苹果M4性能分析：尽力了，但芯片工艺快到头了！

极客湾Geekerwan

22 May 202430:43

Summary

TLDR意外的是，M4在M3发布后仅半年就已到来，并首先在iPad上发布。虽然外观相似，但经过测试，M4显示了其作为新一代处理器的实力。M4采用了TSMC的N3E工艺，性能和能效显著提升，CPU峰值频率高达4.5GHz，小核心频率也达到了2.88GHz。通过SPEC2017和GeekBench的测试，M4在单核和多核性能上大幅超越M3和现有的14900K处理器。尽管如此，M4的能效改进有限，但在游戏和日常使用中的表现依然令人印象深刻。

Takeaways

🚀 M4 已在 M3 发布仅半年后推出，并首先在 iPad 上发布。
🔍 M4 采用台积电第二代 3nm 工艺 (N3E)，表现出色，证明值得拥有新名称。
💡 新架构和高频率使 M4 的单核频率可达 4.5GHz，小核频率可达 2.88GHz。
⚡ M4 的 CPU 部分在架构上有显著改进，前端解码能力更强，指令吞吐量提升。
🧠 M4 引入 SME 单元，进一步提高 AI 应用性能。
📈 实测显示，M4 的大核性能比 M3 提升了约 20%，但功耗也相应增加了 60%。
🔥 在单核性能方面，M4 的分数比 14900K 高 23%，表明其强大性能。
🕹 M4 在 iPad Pro 上的游戏性能优异，如《原神》可以稳定在 60fps，并且功耗较低。
🧊 M4 的散热能力有所提升，尤其是 13 英寸版的散热表现显著改善。
🔋 在电池续航方面，M4 iPad Pro 的表现令人惊喜，尤其是 13 英寸版的电池续航时间几乎是 M2 的两倍。

Q & A

为什么M4处理器仅在M3推出半年后就发布了？
-M4处理器在M3推出仅半年后发布，可能是为了展示苹果在研发效率上的提升，同时展示其在处理器技术上的快速进步。
M4处理器首次在哪个设备上发布？
-M4处理器首次在iPad上发布。
M4处理器相比M3有何主要改进？
-M4处理器在架构上进行了调整，CPU大核心解码单元从M3的9宽度扩展到10宽度，提升了指令并行处理能力。此外，M4还引入了SME单元，提高了在支持SME程序中的性能。
M4处理器的最高频率是多少？
-M4处理器的单核负载下最高频率可以达到4.5GHz，而小核心的频率也达到了2.88GHz。
M4处理器在NPU性能方面有什么显著优势？
-苹果在发布会上强调M4的NPU性能优于目前市场上的所有“AIPC”，并且首次广泛提及“AI”，暗示其在AI应用方面有显著优势。
M4处理器的内存选择是什么？
-M4处理器使用了更高频率的LPDDR5-7500内存，而不是预期的LPDDR5X，这主要是为了提升内存带宽，支持AI应用和GPU性能。
M4处理器的微架构有什么变化？
-M4处理器在微架构上进一步扩展了解码单元的宽度，并增加了Dispatch Buffer和浮点单元的调度队列，提高了核心的并行处理能力和指令吞吐量。
在SPEC2017测试中，M4处理器的性能提升了多少？
-在SPEC2017测试中，M4处理器的大核心性能相比M3提升了约20%，单核性能提升约为8.5%。
M4处理器在实际使用中的能效表现如何？
-M4处理器在实际使用中，相比M3能效提升有限，主要在高频率下有显著性能提升，但相应的功耗也大幅增加。
M4处理器在游戏性能和电池续航方面表现如何？
-在游戏性能方面，M4处理器的iPad Pro在高分辨率下能够保持较高的帧率，并且在能效方面表现优于M2。电池续航也有显著改善，尤其是13英寸版本的续航时间几乎翻倍。