Apple M3 Pro 和 M3 Max 分析 - 对其 Max CPU 进行了大幅升级Apple
Apple M3 Pro 和 M3 Max 概览
新一代 M3 在 Pro 和 Max 两种型号上的变化带来了许多不同之处。普通 M3 的核心配置没有变化(仍然是一个性能集群和一个效率集群,每个集群有 4 个核心),而新的 Pro/Max 芯片的集群每个由 6 个核心组成。M3 Pro 的性能集群有 5 或 6 个活动核心,效率集群有 6 个核心。这意味着你可以买到拥有 11 或 12 个 CPU 内核的 M3 Pro。另一方面,新款 M3 Max 的 CPU 性能大幅提升,Apple ,因为它现在使用了两个性能集群(每个集群有 5 或 6 个有效核心)和一个瘦身后的效率集群(4 个核心)--这意味着它是一款总共拥有 14 或 16 个核心的 CPU。新的 M3 Pro 主要侧重于效率,而 M3 Max 则更注重 CPU 的最高性能。
所有 M3 型号的 CPU 内核本身几乎完全相同。在 M3 上,当所有内核都处于负载状态时,性能内核的最高频率可达 4.056 Ghz 或 ~3.6 GHz,而在 M3 Pro 上,性能内核的最高频率可达 2.748 GHz,但 M3 Max 的最高频率仅为 2.567 GHz。由于采用了新的 3 纳米工艺(可能是 TMSC 的 N3B 工艺),Apple ,在功耗方面无需做出太多妥协就能明显提高时钟频率。
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由于内存容量不同(M3 Pro 为 18 或 36 GB;M3 Max 为 36、48、96 或 128 GB),GPU 配置也不同,这两款芯片在结构上存在很大差异。
Apple M3 Pro/M3 Pro 已经修改了 GPU 的整个架构,现在只使用动态缓存,即根据应用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。除集成显示屏外,M3 Pro(14 或 18 个 GPU 内核)还可控制两个外部屏幕,而 M3 Max(30 或 40 个 GPU 内核)则可控制四个外部屏幕。
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,我们除了要看它们在合成基准测试中的纯性能外,还要看它们的功耗,然后再确定它们的效率。我们的功耗测量始终在外部显示器上进行,这样就可以排除不同内部显示器的影响因素。不过,我们要测量的是系统的总体消耗,而不仅仅是 CPU 和 GPU 的显示值。当然,这也是为什么不同的芯片尺寸,包括更多的内存等,也会产生影响。
单核性能
所有新款 M3 SoC 的单核性能几乎完全相同,在这方面,Apple ,与旧款 M2 相比,性能提高了 20%。与 M1 代相比,其性能甚至提高了 30%。CPU 本身的功耗约为 5.5 瓦(根据 Power Metrics 的数据),但我们注意到各个 CPU 之间存在一些细微差别。
这些微小的波动肯定会对效率产生重大影响,因为它们的总体消耗量非常低。配备 11 个 CPU 内核的小型 M3 Pro MacBook Pro 14表现尤为出色,在我们的测量中甚至超过了Apple M3。配备 12 个 CPU 内核的 M3 Pro 性能稍差,但仍领先于老式的 M2 Pro.
Power Consumption / Cinebench R23 Single Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 Pro 11-Core | |
Apple M3 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M2 | |
Apple M3 Pro 12-Core | |
Apple M2 Pro | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M1 Pro |
Power Consumption / Cinebench R23 Single (external Monitor) | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M3 Pro 12-Core | |
Apple M2 Pro | |
Apple M3 | |
Apple M2 | |
Apple M3 Pro 11-Core | |
Apple M1 | |
Apple M2 |
* ... smaller is better
多核性能
我们注意到,它们在多核性能方面的差异明显更大。首先,M3 Pro 的性能略高于旧款 M2 Pro,尽管它的性能内核较少,但Apple 还能降低功耗。配备 11 个 CPU 内核的小型 M3 Pro 功耗约为 24 瓦(配备 10 个内核的 M2 Pro 功耗约为 27 瓦);配备 12 个 CPU 内核的 M3 Pro 功耗约为 27 瓦(配备 12 个内核的 M2 Pro 功耗约为 34 瓦)。性能更高、功耗更低,自然意味着效率大大提高,而新款 M3 Pro 显然是这方面的佼佼者。
到目前为止,我们只测试了配备 16 个 CPU 内核的顶级版本 M3 Max,其性能比 M3 Pro 和旧款 M2 Max 高出 54-56%,这意味着Apple 终于摆脱了旧款机型的一大诟病。虽然功耗也大幅增加(M3 Max 最高 56 瓦;M2 Max 最高 36 瓦),但其效率仍略高于 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。
Power Consumption / Cinebench R23 Multi Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 Pro 11-Core | |
Apple M3 Pro 12-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M2 Max |
Power Consumption / Cinebench R23 Multi (external Monitor) | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M3 Max 16-Core | |
