苹果公司即将推出的高端处理器M5 Pro和M5 Max,有望在芯片架构领域掀起一场变革。据可靠消息,这两款芯片将摒弃M5所采用的传统片上系统(SoC)布局,转而采用台积电(TSMC)定制的SoIC-MH水平封装布局。这一转变旨在提升芯片的可扩展性,使加速过程更加高效,同时降低发热量,并可能延长设备的电池续航时间。
在当前的SoC架构中,苹果通过将除内存外的所有组件集成在单一芯片上,并通过连接系统内存来实现功能。为了提升Pro、Max和Ultra等高端芯片的性能,苹果通常采用组合多个芯片的方式。然而,这种方法在性能扩展上显得效率低下且缺乏灵活性。例如,Max和Ultra芯片的GPU核心数量往往是低端版本的两倍,但这种扩展方式并未能充分满足日益增长的性能需求。
台积电的SoIC制造工艺为苹果提供了新的解决方案。该工艺通过为选定的功能组创建独立的芯片(或小芯片),然后利用微小的高速连接将它们链接到单一封装中,并与内存结合形成最终芯片。对于苹果而言,这意味着可以将GPU移至独立的小芯片上,从而实现GPU性能的独立扩展,不再受限于CPU的性能提升。
这一变革对于满足快速增长的人工智能和图形处理需求至关重要。随着张量处理(用于人工智能)和图形处理能力的需求不断攀升,对高性能GPU的需求也日益迫切。而传统SoC架构下,GPU性能的提升往往受限于芯片上的固定可用空间。通过采用SoIC-MH布局,苹果有望在GPU中塞入尽可能多的核心,从而大幅提升图形处理能力。
据传,苹果可能采用定制的SoIC-MH布局,将小芯片布置在主芯片旁边而非堆叠。这种设计允许最小且最快的互连,有助于进一步提升芯片的性能。然而,关于这种新架构对性能的具体影响,目前尚难以准确预测。有分析认为,苹果可能会在某些系统配置中减少GPU核心数量,但考虑到市场竞争和用户需求,这种可能性似乎并不大。
对于MacBook Pro用户而言,这一变革将带来诸多好处。新架构有望使14英寸MacBook Pro在大型机器学习工作负载方面更具竞争力,满足专业用户对高性能图形处理的需求。同时,GPU和CPU性能的解耦也将为用户提供更多选择空间,有助于控制成本并满足不同预算范围内的配置需求。
苹果公司一直致力于在芯片领域保持领先地位,此次架构变革无疑是其追求技术创新的重要一步。如果苹果真的实施这种类型的架构,那么我们有望在全球开发者大会上看到搭载M5 Pro和Max系统的全新MacBook Pro产品。这将为开发者提供更多可能性,激发他们在游戏和人工智能领域的创新热情。


