M1 Ultra采多芯片GPU设计 苹果拔得业界头筹

苹果(Apple)发布搭载於Mac Studio的M1 Ultra处理器，为M1系列第四款也是最後一款SoC，透过封装架构UltraFusion结合2颗M1 Max裸芯片，且裸芯片之间成功互连组成单一GPU，总核心数更高达64颗，为一大创举。在高端消费性与工作站硬件市场上，苹果无疑就此揭开多芯片(multi-die)GPU架构技术大战的序幕。

据AnandTech报导，透过双裸芯片设计，M1 Ultra配置的CPU核心、GPU核心、神经引擎核心、LPDDR5存储器通道、带宽与I／O都增加1倍。就与其他竞争对手的比较，M1 Ultra CPU效能核心Firestorm高达16颗，固然在多执行绪效能上可能领先群雄，然而由於Firestorm本身已被英特尔(Intel)Golden Cove等新一代CPU架构超越，因此在单执行绪效能上，M1 Ultra仍难以挽回M1 Max的劣势。

另外，不同於M1 Max，鉴於M1 Ultra仅针对DT应用而设计，所配置的4颗Icestorm节能核心，重要性相对较低，但在执行多执行绪工作负载的时候，由於核心本身表现不俗，对於CPU吞吐量的提升应仍有所助益。

M1 Ultra所配备LPDDR5芯片数翻倍为8颗，存储器容量也提升至128GB，虽不敌Mac Pro等高端工作站，但应超越市面上几乎所有最高端的DT产品，料能满足内容创作者等专业客群的需求。另外，即便是旧有的M1 Max，存储器带宽也已超越CPU核心本身所需，而M1 Ultra同样如此；M1 Ultra多出来的带宽，应是为了数量翻倍的64个GPU核心而存在的。而GPU设计，可说是M1 Ultra的最大亮点之一。

多芯片CPU设计在工作站产品中已行之有年，但Mac Pro等现有系统中配置的多个GPU，是彼此独立的存在，且协作方式要看软件如何指挥，非硬件业者所能解决。此外，各个GPU只能分配不同工作，因为带宽不足以供所有GPU有效集中在单一工作上。多芯片GPU设计之所以不够普及，问题就是出在高端应用GPU所需的内部带宽非常惊人，以致技术门槛过高之故。

然而，2颗以上GPU裸芯片之间互连的带宽如果足够大，达到比拟内部带宽的程度，此时针对单一工作，GPU彼此之间就能有效配合运作。为达成这样的目标，过去不只一家公司持续投入心血，时间甚至超过十年之久，但现在看来，作为非芯片专业设计业者的苹果，似乎是成功拔得头筹。

责任编辑：张兴民