Apple M1晶片 vs. Intel晶片大亂鬥!M1晶片幾乎完勝所有Mac機種的英特爾晶片

蘋果新宣佈的13吋MacBook Pro內建的M1單系統晶片效能表現令人驚豔,但和其他Mac電腦晶片如何呢?根據Apple Insider的測試顯示,你下次真的該試試。

蘋果新宣佈的13吋MacBook Pro內建的M1單系統晶片效能表現令人驚豔,但和其他Mac電腦晶片如何呢?根據Apple Insider的測試顯示,你下次真的該試試。

蘋果在兩周前的One More Thing產品發表會中首度揭露了使用Apple Silicon的新Mac電腦系列,也是告別英特爾,改用自家晶片的里程碑。首先公佈的三款筆電,包括Mac mini 、MacBook Air及13吋MacBook Pro,都搭載了Apple Silicon M1晶片。

發表會上蘋果宣稱M1處理效能是前代產品的3倍。由於蘋果可能還計畫推出更多款Mac電腦,因此要直接比較效能是有點困難。其他Mac電腦包含最新的Intel晶片及搭載分離式GPU的機種。而且蘋果自己也承認M1是省電型晶片,主打大眾市場,而非最高階市場。

M1版Mac電腦幾可以取代現在Apple Store銷售的MacBook Ari和Mac mini。以13吋MacBook Pro而言,M1版已可取代第8代Intel處理器機種,和第10代Intel晶片版並駕齊驅。

因此Apple Insider跑了一系列標竿測試來比較M1-based 13吋MacBook Pro及編輯使用的Mac電腦,也希望看看M1在其他機種效能提升了多少。

Apple Silicon M1晶片

M1是單系統晶片(SoC),是以5奈米製程打造,具有160億顆電晶體。M1使用蘋果為iPhone及iPad 設計A系列晶片的經驗來設計桌機級SoC。M1 有8核心,4核用於高效能,4核用於高效率。前者是用以加速繁重作業,像是呼叫應用程式的效能,而後者則在省電同時執行較低負載的任務,像是上網。

同一顆SoC還有7核或8核GPU,視Mac機種而定。蘋果聲稱8核GPU是全世界最快的整合繪圖晶片,可同時處理2.5萬條執行緒,具有128個執行單位,每秒執行速率高達2.6 teraflops。

M1內建多種運算單元

M1也包含16核Neural Engine,每秒可執行11兆次運算。蘋果宣稱機器學習效能比前代Mac快15倍。蘋果也用上了整合式記憶體架構,集結了高頻寬、低延遲性的記憶體。它不是把資料分開再複製到不同資料池,而是用不同技術存取單一記憶體池內的相同資料。

在MacBook Pro中,除了M1外還有3台機種,包括2台2018年15吋MacBook Pro,一台用6核 2.6GHz Core i7,另一台是6核2.9GHz Core i9,兩台都使用AMD Radeon Pro 560X 4GB獨立顯示晶片(dGPU)與32GB記憶體。

第3台是2019年16吋MacBook Pro,使用8核、2.4GHz Core i9及AMD Radeon Pro 5500M 8GB GPU。

最高階的測試機為2019年Mac Pro,搭載Intel Xeon W- 3223、3.5GHz 8核處理器、以及AMD Radeon Pro 580X 8GB。

13-inch MacBook Pro
(M1)
Mac mini
(Core i3, 2018)
Mac mini
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i9, 2018)
16-inch MacBook Pro
(Core i9, 2019)
Mac Pro
(2019)
Processor Apple M1 Core i3 Core i7 Intel Core i7 Core i9 Core i9 Xeon W-3223
Cores 8 4 6 6 6 8 8
Clock Speed 3.2GHz 3.6GHz 3.2GHz 2.6GHz 2.9GHz 2.4GHz 3.5GHz
macOS version 11.0.1 11.0 Beta 11.0.1 10.15.7 11.0.1 10.15.7 11.0.1
Memory 16GB 8GB 8GB 32GB 32GB 32GB 384GB
Graphics Apple M1 8-core Intel UHD Graphics 630 Intel UHD Graphics 630 AMD Radeon Pro 560X 4GB,
Intel UHD Graphics 630
AMD Radeon Pro 560X 4GB,
Intel UHD Graphics 630
AMD Radeon Pro 5500M 8GB,
Intel HD Graphics 630
AMD Radeon Pro 580X 8GB

