蘋果M1處理器 採台積5奈米
工商時報 涂志豪 2020.11.12
蘋果發表地表最快的M1處理器。圖／摘自Apple網站


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蘋果11日正式發布應用在Mac個人電腦產品線的Arm架構M1處理器，核心實測每瓦運算效能大躍進，堪稱地表運算速度最快的低功耗處理器。蘋果M1處理器採用台積電5奈米量產，搭載8個中央處理器（CPU）運算核心及8個繪圖處理器（GPU）運算核心，採用16核心類神經網絡引擎（NPU）加速人工智慧（AI）及機器學習運算，晶片內含高達160億個電晶體亦創下業界新紀錄。
蘋果表示，M1是業界第一顆採用5奈米製程打造的個人電腦處理器，在低功耗晶片中，配備全球最快CPU核心、全球最強每瓦CPU效能、全球個人電腦中最快的整合式GPU。相較於市售個人電腦平台，M1可提供最快達3.5倍CPU效能、最快達6倍的GPU效能、及最快達15倍的機器學習速度，還有比以往Mac更長達2倍的電池續航力。
蘋果於今年舉辦的第三場新產品發表會中，推出號稱地表最快M1低功耗處理器，與採用於iPhone 12中的A14應用處理器相較，內含電晶體數量多出35％達160億個。搭載的大小核CPU架構中，包括4個高效能運算Firestorm核心及4個高效率運算Icestorm核心，與先前x86架構處理器相較，運算效能翻倍增加及達到最佳每瓦運算效能，亦即功耗僅是其它x86架構處理器的25％。

新款M1處理器搭載蘋果自行設計8個GPU核心，能提供2.6 TFLOPS（每秒兆次浮點運算）效能，同時執行高達2.5萬個執行緒，包括4K影音播放或3D影像處理等都可輕鬆應對。與市面上x86處理器的整合GPU核心相較，M1的GPU運算效能可提升2倍以上，但功耗卻只有其三分之一。
至於M1處理器內含的16核NPU則可透過每秒高達11兆次運算，協助進行機器學習等AI應用，同時也內建資訊安全防護的運算架構。M1同時支援最新的Thunderbolt與USB 4、PCIe Gen 4等高速傳輸介面。此外，M1具備統一記憶體架構，採用與A12X相同的晶片封裝製程，能在自訂的封裝中整合高頻寬、低延遲的單一記憶體池，讓M1中的所有技術能夠存取同樣的資料，不用來回複製其他記憶體池中的內容，進一步改善效能與效率。
蘋果在全新的MacBook Air、13吋MacBook Pro、Mac mini中搭載M1處理器。蘋果表示，已經開始採用專為Mac設計的全新晶片系列，作為轉換計畫的開端。轉用蘋果設計的晶片將需要兩年左右的時間完成，這三個系統的轉換是令人驚喜的第一步。

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