苹果M1家族的第四款成员曝光，史上最强CPU芯片 M1 Ultra！

在今天凌晨的苹果发布会上，果粉们比较期待的M2芯片并没有发布，但苹果却发布了一颗性能更加强大的M1 Ultra，这是苹果M1家族的第四款成员。

M1 Ultra的打造过程有点简单粗暴，简单来说就是将两颗M1 Max集成在一起，规格几乎直接翻倍。当然实际实现的过程并不简单，苹果启用了M1 Max芯片中的互连模块(die-to-die connector)，苹果称之为“Ultra Fusion”技术，让两颗芯片的互联带宽达到了2.5TB/s，而且拥有1万多个信号点，能够显著降低延迟，提高效率。

在制造工艺同为5nm的情况下，M1 Ultra的晶体管数量达到了1140亿个，这是一个非常恐怖的数字。规格方面，M1 Ultra集成了20个CPU核心，包括4个能效核心以及16个性能核心;每颗性能核心拥有192KB指令缓存、128KB数据缓存，共用48MB的二级缓存;每颗能效核心则拥有128KB指令缓存、64KB数据缓存，共用8MB的二级缓存。

GPU核心数量则达到了64个，共计拥有8192个执行单元，并发线程则最高能够支持196608个，理论算力达到了21TFlops，绝对是新一代剪片神器。神经网络引擎数量也达到了32个，能够实现每秒22万亿次的预算，性能八倍于M1。媒体引擎方面并没有什么升级，支持包含2个视频解码引擎、4个视频编码引擎、4个ProRes编解码引擎，支持H.264、H.265、ProRes、ProRes RAW等编解码。

从时间上看，M系列应该是苹果最晚推出的芯片系列，这也不难理解，毕竟相比手机、手表、无线芯片，电脑芯片的设计要求显然是最为严格的。目前来看，苹果该系列以前推出的M1、 M1 Pro 和 M1 Max三款产品，加上M1 Ultra，苹果M系列已经有了四款芯片。

按照苹果所说， 最新的M1 Ultra是 Apple 芯片和Mac 的下一个巨大飞跃。在新芯片中，他们采用了UltraFusion封装——Apple 的创新封装架构，将两个 M1 Max 芯片的裸片互连，以创建出了具有前所未有性能和功能水平的片上系统 (SoC)。

据介绍，同样由5nm工艺制造的新SoC 有1140 亿个晶体管，是个人计算机芯片中有史以来最多的。M1 Ultra 可配置高达 128GB 的高带宽、低延迟统一内存，可通过 20 核 CPU、64 核 GPU 和 32 核神经引擎访问，为开发人员编译代码提供惊人的性能，在以前无法渲染的巨大 3D 环境中工作的艺术家，以及可以将视频转码为 ProRes 的视频专业人士的速度比使用带有 Afterburner 的 28 核Mac Pro 快 5.6 倍。

具体来看，在 CPU 方面，Apple 新芯片现在总共提供 20 个 CPU 内核。这包括 16 个注重性能的 Firestorm 核心和 4 个注重效率的 Icestorm 核心。鉴于 M1 Ultra 仅针对台式机这与 M1 Max 不同，其带来的性能提升也是明显的。

Anandtech表示，在实践中，如果 M1 Ultra CPU 内核的时钟频率远高于 M1 Max，我会感到惊讶。而他们对于苹果这颗的CPU性能是喜忧参半。他们表示，对于多线程工作负载，16 个 Firestorm 内核将提供足够的吞吐量以在某些性能图表中名列前茅。但对于单线程/轻线程工作负载，Firestorm 已经被英特尔的 Golden Cove CPU 架构等较新的架构超越。因此Anandtech 强调，我们不要指望苹果在这里恢复单线程性能的领先地位，我们应该更关注机器翻译，尤其是能源效率。

业内人士透露，苹果刚刚发布了其M1 Ultra SoC，该芯片采用内部开发的UltraFusion封装架构，将由台积电采用5nm工艺节点和先进封装技术制造，所需的ABF载板将完全由欣兴电子提供。

据《电子时报》报道，消息人士称，苹果创新的封装架构使用硅中介层连接两个M1 Max芯片，以创建片上系统(SoC)，这是一种2.5D封装模式，可能适用于Mac Pro核心芯片。

消息人士称，为了改善风险管理，苹果将依靠台积电制造其最新的M1产品，采用的先进解决方案集成了5nm芯片技术和CoWoS-S(chip-on-wafer-on substrate with silicon interposer)封装工艺。

该人士指出，台积电在使用其CoWoS封装平台为网络IC和超大AI芯片等多种芯片解决方案供应商提供服务方面拥有丰富经验。台积电还一直在使用先进的工艺节点和InFO_PoP技术制造iPhone APs。

随着苹果继续推进其内部芯片设计，将越来越需要先进封装解决方案，而台积电将通过更多3D Fabric平台发挥越来越重要的作用。消息人士补充称，即使是芯片探测也将成为代工未来苹果硅产品的集成服务之一。

消息人士还指出，欣兴电子目前是M1系列ABF载板的唯一供应商，短期内M1 Ultra仍将如此，因为在日本Ibiden退出苹果供应链后，欣兴电子现在是唯一一家能够满足苹果制造技术和产能要求的IC载板制造商。

据报道，韩国LG Innotek将为苹果汽车应用提供ABF载板，奥地利的AT&S、中国台湾的景硕科技和臻鼎科技都可能有机会为M1 Ultra产品提供ABF载板。

消息人士称，M1 Ultra ABF载板的面积是M1 Max所需面积的两倍，这将有助于提高供应商的收入，但M1 Ultra powered Mac系列的目标是艺术家和创作者，最初的实际出货量不会很大。

为此，欣兴电子和其他同行将不得不加强技术升级，开发即将到来的3nm芯片生产所需的更先进的ABF载板，该人士补充说，这种载板将继续主导约70%的先进封装应用，尽管还有一种可能的趋势是，将会逐渐采用无载板的晶圆级封装。