來(lái)源：愛(ài)范兒

M1 系列芯片終于落幕，M1 Ultra 的出現(xiàn)讓人驚鴻一瞥（Peek），也明示了 M 系芯片將會(huì)繼續(xù)巔峰下去（Peak）。

面對(duì)物理工藝節(jié)點(diǎn)即將達(dá)到物理極限，蘋(píng)果芯片設(shè)計(jì)師用了一個(gè)簡(jiǎn)單的「1+1」解決了一系列的芯片設(shè)計(jì)難題。

1 Ultra = 2 Max，M1 成了計(jì)量單位

在 M1 Ultra 發(fā)布前，蘋(píng)果官網(wǎng)的 M1 Max 架構(gòu)圖并未展示出「高速總線」。

反而是由民間 DIY 愛(ài)好者所發(fā)現(xiàn)，并大膽的猜測(cè)這是為后續(xù)「拼接」芯片所預(yù)留。彼時(shí)猜測(cè)便是一則高速總線用來(lái)串聯(lián)多塊 M1 Max。

M1 Ultra 的確也是如此，通過(guò)預(yù)留的區(qū)域拼接在一起，同樣，兩枚芯片之間的數(shù)據(jù)互通，也經(jīng)由拼接在一起的硅介質(zhì)。

蘋(píng)果也給它取了個(gè)很蘋(píng)果的名字，稱為 UltraFusion。依稀記得 Fusion 這個(gè)詞上次被提及，還是在 iMac 上的 Fusion Drive，只不過(guò)上次結(jié)合的是硬盤(pán)，而這次是芯片，Ultra（極致）了一些。

▲ 將兩塊 M1 Max 連接起來(lái)的 UltraFusion 架構(gòu)，其實(shí)就是無(wú)數(shù)的硅介質(zhì)通道.

其實(shí)，一臺(tái)設(shè)備用上多枚芯片并非蘋(píng)果首創(chuàng)，跟曾經(jīng)的雙路泰坦、四路泰坦有些類似。

只不過(guò)，蘋(píng)果做了一些微小的工作，UltraFusion 架構(gòu)猶如統(tǒng)一內(nèi)存一樣，擺脫了數(shù)據(jù)經(jīng)由主板連接的讀寫(xiě)性能和能效損耗。

▲ M1 Ultra 規(guī)格簡(jiǎn)介.

M1 Ultra 內(nèi)的兩枚 M1 Max 可以實(shí)現(xiàn) 2.5TB/s 的低延遲互聯(lián)帶寬。

不同于 M1 Pro、M1 Max 的多種規(guī)格，簡(jiǎn)單芯片加倍的 M1 Ultra 共有兩種規(guī)格。

丐版 M1 Ultra：20 核心 CPU、48 核心 GPU、32 核心神經(jīng)引擎、64GB 統(tǒng)一內(nèi)存

M1 Ultra：20 核心 CPU、64 核心 GPU、32 核心神經(jīng)引擎、128GB 統(tǒng)一內(nèi)存

與之對(duì)應(yīng)的就是砍半的 M1 Max。

從這里來(lái)看，M1 Ultra 的出現(xiàn)應(yīng)該歸功于封裝技術(shù)，而非是芯片生產(chǎn)。通俗易懂地可以這樣說(shuō)是，蘋(píng)果在設(shè)計(jì) M1 Max 時(shí)，預(yù)留了「涂膠水」的位置，「一拍即合」。

從 M1 出現(xiàn)，到 M1 Pro、M1 Max 再到 M1 Ultra，蘋(píng)果的 M 系芯片以 ARM 架構(gòu)的高能效比為基礎(chǔ)，加入了令人嘖嘖稱奇的「統(tǒng)一內(nèi)存」、「UltraFusion 架構(gòu)」，誕生的 SoC 足以顛覆傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)。

這創(chuàng)新的想法，蘋(píng)果架構(gòu)師蒂姆?米勒特（Tim Millet）曾在訪談中表示，一切都是站在蘋(píng)果十幾年獨(dú)自研發(fā) A 芯片的「巨人」肩膀之上。而曾經(jīng)下定投入海量資源決心自研芯片，自然是源自喬布斯對(duì)完美產(chǎn)品的追求。

▲ 蘋(píng)果芯片架構(gòu)師、副總裁蒂姆?米勒特（Tim Millet）. 圖片來(lái)自：Apple

在今早凌晨，Tim Millet 肯定的說(shuō)，M1 Ultra 是最后的 M1 芯片，但距離兩年從 X86 轉(zhuǎn)向 ARM 陣營(yíng)的期限，還有幾個(gè)月的時(shí)間，而 Mac 系列里也差最后一塊「一錘定音」的拼圖。

Mac Studio 并非承接自 Intel 版本的 Mac Pro，而 M1 Ultra 也不會(huì)是過(guò)渡期中最后和最強(qiáng)大的 M 芯片。

兩年之約，M1 Ultra 并非是終章

芯片架構(gòu)陣營(yíng)轉(zhuǎn)換，蘋(píng)果有過(guò)一次經(jīng)驗(yàn)，但從 X86 轉(zhuǎn)到 ARM 如此的順利，實(shí)屬罕見(jiàn)。

▲ 蘋(píng)果的 Studio 套裝：Mac Studio 與 Studio Display.

