芝能智芯出品
Apple近日发布了其M4系列芯片中的M4 Pro和M4 Max，Apple Silicon在个人电脑市场取得又一重大突破。
M4 Pro和M4 Max的加入，让M4系列成为迄今为止个人电脑领域中最为先进的芯片系列，M4 Pro和M4 Max均基于第二代3纳米制程工艺，具备业界领先的单线程性能和多线程处理能力。
在节能表现、AI性能以及GPU架构上，M4系列为Mac用户带来了前所未有的强大能力，使其在工作、娱乐以及AI等场景中表现出色。
Part 1
M4系列芯片
的设计背景与制程优势
Apple M4系列芯片的推出继续延续了Apple Silicon的设计理念，即将高性能和高能效集成到一个系统级封装（SoC）中。
Apple首次在其个人电脑中采用3纳米制程工艺，并且在全系列芯片中提供一致的设计和架构。
M4系列的设计初衷在于满足多样化用户需求，包括学生、企业用户以及需要强大运算能力的创作者。通过3纳米制程工艺，M4系列芯片在性能和能效之间实现了优化，降低了功耗的同时显著提高了计算能力，这一平衡对于笔记本和台式机设备来说尤为关键。
在制程技术上，Apple采用了业界领先的第二代3纳米制程，相较于第一代制程，进一步减少了晶体管尺寸和漏电流。
这个改进不仅为Apple的计算芯片在性能提升方面提供了基础，而且减少了芯片的总功耗，这使得MacBook Pro等设备的电池续航得以显著延长。
Apple在M4系列中还进行了显著的架构优化，包括提升了CPU和GPU的速度，增强了神经引擎的性能，使其能够更高效地处理人工智能工作负载。
● CPU与GPU性能：无可匹敌的单线程和图形表现
Apple宣称M4系列芯片中的CPU核心是全球最快的，这一技术宣言在芯片设计和性能测试中获得了实际的支持。M4系列的CPU不仅在单线程性能方面达到业界顶级，还在多线程处理能力上超过了此前的M1和M3系列。
在M4 Pro中，Apple搭载了14核的CPU，其中10个性能核心和4个效率核心。这一设计不仅可以在高负荷任务中提供卓越的性能，还能够在轻负荷任务中实现低功耗运行。相比于M1 Pro，M4 Pro的CPU性能提升了1.9倍，而相比最新的AI PC芯片，它更是快了2.1倍。
GPU方面，M4系列芯片基于上一代突破性的图形架构进行了优化，具备更高的核心频率和两倍速率的光线追踪引擎。尤其是M4 Max，配备了40核心GPU，性能相比M1 Max提升了1.9倍。
这样的大幅度提升使得Mac在进行复杂的图形和3D渲染任务时更加得心应手，对于专业图像处理、视频编辑以及游戏开发者而言，M4系列的GPU性能无疑是一个福音。
Part 2
内存带宽与存储：
更快的访问速度和更大容量
M4 Pro和M4 Max在内存带宽方面实现了飞跃式提升，分别达到了273GB/s和546GB/s。这不仅是Apple Mac系列的一个新高，同时也超过了许多竞争对手的AI PC芯片，提升了Apple芯片在专业级应用中的优势。
高内存带宽对于运行复杂模型的AI任务和3D渲染非常重要，能够显著减少数据传输的瓶颈，让用户在多任务操作下依然能够流畅运行。
统一内存架构在M4系列中得到进一步增强。M4支持最大32GB内存，M4 Pro支持64GB内存，而M4 Max则支持高达128GB的内存。特别是M4 Max所支持的128GB统一内存对专业用户具有重要意义，例如大规模机器学习模型的运行和实时3D图像生成。
相比于传统的分离内存结构，Apple的统一内存可以让CPU和GPU更快地共享数据，提高了多线程任务的执行效率。
● AI与机器学习：神经引擎的全面升级
M4系列芯片中的神经引擎得到了进一步增强，使其可以更高效地处理AI和机器学习任务。尤其是M4 Pro和M4 Max中改进的神经引擎，其性能是上一代的2倍。
Apple在芯片中还集成了增强型的机器学习加速器，优化了Apple Intelligence的功能，能够支持复杂的AI计算需求，比如生成模型的实时交互和个性化推荐。
Apple的Apple Intelligence生态系统在M4系列芯片的支持下进入了新的阶段。Apple Intelligence集成了先进的生成模型和隐私保护功能，用户可以通过Apple的写作工具来实现文本的重写、校对和总结。
此外，新一代Siri能够处理更多任务，支持更深层次的个性化服务，这些都得益于M4芯片的神经引擎和机器学习加速能力。
在接口方面，M4 Pro和M4 Max率先支持Thunderbolt 5接口，为Mac带来了高达120Gb/s的数据传输速率，这几乎是Thunderbolt 4带宽的两倍。
对于专业人士来说，这一高效能接口的应用使得外部设备的连接更加快捷，尤其是对于处理大容量文件的工作流，能够极大地提升效率。
Thunderbolt 5的加入也使得Apple的生态系统更加完善，让Mac设备在专业领域的适用性进一步增强。
● Apple Intelligence：隐私保护与个性化智能服务
M4系列芯片中，Apple Intelligence的推出为用户提供了一种新型的个性化智能服务。Apple Intelligence基于M4芯片的强大计算能力和隐私保护技术，结合设备端和私有云计算，为用户提供了多种智能功能。
得益于神经引擎和机器学习加速器，Apple Intelligence的生成模型能够在本地运行，不需要依赖云端操作，从而有效地保护用户的隐私。Apple还宣布将ChatGPT集成到Siri和写作工具中。
通过这一集成，用户可以在使用Siri时获得更为智能的对话体验，同时无缝切换到写作工具中进行内容处理。这一创新将进一步提升Apple设备在AI时代的竞争力。
Apple在M4系列芯片的节能性能上也进行了改进，使其更符合环保标准。
全新MacBook Pro系列在Apple 2030碳中和目标的驱动下，实现了能效的大幅提升，最长续航时间可达24小时，进一步减少了日常充电的需求。这不仅使得Apple设备在使用过程中更加环保，也减少了生命周期内的碳排放。
此外，Apple在全球运营中已实现碳中和，并计划在2030年之前实现整个供应链的碳中和。
M4系列芯片的发布不仅展示了Apple在高性能计算领域的深厚技术积累，也进一步巩固了其在个人电脑市场中的领先地位。
通过3纳米制程工艺的突破、强大的CPU与GPU性能、广泛的AI支持和全面的隐私保护，M4系列为Mac用户提供了无与伦比的计算体验。
随着Apple Intelligence的推出，Apple的生态系统在未来将更加智能化和个性化，为用户带来更高的生产力和使用体验。
小结
Apple的M4系列不仅是技术的展示，也是对其他竞争者的激励和挑战。在未来的高性能计算领域，Apple Silicon的创新步伐将继续引领潮流，为用户带来更多可能性。
