Apple M4 SoC 分析--AMD、英特尔和高通公司目前没有机会

我们有两个版本可供测试，即基本版本的 iPad Pro 11配备 256GB 内存、8GB 内存和 9 核 M4 芯片，以及 iPad Pro 13配备 1 TB 固态硬盘、16 GB 内存和 10 核 M4 芯片。这是Apple 首次在 iPad Pro 上展示其新的 M-SoC 芯片，与 MacBook 相比，这自然限制了我们的测试选择。首先，适用于 iPad OS 的基准测试数量明显有限。此外，由于 iPad Pro 只有一个 USB-C 端口，我们无法在外部显示器上进行任何功耗测量。要获得精确的能效结果，我们只能等待配备 M4 的新款 MacBook。不过，由于目前采用 M3 芯片的 MacBook Air 机型几个月前才上市，因此我们预计更新速度不会很快。如果Apple 坚持使用 M3 方案，那么 MacBook Pro 14 的基本型号的基本机型可能会率先采用 M4 SoC。

新的 M4 SoC 是Apple 继 M3 之后的第二代 M-SoC。 M3或 M3 Pro/M3 Max)采用先进的 3 纳米工艺生产。当从 M2转换到 M3 时，Apple 在功耗没有明显变化的情况下，由于结构宽度更小，时钟频率得以提高。不过，处理器的基本内核架构（四个性能内核和四个效率内核）保持不变。新款 M4 SoC 的最高时钟频率进一步提高，但目前我们只能确定其性能内核的数值。现在，它的最高主频可达 4.38 GHz，而不是 M3 的 4.056 GHz（M2：3.48 GHz）。同时，它的内核配置也首次发生了变化，现在六个效率内核与三个或四个性能内核相结合。

在显卡方面，Apple 主要将 M4 GPU 的性能与之前的 iPad Pro的旧版 M2 SoC.它继续使用 10 核 GPU，支持动态缓存以及基于硬件的网格着色和光线追踪--就像 M3 代一样。目前我们还没有关于 GPU 内核时钟频率的信息。新的神经引擎也得到了升级，从 M3 SoC 的 18 TOPS 和 M2 SoC 的 15.8 TOPS 升级到了 38 TOPS。不过，老款 M 芯片的一大缺点依然存在，即 M4 SoC 也只能为一个外接显示器供电。

要测量单核性能，我们只能在 iPad Pro 上使用 Geekbench。在 M3 代已经领先 M2 约 20% 之后，两款 M4 机型再次显示出比Apple M3 高出 20% 的优势。在 Cinebench 等基准测试中，即使是 M3 也能赶上 AMD 和英特尔目前的大多数移动处理器，只是在高频机型面前不得不认输，如 酷睿至尊 9 185H或 HX 型号。凭借新的性能飞跃，Apple 的 M4 显然可以摘取单核性能桂冠，与新的 骁龙 X 精英处理器我们仍在使用高通公司去年秋季发布产品时的参考值。根据其在基准测试中的功耗值，我们再次假设其单核功耗约为 5 瓦。这意味着，与当前的 MacBook Pro 相比，新款 iPad Pro 11 基本机型的单核性能更值得期待。

与出色的单核性能相比，旧款 M3 SoC 的多核性能还算不错，功耗约为 20 瓦，但与 AMD 的 Zen4 移动处理器相比，这种效率优势并不明显，而且就纯粹性能而言，竞争对手的产品也更快（当然，它们都采用了主动散热系统）。Apple ，新款 M4 芯片已经纠正了这一问题，除了新增的两个高效内核外，更高的时钟频率也起到了一定作用。

在 Geekbench 中，我们的 iPad Pro 11 配备了三个性能内核的 "小型 "M4 SoC iPad Pro 11比旧版的 M3 SoC但是，它落后于配备 11 个内核的 M3 Pro 基本型号和配备 23 瓦的骁龙 X Elite。配备所有四个高性能内核的 M4 比老 M3、X Elite 和 M3 Pro（11 个内核）高出 22%，因此它比配备小型 M3 Pro 的 MacBook Pro 14 性能更强。旧版Apple M2 的性能分别比 9 核 M4 和 10 核 M4 高出 32% 和 46%，因此Apple 声称 CPU 性能是 M2 iPad Pro 的 1.5 倍。 M2 iPad Pro是正确的。

它成功地击败了快速的 H45 级英特尔和 AMD 芯片（例如 Core Ultra 9 185H 或 Ryzen 9 8945HS但目前的 HX 处理器当然要快得多。

目前的 M3 Pro 配备 12 个内核（用于 MacBook Pro 16骁龙 X Elite 的 80 瓦参考系统也是如此。不过，如果考虑到处理器的功耗，这些结果就更令人印象深刻了。 iPad Pro 13基准测试期间的功耗约为 15 瓦（使用 65 瓦电源）。这意味着，尽管新的 M4 SoC 性能更高，但功耗却更低，而且如此快速的芯片还可以被动冷却，这恐怕不会让竞争对手非常满意。

与 M3一样，显卡基于 10 个核心，支持所有相同的功能。因此，尽管测试结果表明两款 M4 型号之间存在差异，但我们认为其时钟频率会略有提高。在 Geekbench Metal 测试中，我们注意到新 GPU 比旧 M3 GPU 的优势为 12%，而Apple M2 的 10 核 GPU 的优势为 18%。另一方面，拥有 14 个核心的小型 M3 Pro 显卡在这项测试中的速度仍然明显快得多（+27%）。在 GPU 基准测试中，我们测得的功耗约为 15 瓦，这也与配备 10 个内核的旧款 M3 GPU 相当。

3DMark 测试 Wildlife Extreme Unlimited 非常适合比较不同平台 GPU 的性能。旧的 M3 GPU 已经比英特尔和 AMD 当前的 iGPU 快了一大截。有了新的 M4 GPU，Apple 的领先优势进一步扩大，现在比配备 8 Xe 的 Arc Graphics 快速变体快 30-37 %。 8 Xe 内核的 Arc Graphics领先超过 60 Radeon 780M.值得注意的是，快速 M4 仅落后于 30 瓦版的 英伟达GeForce RTX 4050 笔记本电脑内的 戴尔 XPS 14.不过，M3 Pro GPU 在这方面也明显更快。

该芯片的 GFX Bench 测试结果喜忧参半，但我们也注意到，在几乎所有情况下，M3 GPU 都更具优势。阿兹台克废墟普通层离屏测试尤其令人兴奋，因为高通公司已经公布了这项测试的结果。凭借新的 M4 SoC，Apple 超越了 23 瓦的参考系统。