iPad Pro 的 M4 芯片突破常规

好吧,这速度真够快的。
去年十月才推出的 M3 芯片,现在已经成了过去式。因为苹果公司突然宣布,新款 iPad Pro 将搭载他们的新一代芯片,我们现在进入了M4时代。
即便你对 iPad 不感兴趣,这个消息仍然会在多个方面影响 Mac 和 iPhone 的发展方向。
首先要问的是:为什么这么快?通常情况下,每年新的iPhone发布时都会带来新一代芯片。而苹果可能希望M系列也遵循类似的一年一次更新节奏,因为这两种芯片其实只是不同版本。但匆忙推出M4打破了这一规律。

一种全新的芯片架构

这个问题相当复杂,涉及到许多关于芯片制造的不确定因素。简单来说:苹果的合作伙伴台积电 (TSMC) 在去年引入了新型的 3 纳米制程技术,使得苹果可以发布 M3 和 A17 Pro 芯片,并宣称这些是首批使用 3nm 制程技术的重要芯片。
问题在于,即便如此,当初生产这些芯片的工艺已经走到了尽头。台积电正在调整其芯片制造流程,从旧版“N3”技术升级到全新的(且截然不同的)“N3E”版本。这一新版本无法兼容以前设计芯片的方法,因此需要彻底重新设计。当苹果提到 M4 使用的是第二代 3nm 芯片技术时,说的正是这个意思。
简单来说,苹果通过 M3 世代率先达到了 3nm 技术,但他们清楚地知道,为了适应台积电未来的发展方向,需要进行全新的系统设计。因此,无论是 M4 或者预计中的 A18,都必须经过完全重制。
为何选择在 iPad Pro 上发布 M4,而不是更受欢迎如 MacBook Air 等产品呢?原因可能是在一个新款芯片刚开始投产的时候,其出货量通常较低。而 iPad Pro 的销量远不及 MacBook Air,这样可以让苹果和台积电逐步提升供货能力。
iPhone 芯片的未来
这对即将在今年秋天推出的新一代iPhone芯片有什么影响呢?去年,iPhone 15 Pro 搭载了基于老版台积电(TSMC)工艺制程生产的3纳米A17 Pro芯片。而非Pro型号则使用了前一代制程中的A16处理器。
看起来苹果不太可能继续在某些iPhones中使用老旧制程,因此,如果看到iPhone 16系列中出现两个不同版本的新芯,我会很惊讶。我更倾向于认为,新款iPhones都会统一采用A18芯。
不过值得注意的是,本周二公布的M4芯其实有两个版本。那些存储容量和内存(RAM)较小的一些iPad Pro机型还少了一颗高性能CPU核心。因此,不排除苹果会通过调整CPU、GPU核心数量以及RAM大小来区分普通版与Pro版,但考虑到需要全面过渡到新制程,我觉得他们不会为这一轮产品设计多种不同类型的新手机芯。
Mac电脑用芯的发展方向
那么,对于Mac电脑来说,下步又是什么呢?目前来看,M3系列只延伸到了部分设备,如:iPad, MacBook Air, 和 MacBook Pro。据彭博社(Bloomberg)记者Mark Gurman透露,还有一个尚未面世的大概是M3 Ultra级别的新M3处理器等待发布。
但是,当你仔细看看……我不确定是否需要担忧。首先,我们目前只见到了新一代M4中的基础版M4芯片。毫无疑问,即便它属于下一代Apple Silicon,现阶段来看,M3 Ultra(包括现在的M3 Pro和Max)依然远比这个小小的M4强大得多。
接下来就是关键问题:究竟M4提升了多少?在苹果周二对M4的大力宣传中,他们总是在拿它跟之前iPad Pro所用到的M2做比较。这倒也合理——毕竟,每款设备都有所不同,把iPad Pro和MacBook Air放一起比确实有些奇怪。(不过,如果苹果出于某种原因,不希望大家把M3和M4直接对比,那这就显得稍微自私了一些。)
尽管“M-什么”的命名方式让我们倾向于认为每一代Apple芯片都是一个整体,但实际上,Apple芯片由多个不同组件组成,包括CPU核心、GPU核心、神经引擎核心,以及显示和内存控制器等。而且,并非每个组件在每次更新换代引都会迎来重大升级。
很显然,M4 芯片中的 GPU 核心和之前的 M3 基本一样,而 CPU 核心则进行了小幅升级(主要是加入了一些来自 M3 的 AI 加速功能)。苹果通过将整体最大 CPU 核心数量从八个增加到十个来提升性能,新加了两个“效率”核心,它们相比四个高效能“性能”核心耗电量更低。
基于以上信息,可以推测基础版的 M4 并不会比其前身快太多。甚至可以认为新增这两个CPU核芯只是为了避免M4运行速度不及M3!虽然台积电的新制程技术更加面向未来,是全新一代制造技术的开端,但其实际密度或许还不如上一代——因此这一新世代引入更多像是平行发展而非重大突破。
总而言之,对于苹果来说,尽快摆脱台积电旧制程并采用新的制程非常重要。这也是为什么(根据彭博社记者Gurman报道)苹果计划在明年年底前把整个Mac产品线都换成使用M4芯片。考虑到这一代M4推出时间如此提前,我猜测我们告别M3时代也会比预想中要早。

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