Apple Silicon M1 Macs對Intel Macs

這個對戰組使用跨平台標竿工具Geekbench 5,可用在桌機處理器和手機晶片,因而是ARM M1及x86架構比較的完美工具。本測試使用Geekbench的單核和多核測試,作為處理器處理效能的比較基準。

Geekbench的單核心運算測試結果

在單核測試中,M1 MacBook Pro表現超越所有Mac,比第二名的16吋MacBook Pro快54%,更打敗新近的Intel Core i9甚至Mac Pro的Xeon,後者更是一般人心中的高效能代表。

Geekbench的多核心運算測試結果

多核測試也差不多,M1得分7395,險勝16吋MacBook Pro的Core i9的7,067分,使Mac Pro的Xeon-W以8,632表現最佳。這也表示,M1已超越今天許多Mac晶片,和許多高效能晶片相比也不遑多讓。

13-inch MacBook Pro
(M1)
13-inch MacBook Pro
(M1, Rosetta 2)
Mac mini
(Core i3, 2018)
Mac mini
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i9, 2018)
16-inch MacBook Pro
(Core i9, 2019)
Mac Pro
(2019)
Single-core 1705 1210 878 1103 1012 1086 1104 1022
Multi-core 7395 5416 3135 5397 5092 5707 7067 8632

Apple Silicon M1 Mac對上Intel Mac:Rosetta 2效果

本次測試有二組數據,分別是原生執行及啟動Rosetta 2的情境。Rosetta 2是蘋果macOS Big Sur的自動軟體翻譯工具,可即時將為Intel處理器撰寫的程式碼,轉為和M1相容的程式碼,等開發商為新晶片撰寫及組譯軟體。

本測試使用Rosetta 2的確看見影響,因為運算資源需要用於執行即時翻譯,這就拖慢了速度。

在未啟用Rosetta 2的情況下,M1在單核及多核都比競爭者高36%和40%。

但啟用Rosetta 2的M1在單核測試中還是優於所有Intel處理器。多核測試中雖然比起Mac Pro及16吋MacBook,但仍不輸同效能等級的其他處理器。這告訴我們,Rosetta 2可讓你繼續跑你想用的應用程式,效能也還不錯。至少在軟體廠商開發出M1版程式前可以撐一陣子。

Apple Silicon M1 Mac對上Intel Macs – Cinebench R23

第二個標竿測試套件Cinebench R23主要是測量單核和多核處理功能。R23版支援M1 SoC。

Cinebench的單核心運算測試結果反映了Geekbench的測試。

單核測試和Geekbench測試結果也差不多,M1以1,510分領先群雄,比第二名的Core i9 15吋MacBook Pro快28%,16吋MacBook Pro及Core 17 Mac Mini則以些微差距落居第三名。

多核測試中,M1也是第三名

多核測試結果差不多,M1以7,691分居第三,險勝Core i7 Mac mini,但落在MacPro及16吋Core i9 MacBook Pro之後。雖然測試結果和如何操作有關,但M1效能優異是肯定的。

13-inch MacBook Pro
(M1)
Mac mini
(Core i3, 2018)
Mac mini
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i9, 2018)
16-inch MacBook Pro
(Core i9, 2019)
Mac Pro
(2019)
Single-core 1510 917 1146 1059 1178 1167 970
Multi-core 7691 3363 7485 5442 6437 8359 9294

Apple Silicon M1 Macs對Intel Macs – Affinity Photo

顧名思義,Affinity Photo是專業級相片編輯軟體。作為相片編輯工具,Affinity Photo相當吃處理器資源,且仰賴GPU和Metal來加速作業。它也具備標干測試工具,升級版也同時支援Intel處理器和M1,因而列入此次測試。

Apple Silicon M1 Mac對上Intel Macs – CPU測試

第一組結果是系統的處理效能管理。我們測試了圖片編輯必要的兩種處理,包括向量計算(vector-based calculation)及光柵處理(raster processing)。

