苹果发布M6与M5 Ultra芯片,2nm工艺与四die设计强化端侧AI

苹果于8月25日发布了其首款采用2nm工艺的SoC“M6”,以及M系列首款采用四die(晶粒)结构的“M5 Ultra”。M6将搭载于新款Mac mini,M5 Ultra则将用于新款Mac Studio。两款芯片均把CPU、GPU、Neural Engine(神经引擎)与统一内存相结合,在创意处理、软件开发之外,强化了在设备端运行生成式AI和智能体AI(Agentic AI)的端侧AI性能。

(图片来源:Apple)

M6:苹果首款2nm芯片

M6通过2nm工艺提高晶体管密度,实现了性能与能效的同步提升。CPU采用12核设计,包含2个超级核心、4个性能核心和6个高效核心。与M5相比,核心数量增加2个,多线程性能最高可达M5的1.2倍、M1的2.4倍。

具体而言,超级核心负责单线程处理,性能核心负责高负载多线程任务,高效核心则处理后台任务。从图像编辑、代码编译、文件索引到智能体AI,芯片会根据处理内容灵活调度核心,为用户提供高速且响应流畅的体验。

GPU同样为12核,比M5增加2个核心,每个核心都内置了负责AI处理的Neural Accelerator(神经加速器)。面向AI的峰值GPU计算性能较M5提升约30%,达到M1的8倍以上。图形方面,M6改进了着色器核心架构和Dynamic Caching(动态缓存),并支持硬件加速光线追踪,几何处理性能比M5提升50%。

此外,M6还搭载了两个16核Neural Engine(合计32核)。

M5 Ultra:M系列首款四die芯片

M5 Ultra采用将两颗双die(晶粒)结构的M5 Max芯片通过UltraFusion技术连接的设计,成为M系列首款四die芯片。芯片间带宽超过4.4TB/s,连接密度达到传统方案的6倍以上。四个die以低延迟、高带宽方式互连,在软件层面可被视为单一处理器。

CPU最多提供36个核心,包括12个超级核心和24个性能核心。相比M3 Ultra,单线程性能最高为M3 Ultra的1.25倍,多线程性能最高为1.3倍。

GPU最多为80核,每个核心内置Neural Accelerator,使面向AI的峰值GPU计算性能最高可达M3 Ultra的4.5倍、M1 Ultra的6倍以上。同时,M5 Ultra支持第二代Dynamic Caching、硬件加速网格着色和第三代光线追踪,图形性能较M3 Ultra最高提升40%。

内存方面,M5 Ultra最高支持512GB统一内存,内存带宽达到1.2TB/s,较M3 Ultra扩大50%。凭借大容量统一内存,数千亿参数规模的AI模型和大型数据集可以直接存储在内存中,并在Mac Studio上运行。用户无需将数据传输到云端,即可在本地完成AI模型运行、微调以及科学计算等任务。

此外,M5 Ultra还配备32核Neural Engine和增强的Media Engine,支持H.264、HEVC,内置4个ProRes编解码引擎,并支持硬件AV1解码,可满足高分辨率视频编辑、复杂3D渲染和科学分析等专业工作负载。

开发者支持

苹果表示,通过Core AI、Core ML、Metal、Xcode等面向开发者的框架和工具,开发者可以使用两款芯片的CPU、GPU和Neural Engine。将M6或M5 Ultra与这些工具结合,开发者可在Mac上本地运行和微调大规模AI模型,也可以使用自有模型,在设备上完整构建并运行高强度的AI工作负载。