Apple M3 Pro和M3 Max分析- Apple已显着升级其Max CPU

苹果最近推出了新的M3 SoC(M3,M3 Pro和 M3 Max),这些SoC采用现代3纳米工艺生产。我们已经详细了解了新基础 M3 SoC 的性能和效率,所以现在轮到更快的 M3 Pro 和 M3 Max 芯片了。除了现在使用 3 纳米工艺制造之外,它们还具有广泛的新变化,特别是在如何构建其性能和效率集群方面。此外,我们将将它们的性能和效率与 AMD、Intel 和 Nvidia CPU/GPU 进行比较。随后,我们将将它们与高通公司最近推出的新Snapdragon X Elite进行比较。

Apple M3 Pro 和 M3 Max 概述

M3 代的变化给 Pro 和 Max 型号带来了许多差异。常规 M3 的核心配置没有改变(仍然是一个性能集群和一个效率集群,每个集群有四个核心),而新的 Pro/Max 芯片的集群每个集群由 6 个核心组成。M3 Pro 具有具有 5 或 6 个活动内核的性能集群,以及具有 6 个内核的效率集群。这意味着您可以获得具有 3 或 11 个 CPU 内核的 M12 Pro。另一方面,新的 M3 Max 的 CPU 性能被苹果大幅提高,因为它现在使用两个性能集群(每个集群有 5 或 6 个活动核心)和一个精简的效率集群(4 个核心)——这意味着这是一个总共有 14 或 16 个核心的 CPU。虽然新的M3 Pro主要关注效率,但M3 Max肯定更注重最大的CPU性能。

所有 M3 型号的 CPU 内核本身几乎相同。当所有内核都置于 M3 负载下时,性能内核可以达到最高 4.056 Ghz 或 ~3.6 GHz,在 M3 Pro 中最高可达 2.748 GHz——然而,M3 Max 只能达到 2.567 GHz。 由于他们新的 3 纳米表面处理(可能是 TMSC 的 N3B 工艺),Apple 已经成功地显着提高了他们的时钟频率,而不必在遇到太多妥协时做出太多妥协到功耗。

加上它们不同的RAM容量(M3 Pro为18或36 GB;M3 Max为36、48、96或128 GB)以及不同的GPU配置,这些芯片在结构方面彼此有很大不同,直接比较表明,新的M3 Max是比M3 Pro大得多的芯片。

Apple 修改了 GPU 的整个架构,现在仅使用动态缓存,即根据应用程序的实际需求动态分配缓存和内存。此外,M3 Pro/M3 Max 的 GPU 现在支持基于硬件的光线追踪、网格着色和 AV1 解码。除了集成显示屏外,M3 Pro(14 或 18 个 GPU 核心)还可以控制两个外部屏幕,而 M3 Max(30 或 40 个 GPU 核心)可以为四个屏幕供电。

测试程序

为了在不同的处理器和显卡之间进行有意义的比较,除了它们在综合基准测试中的纯性能外,我们还将查看它们的功耗,然后我们将从中确定它们的效率。我们的消耗测量总是在外部显示器上进行,这样我们就可以消除不同的内部显示器作为影响因素。尽管如此,我们将测量系统的整体消耗,而不仅仅是依赖于显示的 CPU 和 GPU 值。当然,这就是为什么不同的芯片尺寸(包括更多的RAM等)也起作用的原因。

单核性能

所有新的 M3 SoC 的单核性能几乎相同,在这方面,与旧的 M2 一代相比,Apple 能够将其性能提高 20%。与 M1 代相比,它们的性能甚至高出 30%。CPU本身的功耗约为5.5瓦(根据Power Metrics),尽管我们注意到各个CPU之间存在一些细微的差异。

这些轻微的波动肯定会对效率产生重大影响,因为它们的整体消耗非常低。MacBook Pro 14 中配备 11 个 CPU 内核的小型 M3 Pro 表现特别出色,在我们的测量中甚至领先于苹果 M3。拥有 12 个 CPU 内核的 M3 Pro 表现稍差,但它仍然领先于旧的 M2 Pro。

