苹果M5 Pro和M5 Max芯片架构升级预测

传言苹果即将推出的高端M5 Pro和M5 Max处理器将采用与M5不同的全新架构设计，旨在提升可扩展性。这两款芯片预计将首次搭载在下一代MacBook Pro产品中。

这种架构变革将使芯片加速更加容易和高效，同时减少发热量，可能还会提升电池续航时间。为了实现这一目标，据传苹果已从TSMC为M5采用的片上系统(SoC)布局转向定制版本的TSMC片上集成芯片水平封装布局，称为SoIC-MH。

现有架构的局限性

在苹果M5采用的SoC架构中，除内存外的所有组件都在单一芯片上整体制造，然后连接到系统内存。苹果本质上一直通过组合多个芯片来实现Pro、Max和Ultra芯片的性能提升。

这就是为什么Max和Ultra芯片的GPU核心数量通常是两个低端版本的两倍。但这一直是一种相当低效且缺乏灵活性的性能扩展方式。

TSMC的SoIC制造工艺为选定的功能组创建独立的芯片(或小芯片)，然后通过微小的高速连接链接到单一封装中，并与内存结合形成最终芯片。

对于苹果而言，预期是将GPU移至独立的小芯片上，使其性能扩展能够独立于CPU进行。这一点至关重要，因为对张量处理(用于人工智能)和图形处理能力的需求正在快速增长，而对高性能CPU的需求目前相对较少。

SoIC通常采用堆叠小芯片设计，允许最小且因此最快的互连。但苹果可能使用定制的SoIC-MH布局，将小芯片布置在主芯片旁边而非堆叠。

性能影响预测

在缺乏确切信息的情况下，很难预测这种变化对性能会产生多大影响。

例如，苹果可以在某些系统配置中减少GPU核心数量而非增加，尽管我真的怀疑苹果会想要降低性能。此外，这种布局可能会改变苹果对CPU核心数量的选择，这取决于苹果如何处理芯片上释放的空间，或者公司是否选择缩小芯片尺寸。

但当苹果为Mac Pro发布M1 Ultra时，我看到它只使用集成图形后的第一个想法是，这不是一个很好的长期芯片架构策略。

每一代产品中，我都在等待问题的暴露：M系列仍然不支持独立显卡，只支持芯片的集成GPU，这意味着公司需要更好的方法来随时间增加片上GPU功率。苹果通过在M5的每个GPU核心中添加神经加速器来解决人工智能张量处理需求，但每核心一个加速器的方法也是一条缓慢的道路。

我不知道GPU小芯片是否是解决这些问题的最佳方案，但这有望让苹果在GPU中塞入尽可能多的核心，而不受芯片上固定可用空间的限制。反过来，这可能使苹果能够提供一款14英寸MacBook Pro，在大型机器学习工作负载方面真正具有竞争力。

如果苹果真的实施这种类型的架构，那么我们肯定会在全球开发者大会(苹果的年度开发者会议)上看到M5 Pro和Max系统，因为苹果需要再次激发开发者对游戏和人工智能的热情。

考虑到内存严重短缺等障碍对笔记本电脑价格的压力，以这种方式提供GPU和CPU性能解耦的芯片选项的能力可能有助于控制成本，或者至少让你更容易在预算范围内从细分配置选项中做出选择。

Q&A

Q1：苹果M5 Pro和M5 Max芯片与M5有什么不同？

A：M5 Pro和M5 Max预计将采用全新的架构设计，从传统的片上系统(SoC)布局转向TSMC的SoIC-MH布局。这种变化将提升可扩展性，使芯片加速更容易高效，同时减少发热量并可能提升电池续航。

Q2：为什么苹果要改变芯片架构设计？

A：现有架构通过组合多个芯片来提升性能，这是低效且缺乏灵活性的扩展方式。新架构将GPU移至独立小芯片，使其性能扩展能够独立于CPU进行，这对满足快速增长的人工智能和图形处理需求至关重要。

Q3：这种新架构对MacBook Pro用户有什么好处？

A：新架构可能使14英寸MacBook Pro在大型机器学习工作负载方面更具竞争力，同时提供GPU和CPU性能解耦的芯片选项，有助于控制成本，让用户更容易在预算范围内选择合适的配置。