M1在Affinity Photo多核CPU向量運算測試中的表現十分優異。

有了前面Geekbench的測試結果,看到M1在單核處理技冠群雄也不意外,它以487遙遙領先第二名的304分。向量多核處理方面,M1再次以16%的差距大勝第二名的MacBook Pro。多核光柵處理方面,Mac Pro和16吋MacBook Pro超越M1,但M1仍然展現出它的實力。

在混合向量及光柵內容的「綜合」測試項目中,結果和多核光柵處理相似。

13-inch MacBook Pro
(M1)
Mac mini
(Core i3, 2018)
Mac mini
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i9, 2018)
16-inch MacBook Pro
(Core i9, 2019)
Mac Pro
(2019)
Vector (Single CPU) 487 239 290 276 305 304 260
Vector (Multi CPU) 1941 870 1492 1313 1465 1661 1533
Raster (Multi CPU) 532 216 469 404 459 632 585
Combined (Single CPU) 539 240 460 400 454 633 619

Apple Silicon M1 Mac 對上Intel Mac – GPU測試

本組測試看的是光柵處理中的GPU效能,不考慮CPU。

一般這類測試應該是一面倒地由獨立GPU的Mac輕取整合顯卡機種。但在本測試中,蘋果對繪圖晶片的誇稱不但沒錯,而且還大勝強大的獨立顯卡機種。

M1的GPU運算表現,就算與獨立顯卡比較也不遜色。

M1內的晶片在單GPU測試中M1拿下6,835分擊敗了15吋MacBook Pro內的獨立AMD Radeon Pro 560X 4GB, 小輸15吋MacBook Pro機種中的AMD Radeon Pro 580X 8GB GPU,但Mac Pro內的AMD Radeon Pro 580X GPU則以9,239分遙遙領先同業。

雖然M1在Affinity Photo測試不敵16吋MacBook Pro,但M1整合式GPU還是超越2台15吋MacBook Pro使用的Radeon Pro 580X和 Intel UHD Graphics 630。

在綜合內容測試中,M1 GPU成功拿下單GPU測試的第一名,再次笑傲獨立顯卡機種16吋MacBook Pro,領先同業。

而16吋MacBook Pro機種不論在獨立或整合式GPU機種上跑Affinity Photo都遠不及M1,M1以24%的成績大勝。

許多用戶預期得到新整合繪圖晶片一定比舊的快,但想不到M1 GPU也還狂勝獨立GPU。有些時候還超過整合式顯卡輔助的獨立GPU,這也顯示蘋果的研發能耐。

13-inch MacBook Pro
(M1)
Mac mini
(Core i3, 2018)
Mac mini
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i7, 2018)
15-inch MacBook Pro
(Core i9, 2018)
16-inch MacBook Pro
(Core i9, 2019)
Mac Pro
(2019)
Raster (Single GPU) 6835 1462 1636 4768 4749 9239 7633
Raster (Multi GPU) 5239 5381 10695
Combined (Single GPU) 7847 1504 1778 4270 4186 5823 4734
Combined (Multi GPU) 5042 4880 6328

透過這些標竿測試,很明顯可以看到M1真的是市場上最強晶片之一。它不是超越現有Intel處理器,就是和頂級產品並駕齊驅。就算啟動了Rosetta 2,M1的表現還是很優異。對那些抱對懷疑的人來說,測試結果顯示,就算有所減損,也不會讓應用程式變得很慢。

而對Mac Pro的死忠粉絲來說,測試結果也可能讓他們大吃一驚,因為M1在某些測試項目,特別在處理器及GPU的特定組合上已擊敗這些傳統上的高階系列。

M1只是蘋果第一款M系列SoC,以後可能還會有M2、M1X等次世代晶片,用在蘋果未來中到高階Mac電腦。而如果M1對上Intel處理器就這麼有看頭,未來的版本更令人期待了。

來源:Apple Insider

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自1990年創刊UXmaster雜誌,1991年獲得美國LAN Magazine獨家授權中文版,2006年獲得CMP Network Computing授權,2009年合併CMP Network Magazine獨家授權中文版,2014年轉型為《網路資訊》雜誌網站,為台灣中小企業協助技術領導者落實企業策略,了解網路規劃及應用,為企業網路應用、管理、MIS、IT人員必備之專業雜誌網站。


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