多核性能

我们注意到它们的多核性能差异明显更大。首先,M3 Pro 的性能略高于旧的 M2 Pro,尽管它的性能核心较少,但苹果也能够降低其功耗。配备 3 个 CPU 内核的小型 M11 Pro 消耗约 24 瓦(2 核 M10 Pro:约 27 瓦);具有 3 个 CPU 内核的 M12 Pro 消耗约 27 瓦(具有 2 个内核的 M12 Pro:约 34 瓦)。更高的性能和更低的功耗自然意味着更高的效率,而新的M3 Pro显然是这方面的领导者。

到目前为止,我们只能测试具有 16 个 CPU 内核的 M3 Max 的顶级版本,它相对于 M3 Pro 和旧款 M2 Max 的性能优势高达 54-56%,这意味着苹果终于摆脱了旧型号的一个主要批评点。虽然它的功耗也大幅增加(M3 Max 高达 56 瓦;M2 Max 高达 36 瓦),其效率仍略高于 M2 Pro/M2 Max,但在我们的多核测试中,M3 Max 的效率并没有接近 M3 Pro。

Apple M3 Pro/Max 与 AMD 和 Intel 的对比

现在将新一代 Apple M3 与 AMD 和 Intel 的其他当前移动处理器进行比较。就AMD而言,其U系列芯片和HS处理器都被证明是有趣的竞争对手,而英特尔的主要竞争对手是Raptor Lake P和Raptor Lake H处理器。

让我们从单核性能开始。在这里,您可以清楚地看到苹果在其 M3 代产品上迈出了一大步。尽管功耗低,但其新的性能内核可以轻松跟上英特尔当前 Raptor Lake CPU 的性能内核,后者需要更多功率。只有英特尔的 i9 CPU(H 或 HX)由于其高睿频时钟而提供略高的性能,但它们在效率方面明显落后。但是,所有其他CPU(Ryzen 9 7945HX,Core i7-13700HX等)都由Apple M3芯片控制。

在我们的多核测试中,潮流发生了一些变化,因为AMD(Ryzen 9)和Intel(Core i9-HX)的HX CPU提供了比M3 Max更高的性能,尤其是在Cinebench R23测试期间。但是,您不应忘记它们消耗的功率要多得多(远远超过 100 瓦)。

另一方面,M3 Pro 与 AMD 和英特尔的 45 瓦 CPU 的较慢变体相当,例如 Ryzen 9 7940HS 或 Core i7-13700H。然而,这些较慢的变体也需要更多的功率,这可以从它们的效率中看出。然而,AMD仍然在惊人的距离之内,尤其是它的Ryzen 7 7840U--在多核效率方面,仅次于拥有11个CPU内核的新M3 Pro。另一方面,英特尔在这方面明显落后,几乎无法竞争。

GPU性能和效率

我们主要使用跨平台的 3DMark-Test Wildlife Extreme Unlimited 来测试图形性能,因为这为我们提供了与 Windows 计算机的良好直接比较。与前代型号相比,新的 M3 Pro 为您提供了大约 10% 的相对较小的优势,而大型 M3 Pro GPU 可以跟上 RTX 4050 笔记本电脑或 RTX 4060 笔记本电脑的较慢变体。在 Geekbench 的 OpenCL 测试中,GeForce CPU 的表现要好得多。

在 3DMark 测试中,具有 40 个核心(最大 60 瓦)的新 M3 Max GPU 比具有 38 个核心(最大 64 瓦)的旧 M2 Max GPU 领先 25%,仅比专用的 GeForce RTX 4090 笔记本电脑(TGP 为 125 瓦)低 9%。然而,M3 Max GPU 的 OpenCL 性能再次明显变差,甚至落后于 GeForce RTX 4060 笔记本电脑(80 瓦 TGP)。

在考虑效率时,我们必须使用 Windows 游戏《巫师 3》,因为这为我们提供了最多的比较值,并且 CPU 负载非常低。当然,对于MacBook来说,这不是最佳的启动情况,并且生成的值与Windows笔记本电脑不完全可比,因为只有模拟版本通过CrossOver在Mac上运行。这自然也会降低一些性能。在去年的 M2 Pro 机型中,我们也首次在 MacBook 上进行了测试,它们能够在比较领域处于领先地位。

