍然优于 M4 Pro。

M5 Max 将是苹果全新性能核心的最大考验。根据我们对 14 英寸 MacBook Pro 中 M5 处理器的测试，M5 代超级核心比 M4 代性能核心快约 12% 到 15%。M4 Max 最多配备 12 个超级核心，而 M5 Max 只有 6 个。这意味着 M5 Max 的全新非超级性能核心 P 核心需要弥补相当大的性能差距。

除此之外，最大的悬而未决的问题是，假设苹果公司继续生产 Ultra 芯片，M5 的变革将如何改变苹果对 Ultra 芯片的态度（苹果已经表示，并非每一代处理器都会有 Ultra 更新）。

M1 Ultra、M2 Ultra 和 M3 Ultra 都是通过将两颗 Max 芯片融合在一起而制成的，CPU 和 GPU 核心数量都翻了一番。M5 Ultra 是否也会采用同样的工艺，将两颗 M5 Max 芯片融合在一起，打造更强大的处理器呢？还是苹果会专门为 Ultra 系列开发独立的 CPU 和 GPU 芯片？我们唯一能确定的是，我们不能再根据苹果过去的做法来做任何假设，而过去的做法往往是预测其未来行为最可靠的指标。

Apple 推出 M5 Pro 和 M5 Max 芯片

Apple 今日宣布推出 M5 Pro 和 M5 Max 芯片，将专业级笔记本电脑芯片性能推上新高，为新款 MacBook Pro 提供澎湃动力。这两款芯片均采用 Apple 设计的新融合架构。这一创新设计将两颗晶粒结合为一个单片系统 (SoC)，集成了强劲的中央处理器、可扩展的图形处理器、媒体处理引擎、统一内存控制器、神经网络引擎和雷雳 5 控制器。M5 Pro 和 M5 Max 芯片均采用新的 18 核中央处理器架构，包括 6 颗性能极高的核心，这些核心现名为“超级核心”，拥有冠绝全球的速度。

此外还配备 12 颗专为高能效、多线程工作负载优化的全新性能核心。18 颗中央处理器核心共同发力，可将专业工作负载的处理性能提升最高可达 30%2。图形处理器扩展了在 M5 芯片中首次亮相的新一代架构，搭载最多 40 颗核心。

M5 Pro 和 M5 Max 的每颗图形处理器核心均配备神经网络加速器，且具有更高的统一内存带宽，处理 AI 任务时的峰值图形处理器计算性能相比前代机型提升超过 4 倍。同时，图形处理器也大幅提升了图形性能，对于使用光线追踪的 app，性能较 M4 Pro 和 M4 Max 提升最高可达 35%，先进视觉效果和 3D 渲染性能均得到强化。

“M5 Pro 和 M5 Max 代表 Apple 芯片的里程碑式跃升，利用我们新的融合架构扩展 Apple 芯片性能，同时延续 Apple 芯片高性能、高能效和统一内存架构的核心准则。”Apple 硬件技术高级副总裁 Johny Srouji 表示，“这两款芯片代表了我们不懈的创新步伐，它们集成速度冠绝全球的中央处理器核心、配有神经网络加速器的新一代图形处理器、速度更快的神经网络引擎和高带宽、大容量内存，为 MacBook Pro 带来无与伦比的性能、能效表现和设备端 AI 处理能力。”

全新融合架构

M5 Pro 和 M5 Max 首次采用 Apple 设计的融合架构，这一先进设计将两颗芯片晶粒结合为一个单片系统 (SoC)，使用先进封装工艺，通过高带宽、低延迟技术将两颗第三代 3 纳米晶粒合而为一。这两枚晶粒集强劲的新中央处理器、可扩展的图形处理器、媒体处理引擎、统一内存控制器、神经网络引擎和雷雳 5 控制器于一体。