Apple M2 Max | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M1 Pro | |
Apple M3 Pro 12-Core | |
Apple M3 Pro 11-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 |
* ... smaller is better
Apple M3 Pro/Max 与 AMD 和 Intel 的对比
现在,我们将新一代Apple M3 与当前 AMD 和英特尔的其他移动处理器进行比较。就 AMD 而言,其 U 系列芯片和 HS 处理器都是有趣的竞争对手,而英特尔的主要竞争对手则是 Raptor Lake P 和 Raptor Lake H 处理器。
让我们从单核性能开始。在这里,你可以清楚地看到Apple 在 M3 处理器上迈出的一大步。尽管功耗很低,但它的新性能内核可以轻松赶上英特尔当前 Raptor Lake CPU 的性能内核,而后者所需的功耗要高得多。只有英特尔的 i9 CPU(H 或 HX)因其高涡轮时钟而性能稍高,但在效率方面却明显落后。不过,所有其他 CPURyzen 9 7945HX, 酷睿 i7-13700HX 等)都受到Apple M3 芯片的控制。
Power Consumption - Cinebench R23 Single Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 Pro 12-Core | |
Apple M3 Max 16-Core | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
Intel Core i7-13700H | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1360P | |
AMD Ryzen 9 7945HX | |
Intel Core i9-13980HX |
在多核测试中,情况发生了一些变化,因为 AMD(Ryzen 9)和英特尔(Core i9-HX)的 HX CPU 比 M3 Max 性能更高,尤其是在 Cinebench R23 测试中。但不要忘了,它们的功耗要高得多(远远超过 100 瓦)。
另一方面,M3 Pro 的性能与 AMD 和英特尔 45 瓦 CPU 的较慢型号相当,如 Ryzen 9 7940HS或 酷睿 i7-13700H.不过,这些较慢的变体也需要更多的电力,这一点从它们的效率上就能看出来。不过,AMD 仍处于领先地位,尤其是其 Ryzen 7 7840U- 在多核效率方面,只有拥有 11 个 CPU 内核的全新 M3 Pro 能与之匹敌。而英特尔在这方面则明显落后,难以与之抗衡。
Power Consumption / Cinebench R23 Multi Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 Pro 11-Core | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
Apple M3 Pro 12-Core | |
Apple M3 Max 16-Core | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1355U | |
Intel Core i7-1365U | |
AMD Ryzen 9 7945HX | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i7-1360P | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i9-13980HX | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 |
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,因为这样可以直接与 Windows 计算机进行很好的比较。与前代机型相比,新款 M3 Pro 的优势相对较小,约为 10%,而且大型 M3 Pro GPU 可以跟上 RTX 4050 笔记本电脑或速度较慢的 RTX 4060 笔记本电脑.在 Geekbench 的 OpenCL 测试中,GeForce CPU 的表现要好得多。
在 3DMark 测试中,新的M3 Max GPU(40 个核心) (最大功率 60 瓦)比旧的M2 Max GPU(38 个核心) (最大功率 64 瓦)高出 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 性能再次大幅下降,甚至落后于GeForce RTX 4060 笔记本电脑(80 瓦 TGP)。
Geekbench 5.5 / Metal Score | |
Apple M3 Max 40-Core GPU | |
Apple M2 Max 38-Core GPU | |
Apple M3 Pro 18-Core GPU | |
Apple M2 Pro 19-Core GPU | |
Apple M2 Pro 16-Core GPU | |
Apple M3 Pro 14-Core GPU | |
Apple M1 Pro 16-Core GPU |
GFXBench / Aztec Ruins High Tier Offscreen | |
Apple M3 Max 40-Core GPU | |
Apple M2 Max 38-Core GPU | |
Apple M3 Pro 18-Core GPU | |
Apple M2 Pro 19-Core GPU | |
Apple M2 Pro 16-Core GPU | |
Apple M3 Pro 14-Core GPU | |
Apple M1 Pro 16-Core GPU |