尽管有这些糟糕的条件,新的M3型号(M3 Pro版本和M3 Max)还是名列前茅,尽管华硕ROG Zephyrus G14中的RTX 4090笔记本电脑(125瓦)并没有差多少,当然,它的整体游戏性能要高得多。

Apple M3 Pro/Max 与 Qualcomm Snapdragon X Elite

在发布新的M3 MacBook之前,高通展示了其新的Snapdragon X Elite SoC,并发布了一些基准测试结果,能够为我们提供一个很好的比较。展示了两个系统,一个参考设计为 23 瓦,另一个参考设计为 80 瓦。

在CPU性能方面,骁龙整体表现不错。尽管 M3 型号在单核测试中速度更快,但它们的领先优势并不算太大。然而,在 Cinebench 2024 多核测试中,23 瓦的参考系统领先于 M3 和 M3 Pro,拥有 11 个 CPU 内核,与拥有 12 个 CPU 内核的 M3 Pro 的差距仅为 10%。80 瓦的系统比 M3 Pro 型号做得更好,但在性能方面无法跟上具有 3 个 CPU 内核的新 M16 Max。

结论 - M3 Max 现在是无可争议的 Apple 旗舰

在对基础 M3 SoC 的分析中,我们已经看到,由于采用了新的 3 纳米生产,苹果能够在不增加功耗的情况下提高其时钟频率。当然,这也适用于 M3 Pro 和 M3 Max 的新变体。由于实际内核也相同,因此 M3 变体之间的单核性能没有显着差异,就像以前的型号一样。与 M20 一代相比,Apple 能够大幅增加 2%。结果,苹果一举超越了AMD的Zen4,与英特尔性能核心的差距已经缩小。只有酷睿i9-13980HX等HX型号仍然具有优势,这要归功于其非常高的涡轮时钟,但这是以功耗为代价的,这也反映在它们的效率上。

在多核性能方面,M3 Pro/M3 Max存在重大差异,因为与M2一代相比,苹果改变了其核心配置。此外,旧款 M2 Pro/Max CPU 的 CPU 性能相同,现在情况已不再如此。新的M3 Max获得了两倍的快速性能核心,但反过来,它牺牲了两个效率核心。除了更强大的 GPU 外,与 M3 Pro 相比,M3 Max SoC 现在还提供更高的 CPU 性能。与AMD和Intel相比,M3 Max仅被HX CPU击败,后者需要更多的功率。这使得配备 M3 Max 的 MacBook Pro 14 在 CPU 性能方面成为市场上最快的 14 英寸笔记本电脑,因为 HX CPU 仅适用于 16 英寸以上。苹果还能够进一步提高其GPU性能,但其整体性能仍远远落后于快速的专用显卡。

凭借 M3 Max CPU,Apple 终于设法缩小了与快速 AMD 和 Intel 处理器的差距;只有功耗明显超过 100 瓦的 Core HX 型号才能提供更高的多核性能。

在效率方面,苹果仍然具有优势——尤其是与英特尔相比——我们很好奇新的Meteor Lake处理器是否能改变这一点。但是,AMD 的 Zen4 处理器可以更接近。特别是Ryzen 7 7840U非常高效,在30/25瓦的功率范围内可以非常接近苹果。Apple GPU 现在也提供了更高的性能,并且可以很好地应对原生游戏(例如博德之门 3 或无人深空),并且它们的效率仍然非常好——但尽管如此,专用显卡提供了更高的整体性能,如果您想玩很多游戏,它仍然是更好的选择。然而,Apple GPU 在视频编辑方面仍然具有优势,因为它们可以访问共享 RAM。

总而言之,新一代 M3 是 Apple 向前迈出的明显一步,因为得益于其新的 3 纳米生产工艺,性能和效率都得到了提高。然而,AMD也不甘落后,其即将推出的Zen5芯片可能会改变这种情况。英特尔落后了,尤其是在效率方面(当然还有集成GPU),但这正是即将到来的Meteor Lake一代应该出现的地方。新的高通骁龙X Elite似乎能够很好地跟上,尤其是在CPU性能方面,但目前还没有关于其可用性的具体信息。

来源:IT时代网

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