3月9日凌晨2点，苹果春季新品发布会如约到来，苹果发布了面向生产力领域的“地表最强台式机芯片”M1 Ultra，并推出了全新的产品系列Mac Studio台式机主机及显示器Studio Display。

这是苹果首次在顶级专业台式Mac电脑产品中采用自研M1系列芯片。

此外，苹果还发布了搭载A15芯片的新款iPhone SE、搭载M1芯片的新款iPad Air，iPhone 13系列更新了“苍岭绿”新配色。

不得不说，尽管发布会前，各路曝光已经剧透了不少新品，但苹果几个面向台式机领域的大招，着实还是令人感到十分惊艳，并且产品性价比相比上代产品都有不小的提升。

比如顶配售价6万元的Mac Studio在性能方面已经大幅超越了40万元的Mac Pro，不少内容创作者或许会迎来自己的“春天”。

两颗M1 Max“连”在一起到底有多强？

12900K和3090靠边站

这次苹果发布会的核心焦点，毫无疑问就是M1 Ultra这颗面向台式机领域的“超大杯”芯片。

苹果在介绍M1 Ultra之前先卖了个关子，提到增加芯片核心面积很常见的方式是直接采用两块芯片，但这样增加了功耗、传输速率也更慢，还会给开发者增加负担。

而苹果是如何做的呢？其实去年苹果就在M1 Max中藏了“秘密武器”，就是为芯片提供了“连接能力”，两块M1 Max可以通过苹果创新定制的多晶粒架构“连在一起”，从而形成超大号的M1 Ultra。

苹果将这种架构起名为“UltraFution架构”。

至此，苹果M1系列芯片已经亮出了四种规格，不同规格所提供的性能形成了明显梯度，并且所落地的产品线也有所区分。

M1主要赋能中高端iPad产品以及入门级MacBook产品，M1 Pro和M1 Max则主攻MacBook Pro面对的高负载生产力场景，而对于顶级生产力工具，苹果则用M1 Ultra来镇场。

此次苹果芯片新品并非此前传言的M1芯片“接班人”M2，而是M1系列的顶级“超大杯”M1 Ultra，还是给我们不小的惊喜。

这颗由两颗M1 MAX芯片拼接而成的芯片，有着20核CPU，其中包括16个性能核心，4个能效核心；GPU有48核和64核可选，并有32核的神经网络引擎。此外延续了一体化SOC的思路，使用最高128GB的统一内存，内存带宽可高达800GB/s！

不仅如此，M1 Ultra晶体管数目再创记录，达到1140亿（M1 Max是570亿晶体管），这得益于苹果首次采用的CPU拼接技术，苹果把它叫做“多晶粒”架构。

而这种有点类似于AMD的“多die封装”技术，其实早有伏笔。

早在苹果发布M1 Max的时候，一些半导体专业人士就发现了M1芯片侧边的奇怪留白区域，但当时还搞不清楚到底是做什么用的。

现在真相大白，原来是要通过在硅中介层（interposer）布线，将两个M1 Max芯片连接起来，这样，两个芯片之间的信号就可以沟通。

而这个沟通的通道，就是苹果所说的UltraFusion总线。

不得不说，和AMD的infinity总线有异曲同工之妙，但实际的表现恐怕还有所超越。

M1 Ultra芯片虽然是两个芯片的组合体，但会被系统和所有软件识别为一枚完整的芯片，开发者无需重写代码就能直接运用它的强大性能。这种技术进度，显然不能与AMD最初的“胶水die”做对比，而是直接对标了AMD的zen5架构。

据悉，M1 Ultra芯片可同时传输超过10000个信号，其连接密度是现有技术的两倍，可以实现高达2.5TB/s的低延迟的处理器间带宽。

得益于架构层面对处理性能充分的调用，M1 Ultra 媒体处理引擎性能是 M1 Max的2倍，比最新的桌面芯片强大 10 倍，综合性能则是M1芯片的8倍左右！

此外，ARM架构低功耗的祖传艺能，也能得到了充分延续。苹果表示M1 Ultra在60W功耗下比i9-12900K领先90%，而GPU对比RTX 3060 Ti，在性能略占优势的情况下，功耗却只有后者的1/3，低了近200W！

不过这应该是目前M1芯片的极限了。但M1芯片确实成功打破了ARM架构“性能孱弱，只有能效比优势”的固有印象。

M1 Ultra这么强，落地在产品中表现如何呢？这里也不得不提到，为了进一步发力台式机领域，苹果这次推出了一款全新的Mac电脑产品Mac Studio，Mac Studio将有M1 Max和M1 Ultra两个版本。