M1 系列芯片徹底解放了產(chǎn)品形態(tài)，蘋(píng)果能夠以 Pro Workflow 團(tuán)隊(duì)的一些特定需求來(lái)解決 Mac 產(chǎn)品的形態(tài)，Mac 的產(chǎn)品定義和形態(tài)不再受芯片能效掣肘。

M1 Ultra 有著兩倍的 M1 Max 性能，但對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō)，它還不夠 Pro，僅僅可以達(dá)到 Studio 等級(jí) 。

在 Mac Studio 對(duì)外公布之后，Geekbench 數(shù)據(jù)庫(kù)中也出現(xiàn)了 M1 Ultra 的跑分，單核心 1793 的分?jǐn)?shù)與 M1 Max 接近，但多核心性能直接來(lái)到 24055，與 AMD Ryzen 3960X 線程撕裂者差不多。

而至于蘋(píng)果口中的 M 芯片 Mac Pro 或許只有 M2 Ultra 可解了。

▲ 等待更新的 Intel 版 Mac Pro.

在 M1 Ultra 和后續(xù)更強(qiáng)的 M 芯片不斷上探 Studio 工作室級(jí)和 Pro 專業(yè)級(jí)市場(chǎng)，增加行業(yè)影響力之時(shí)，M1 芯片也開(kāi)始被下放至 iPad，不斷提升市場(chǎng)占有率。

除了「雙路 M1 Max」的 M1 Ultra，M1 也下放到 iPad Air 產(chǎn)品線中，無(wú)形之中降低了 M 芯片的準(zhǔn)入門檻。而平板市場(chǎng)的回暖，也讓 iPad 收益，一舉奪得 2021 年全球平板電腦市場(chǎng)，34.2% 的市場(chǎng)份額比第二、第三的三星和聯(lián)想加起來(lái)都多，數(shù)據(jù)來(lái)自 IDC。

搭載 M1 芯片的 iPad Air 5 也會(huì)是 iPad 的出貨主力，M 芯片的市場(chǎng)占有率自然也會(huì)大幅提升，繼續(xù)強(qiáng)化 M 芯片認(rèn)知度。

臨近兩年之約的節(jié)點(diǎn)，蘋(píng)果顯然加快了 M 芯片的布局頻率，iPad Air、iPad Pro、MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、Mac Studio，能放 M 芯片的統(tǒng)統(tǒng)更新了個(gè)遍，與從 Power 轉(zhuǎn)到 Intel 的歷史進(jìn)程保持一致。

▲ 2020 年 12 月份，Adobe 發(fā)布了 ARM 版 Lightroom.

另一層面上，經(jīng)營(yíng)十幾載的蘋(píng)果生態(tài)也有了空前號(hào)召力，除了一些行業(yè)軟件和游戲外，大眾的、專業(yè)的軟件在過(guò)渡期內(nèi)幾乎齊齊的開(kāi)發(fā)出了原生 ARM 版本，甚至微軟的一眾 office 套件也逐一適配。

凌晨的 M1 Ultra 可以說(shuō)是 M1 系列中最后的一塊芯片，但以「兩年之約」這個(gè)過(guò)渡期來(lái)說(shuō)，M1 Ultra 可能只是個(gè)「高潮」，而非終結(jié)。

一錘定音的必定是 Mac Pro。

M 芯片的巨型恐龍化只是個(gè)表象

兩塊 M1 Max 拼接成的 M1 Ultra 已經(jīng)超過(guò)英偉達(dá)頂級(jí) GPU GA100 芯片面積（826mm²），成為當(dāng)下消費(fèi)級(jí)最大的芯片。

▲ 面積可觀的 M1 Max.