Apple 速度最快、最为先进的中央处理器核心

M5 Pro 和 M5 Max 采用的新中央处理器搭载 18 颗核心，包括 6 颗超级核心与 12 颗全新性能核心。

性能领先行业的超级核心最初作为 M5 芯片的性能核心亮相，而如今所有搭载 M5 芯片的产品（包括 MacBook Air、14 英寸 MacBook Pro、iPad Pro 和 Apple Vision Pro 等）均已采用“超级核心”这一名称。超级核心采用性能极高的核心设计，单线程性能首屈一指，这部分得益于更高的前端带宽、新缓存结构和强化的分支预测技术1。

M5 Pro 和 M5 Max 还首次搭载全新的性能核心，为实现更出色的能效与多线程性能而优化，满足专业工作负载所需。结合超级核心，这两款芯片的多线程性能相比 M1 Pro 和 M1 Max 提升最高可达 2.5 倍2。得到超级核心与性能核心加持，MacBook Pro 的表现大幅提升，可游刃有余地处理对中央处理器要求极高的专业工作负载，如分析复杂数据或运行繁重模拟等任务。

M5 Pro：专为处理繁重工作流设计

M5 Pro 为满足数据建模师、后期制作声音设计师、STEM 学生等专业用户的需求而设计，这些用户需要强大的处理能力、图形性能以及充足的统一内存，来处理复杂项目与工作负载。

M5 Pro 在 M5 芯片基础上扩展，为最高 18 核的中央处理器搭配了最高 20 核的新一代图形处理器，后者的每一颗核心均配备神经网络加速器。M5 Pro 的新中央处理器架构相比 M4 Pro 多出 4 颗核心，在处理专业工作负载时多线程性能提升最高可达 30%。M5 Pro 支持容量最高达 64GB 的统一内存和最高 307GB/s 的统一内存带宽。结合上述功能，M5 Pro 在处理 AI 任务时的峰值图形处理器计算性能相比 M4 Pro 提升超过 4 倍，相比 M1 Pro 提升超过 6 倍。

M5 Pro 配备了一颗性能加强的着色器核心，支持第二代动态缓存和硬件加速网格着色技术，大幅提升图形性能，相比 M4 Pro 提升最多可达 20%，相比 M1 Pro 提升最多达 2.2 倍。依托 Apple 的第三代光线追踪引擎，M5 Pro 为使用这项渲染技术的 app 提供了比 M4 Pro 提升最高可达 35% 的图形性能。

M5 Max：登峰造极的性能

M5 Max 为 3D 动画师、app 开发者、AI 研发人员等专业用户设计，旨在满足其工作负载对图形处理器运算性能与统一内存带宽的极高要求。

M5 Max 采用与 M5 Pro 相同的开创性图形处理器架构，集成 18 核中央处理器与最高 40 核的图形处理器，M5 Max 的核心数量是 M5 Pro 的两倍。新中央处理器架构使多线程性能相比 M4 Max 提升最高可达 15%。M5 Max 支持最大 128GB 统一内存和最高 614GB/s 统一内存带宽，在处理复杂场景、海量数据集，以及为大语言模型生成更多词元时，表现极为出色。M5 Max 处理 AI 任务时的峰值图形处理器计算性能相比前代提升超过 4 倍，相比 M1 Max 提升超过 6 倍。

M5 Max 的图形性能比 M4 Max 提升最高可达 20%，比 M1 Max 提升最高 2.2 倍。对于使用光线追踪技术的 app，M5 Max 的图形性能相比 M4 Max 提升最高可达 30%。

M5 Pro 与 M5 Max 集成多项先进技术

M5 Pro 与 M5 Max 还在芯片上直接集成多项先进技术，包括：

• 速度更快的 16 核神经网络引擎，与内存连接的带宽更高，为设备端 AI 功能加速。

• Apple 最新的媒体处理引擎支持 H.264 与 HEVC 硬件加速、AV1 解码和 ProRes 编解码引擎。

• 支持 Memory Integrity Enforcement，这是一项行业首创的内存安全保护功能，始终运行且无损于设备性能。

• 芯片上还直接集成定制设计的控制器，为雷雳 5 端口提供支持，实现行业领先的雷雳 5 连接性能。

（来源：编译自arstechnica）

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