简单理解，Mac Studio类似Mac Pro，是一款台式机主机，需要搭配显示器使用。

在Mac Studio产品中，M1 Ultra的CPU性能相比16核英特尔至强处理器提升了90%，相比32核至强提升了60%。

GPU方面的提升更为明显，相比27英寸iMac中的AMD Radeon Pro 5700XT独立显卡，M1 Ultra的性能提升高达4.5倍，甚至相比Mac Pro中的AMD Radeon Pro W6900X，性能提升幅度也达到了80%。

“软硬”结合，造就地表最强

这样的性能能够实现怎样的体验呢？苹果给出了答案：同时处理18条8K ProRes 422格式的视频。

苹果特别说道，Mac Studio是地表唯一一个可以做到这样体验的产品。

外观方面，Mac Studio的外壳采用一体式铝制机身，第一眼看起来就像一个加厚版的Mac mini，但在内部结构和配置方面却截然不同。

此前苹果Mac电脑曾经尝试过圆柱形、长方形、以及“垃圾桶式”等多种设计，此次的Mac Studio无疑是苹果对专业级Mac电脑桌面主机形态的又一次大胆尝试。

Mac Studio内部搭载了两个离心风扇进行散热，背部散热孔超过2000个，并且内部风道结构也进行了精心设计。得益于芯片的高能效比以及散热结构上的创新设计，其工作时的噪音非常低。

接口方面，Mac Studio有4个雷电接口、2个USB-A接口、2个USB-C接口、1个HDMI接口、一个10Gb网线接口、一个SDXC卡插槽和3.5毫米音频接口，可以说在拓展性上直接拉满。

M1 Ultra版Mac Studio面对Mac电脑系列的老同志可以说是“不讲武德”，相比最快的iMac，性能最高提升了3.4倍，而即使相比顶配Mac Pro，性能提升幅度也达到了80%。

两块芯片接在一起就能大幅提升芯片性能，也不是第一次提出来，早在多年前，华为就提出过类似的堆叠技术，只不过后来被台积电加以改良。

晶圆堆叠技术已被证明可行

台积电研发的这项芯片堆叠技术被命名为3D WoW硅晶圆堆叠技术，该项技术在2018年提出，以类似于3D NAND闪存多层堆叠一样，将两层Die以镜像方式垂直堆叠起来，以更先进的封装技术提升芯片性能。

据悉Bow以7nm工艺生产，经过以3D WoW硅晶圆堆叠技术封装后，性能提升了40%，功耗降低16%；对比之下，台积电方面的宣传指出5nm工艺在同等功耗下提升15%的性能，而在同等功耗下则可以提升30%的性能，显然台积电的3D WoW硅晶圆堆叠技术封装技术提升性能的效果比先进工艺制程还要强。

台积电研发3D WoW硅晶圆堆叠技术，在于当下的纳米工艺制程正逐渐接近物理极限，导致台积电开发先进的工艺制程难度越来越大，目前的3nm工艺就从去年延迟到今年，无奈之下推出了5nm工艺改良版的4nm工艺。

台积电研发先进的封装技术还在于它希望通过以成熟工艺为客户提供更高的性能，从而帮助客户降低成本，毕竟成熟工艺良率更高、产能也大，在当下全球面临芯片工艺产能紧张的情况下，以成熟工艺满足客户的要求，可以将先进工艺释放给苹果这些愿意付出更高价钱的客户。

提到芯片堆叠技术，就不得不提到华为，华为在台积电无法为它代工生产芯片之后，而中国大陆的芯片制造企业的工艺制程较为落后，目前中国大陆最大的芯片制造企业中芯国际量产的最先进工艺为14nm工艺，因此提出了双芯堆叠技术，通过以芯片堆叠的方式可以将14nm工艺生产的芯片性能提升至接近7nm。

如今台积电成功量产以它研发3D WoW硅晶圆堆叠技术将7nm工艺生产的芯片性能提升至超过5nm工艺生产的芯片，无疑证明了华为研发的双芯堆叠技术的可行性。

事实上，从华为与台积电的合作从16nm工艺一直延续至5nm工艺，这几代先进工艺都是先为华为生产芯片进行验证后再为苹果代工生产芯片，因此有说法指出华为和台积电在这几代工艺制程上都一直紧密合作，或许当年台积电研发3D WoW硅晶圆堆叠技术的是就曾与华为探讨过。

如今台积电正式推出它的3D WoW硅晶圆堆叠技术，就意味着这项技术已得到验证，或许可以确定华为也即将推出它的双芯叠加技术，借助中国大陆当前投产的14nm工艺生产出性能与7nm工艺相当的芯片，解决芯片生产问题。

文章来源：智东西，科技浪子，柏铭007