其實(shí)，單個(gè) M1 Max 芯片 432mm² 的面積就已經(jīng)十分可觀，幾乎無(wú)限接近了 500mm²。面積再大，芯片設(shè)計(jì)良率會(huì)急轉(zhuǎn)直下，如 700mm² 的設(shè)計(jì)合格率大概只有 30%，縮小到 150mm² 良品率就飆升到 80%。

另一方面，愈發(fā)先進(jìn)的工藝制程也讓芯片生產(chǎn)成本陡升。根據(jù) IBS 所公布的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì) 3nm 芯片預(yù)計(jì)將耗資 5.9 億美元，而 5nm 只要 4.16 億美元，7nm 為 2.17 億美元，28nm 不過(guò)才 4000 萬(wàn)美元。倘若蘋(píng)果 M 芯片全面轉(zhuǎn)入 3nm 的話，設(shè)計(jì)成本可能就要增加 50%。

似乎無(wú)路可走，未來(lái)愈發(fā)不明朗了？

雖然僅僅是兩枚芯片的拼接封裝，M1 Ultra 成型的理念有些類似 AMD 的 Chiplet（小芯片）技術(shù)。只不過(guò)，蘋(píng)果用的是兩枚超大芯片。

▲ AMD 基于 Zen 2 的 EPYC 2 (Rome) 處理器。圖片來(lái)自：AMD

不同于蘋(píng)果，Chiplet 更多是運(yùn)用舊工藝（如 7nm 芯片），小型化的芯片（CPU），利用先進(jìn)的封裝工藝進(jìn)行混裝，靈活度很高。

Chiplet 的優(yōu)勢(shì)便是降低成本，擺脫對(duì)先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的依賴，甚至可以彎道超車。不過(guò)，Chiplet 是將芯片 2D、3D 堆疊，對(duì)于熱管理設(shè)計(jì)和熱功耗的控制更為嚴(yán)格。

▲ AMD 基于 3D Chiplet 封裝的 Ryzen 9 5900X CPU.

但這些劣勢(shì)在本身功耗比俱佳的 M 芯片上，似乎成為了進(jìn)入 Chiplet 的一則優(yōu)勢(shì)。

在確定 M1 Ultra 會(huì)是 M1 系列最后一枚芯片時(shí)，也使此前猜測(cè)的四枚 M1 Max 拼接的巨型芯片自然也停留在了猜想階段。

▲ 在 M1 Ultra 發(fā)布之前，民間大神猜想的 M1 芯片升級(jí)之路。圖片來(lái)自：Twitter

相對(duì)來(lái)說(shuō)，在保證數(shù)據(jù)高速傳輸以及統(tǒng)一內(nèi)存的桎梏下，四枚 M1 Max 的組合對(duì) UltraFusion 架構(gòu)的設(shè)計(jì)要求更高，但不排除在實(shí)驗(yàn)室中蘋(píng)果已經(jīng)有了相應(yīng)的芯片構(gòu)想和與之相配的平臺(tái)。

只是以現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的工藝制程節(jié)點(diǎn)升級(jí)仍然是個(gè)較為穩(wěn)妥的選擇，繼續(xù)依靠 4nm、3nm 的先進(jìn)制程繼續(xù)提升晶體管數(shù)量，與之完成相應(yīng)的處理器升級(jí)。

同樣地，后續(xù)的 M 芯片也極有可能與 M1 系列看齊，一代四枚，最高等級(jí)停留在 Ultra 上。但并不排除蘋(píng)果在某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)拿出一塊擁有 M 系列和 A 系列芯片組成的超大 SoC 塞入一個(gè) Pro 后綴的產(chǎn)品之中。

讓行業(yè)嘆息、消費(fèi)者驚嘆的芯片壁壘

在談及蘋(píng)果產(chǎn)品的時(shí)候，我們更傾向于「生態(tài)」優(yōu)勢(shì)。我們被它的軟件生態(tài)所捆綁，設(shè)備間工作流的無(wú)縫切換，數(shù)據(jù)通過(guò) iCloud 無(wú)縫流轉(zhuǎn)，用上 iPhone、Mac、iPad 就再也不想換陣營(yíng)，樂(lè)不思蜀。

▲ 搭載 M 系列芯片的 Mac 們（除了左四的 Studio Display，它搭載的是 A13）.

是什么造就了蘋(píng)果完善、緊密、優(yōu)渥的生態(tài)？不是封閉，不是優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，也不是強(qiáng)大的硬件，而是早就布局十幾載的芯片。

蘋(píng)果可以為了前置攝像頭的人物居中，空間音頻，喚醒 Siri 等功能，將一枚 A13 芯片塞入 Studio Display 里。而即使放在現(xiàn)在 A13 芯片依然能夠跟 Android 陣營(yíng)的主流 SoC 打的有去有回。

同樣也可以為了 5G，給 iPhone SE 3 塞入一枚 A15，這就好比在五菱宏光里塞一個(gè) V8。

在蘋(píng)果產(chǎn)品中，自研芯片幾乎無(wú)處不在。

無(wú)論是前無(wú)古人的 M1 系列芯片，還是逐步下放到 IoT 的 A 系芯片，使蘋(píng)果的硬件擁有了幾近一致的體驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上建立出了所謂的生態(tài)。

A 系、M 系芯片壁壘才是蘋(píng)果產(chǎn)品最強(qiáng)最大的優(yōu)勢(shì)所在，讓同類型產(chǎn)品難以望其項(xiàng)背。