在考虑效率时,我们必须选择 Windows 游戏 Witcher 3 ,因为这款游戏 的比较值最高,CPU 负载也很低。当然,对于 MacBook 而言,这并不是一个最佳的起始状态,所得出的数值也不能与 Windows 笔记本电脑完全相提并论,因为在 Mac 上只能通过 CrossOver 运行模拟版本。这自然也会降低性能。在去年的 M2 Pro 机型上,我们也首次在 MacBook 上进行了测试,结果它们在对比中处于领先地位。
新款 M3 机型(包括 M3 Pro 版本和 M3 Max)在条件恶劣的情况下仍然名列前茅,虽然 RTX 4090 笔记本电脑(125 瓦)在 华硕 ROG Zephyrus G14的 RTX 4090 笔记本电脑(125 瓦)也并不逊色,当然,它的整体游戏性能要高出许多。
Apple M3 Pro/Max 与高通骁龙 X 精英版对比
在新款M3 MacBook发布之前,高通公司展示了其新款 骁龙 X Elite系统芯片,并公布了一些基准测试结果,为我们提供了一个很好的比较。会上展示了两套系统,一套是 23 瓦的参考设计,另一套是 80 瓦。
在 CPU 性能方面,Snapdragon 总体表现良好。虽然 M3 型号在单核测试中速度更快,但其领先优势并不大。不过,在 Cinebench 2024 多核测试中,23 瓦的参考系统超过了拥有 11 个 CPU 内核的 M3 和 M3 Pro,与拥有 12 个 CPU 内核的 M3 Pro 的差距只有 10%。80 瓦系统的表现好于 M3 Pro 型号,但在性能方面却赶不上配备 16 个 CPU 内核的新型 M3 Max。
Geekbench 6.3 / Multi-Core | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 Max | |
Apple MacBook Pro 16 2023 M3 Pro | |
SD X Elite Reference 80W | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 Pro | |
SD X Elite Reference 23W | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 |
GPU 性能看起来更糟,因为即使是骁龙 X Elite 的更强大的 80 瓦参考系统也只能击败普通Apple M3 的 10 核 GPU,但 M3 Pro/Max 型号的所有其他 GPU 性能都更强大。
GFXBench - 1920x1080 Aztec Ruins Normal Tier Offscreen | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 Max | |
Apple MacBook Pro 16 2023 M3 Pro | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 Pro | |
SD X Elite Reference 80W | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 | |
SD X Elite Reference 23W |
结论 - M3 Max 现在是无可争议的Apple 旗舰产品
我们在对基本版 M3 SoC 的分析中已经看到,由于采用了新的 3 纳米生产工艺,Apple 能够在不增加功耗的情况下提高时钟频率。当然,这也适用于 M3 Pro 和 M3 Max 的新版本。由于实际内核完全相同,M3 各型号之间的单核性能也没有像以前的型号那样有明显差异。与 M2 代相比,Apple 的单核性能大幅提高了 20%。因此,Apple 一举超越了 AMD 的 Zen4,缩小了与英特尔性能核心的差距。只有 HX 型号(如酷睿 i9-13980HX)仍因其极高的涡轮时钟而具有优势,但这是以功耗为代价的,这也反映在其效率上。
Apple 在新的 M3 Pro 中,M3 Max 对其进行了大规模升级,因为除了更强大的 GPU 外,CPU 的速度也显著提高,而新的 M3 Pro 则更加注重效率。
在多核性能方面,M3 Pro/M3 Max 与 M2 代相比有很大不同,因为Apple 更改了核心配置。此外,旧版 M2 Pro/Max 的 CPU 性能完全相同,但现在已不再如此。新款 M3 Max 的快速性能内核数量增加了一倍,但反过来也牺牲了两个效率内核。与 M3 Pro 相比,除了更强大的 GPU 外,M3 Max SoC 的 CPU 性能也大幅提升。与 AMD 和英特尔相比,M3 Max 的性能仅次于 HX CPU,而后者所需的功耗要大得多。这使得配备 M3 Max 的 MacBook Pro 14 成为市场上 CPU 性能最快的 14 英寸笔记本电脑,因为 HX CPU 只适用于 16 英寸以上的笔记本电脑。Apple ,GPU 性能也得到了进一步提高,但其整体性能仍然远远落后于快速的专用显卡。
凭借 M3 Max CPU,Apple 终于缩小了与 AMD 和英特尔快速处理器的差距;只有功耗大大超过 100 瓦的酷睿 HX 型号才能提供更高的多核性能。
在能效方面,Apple ,尤其是与英特尔相比,仍然具有优势,我们很想知道新的流星湖处理器能否改变这一局面。不过,AMD 的 Zen4 处理器可以更进一步。特别是 Ryzen 7 7840U 非常高效,在 30/25 瓦的范围内可以非常接近Apple 。Apple GPU 现在也能提供更高的性能,并能很好地应对原生游戏(如《博德之门 3 》或《无主之天》),而且其效率仍然很高--但尽管如此,专用显卡还是能提供更高的整体性能,如果你想玩很多游戏,专用显卡仍然是更好的选择。不过,Apple GPU 在视频编辑方面仍有优势,因为它们可以访问共享内存。
总而言之,新一代 M3 显然是Apple 的一大进步,因为采用了新的 3 纳米生产工艺,性能和效率都得到了提高。不过,AMD 也不甘落后,其即将推出的 Zen5 芯片可能会改变这一局面。英特尔落后了,尤其是在效率(当然还有集成图形处理器)方面,但这正是即将推出的新一代流星湖芯片的优势所在。新的 高通骁龙 X 精英版似乎也能跟上脚步,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。