Apple Silicon/M 시리즈

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1. 개요
2. 목록
2.1. M1
2.1.1. M1 Pro
2.1.2. M1 Max
2.1.3. M1 Ultra
2.2. M2
2.2.1. M2 Pro
2.2.2. M2 Max
2.2.3. M2 Ultra


1. 개요[편집]


iPadMac에 사용되는 Apple Silicon의 고성능 라인업이다. 기존 A 시리즈의 강화판인 AX 시리즈의 연장선상에 있다.


2. 목록[편집]



2.1. M1[편집]


파일:Apple M1.jpg[1]
파트넘버
APL1102-T8103
CPU
4코어 Apple Firestorm 0.6 ~ 3.2 GHz + 4코어 Apple Icestorm 0.6 ~ 2.06 GHz
Firestorm: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 12 MB L2 공유 캐시
Icestorm: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 4 MB L2 공유 캐시
8 MB 시스템 캐시

GPU
7/8코어 Apple G13G 1,278 MHz
{{{-2 7코어: 112 EU, 2.275 TFlops(FP32)
8코어: 128 EU, 2.6 TFlops(FP32), 82 GTex/s(TMU), 41 GPix/s(ROP) }}}
NPU
16코어 4세대 Apple Neural Engine
11 TOPS
메모리
64-bit 2 채널(128-bit) LPDDR4X 8/16 GB 2,133MHz
메모리 대역폭: 68.2 GB/s, 4,266 MT/s
명령어셋
ARMv8.5-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET (EUV)
다이 사이즈: 118.91 mm² / 트랜지스터 개수: 16B
주요
사용 기기
MacBook Air(M1, 2020년), MacBook Pro 13(M1, 2020년), Mac mini(M1, 2020년), iMac 24(M1, 2021년), iPad Pro(11형)(3세대), iPad Pro(12.9형)(5세대), iPad Air(5세대)
Apple이 한국 시간 기준 2020년 11월 11일 Apple 이벤트에서 발표한 Apple M 시리즈의 첫 작품이며, Apple Silicon 기반 Mac에 처음으로 탑재되었다. 이후 2021년 4월 이벤트를 통해 iPad Pro(11형)(3세대), iPad Pro(12.9형)(5세대)도 동일한 칩을 사용하며, 2022년 3월 이벤트에서는 iPad Air(5세대)에도 이를 탑재하는 것이 밝혀졌다. 1개의 칩이 무려 6종의 제품에 그대로 쓰이는 것이다.

CPUARM big.LITTLE 기술을 채용하여 4코어 Apple Firestorm을 빅 클러스터로, 4코어 Apple Icestorm을 리틀 클러스터로 총 8코어 CPU의 구성을 이룬다. Apple은 13형 MacBook Pro에 들어가던 Intel CPU 대비 Apple M1이 2.8배의 CPU 성능을 가지며, x86 CPU와 비교 시 3배의 전력 효율을 가진다고 밝혔다.

Apple Firestorm은 8-Wide 디코더 구조를 가지는데, 이는 CPU 역사상 가장 넓은 아키텍처에 속한다. 아직 출시되지 않은 IBM POWER10, 그리고 태어나지 못한 채로 프로젝트가 드랍이 된 SARC의 Exynos M6 만이 이 정도의 코어 규모를 가진다고 한다. 백엔드 면에서도 Apple의 Firestorm은 7개의 정수 실행 유닛과 전작 대비 33% 확장된 4개의 FP/Vector 연산 유닛을 보유한다. 이를 통하여 약 3 GHz의 클럭에서도 약 5 GHz 전후로 작동이 되는 x86 CPU들을 SPECint/fp 기준 1코어 성능 비교에서 비등한 성능을 내고 있으며, AMD, Intel의 x86 코어가 약 20 W로 작동할 때, Apple의 Firestorm은 코어당 약 4~5 W 선으로 전력소모를 억제하는 데 성공하였다. 최대 전력 소모량은 성능 코어가 4개가 최대 13.8 W, 효율 코어 4개가 최대 1.3 W이다.#

GPUApple G13G를 8코어 구성으로 탑재했다. 이를 통하여 섀도 오브 더 툼 레이더를 구동 시 이전 세대의 MacBook Air와 비교하여 3.1배 더 빠른 게임 성능을 낼 수 있다고 한다. MacBook Air 기본형에는 7코어 구성으로 탑재된다. 128개의 실행 유닛(Execution Units)을 가지며, 2.6 TFlops의 FP32 연산 성능, 82 GTex/s의 텍스처 성능과 41 GPix/s의 ROP 성능을 가지며, 경쟁사 GPU와 비교 시 2배의 전력 효율을 가진다고 밝혔는데, 이는 데스크탑용 GPU인 GTX 1050Ti와 GTX 1650 사이 급에 해당하는 연산 성능 / TMU / ROP 성능을 보유한 셈이다. 다른 점이라면, 위의 데스크탑용 GPU는 TSMC의 N16, 그리고 N16의 하프 노드인 N12에서 생산되는 데 반해, Apple M1의 GPU는 N5 공정에서 생산되기 때문에 풀 노드 기준으로 생산 공정이 3세대 차이가 났고, 그로 인하여 TDP 10W[2]대의 AP 내에 넣을 수 있을 정도로 다이 면적, 전력 효율이 개선되었다.

NPUA14 Bionic에 탑재된 4세대 Neural Engine을 16코어 구성으로 탑재했다. 동일하게 11 TOPS의 성능을 가진다고 한다.

RAM은 SoC 패키지 안에 통합되어 있으며, LPDDR4X 규격으로 8 GB와 16 GB를 제공한다. Apple에선 이를 '통합 메모리'라 부르며, CPU 다이 바로 옆에 메모리가 위치하여 레이턴시가 극단적으로 짧은데, 이는 M1이 높은 성능 경쟁력을 가지는 비결 중 하나로 꼽힌다. 이 때문에 RAM 확장이 어렵다고 볼 수도 있지만 LPDDR은 원래 일체형밖에 없으므로 별 문제가 되지 않는다. 실제로 LPDDR을 탑재한 노트북들은 모두 일체형 RAM을 쓴다.[3] 통합 메모리는 기존 RAM과 GPU의 VRAM을 통합한 방식이기 때문에 RAM 전체를 CPU와 GPU가 나눠 쓴다.[4] 대신 일반 RAM보다 성능이 더 좋다.

이외에도 ISP와 영상 인코딩/디코딩을 위한 전용 하드웨어를 탑재한 것으로 보인다. 그 외에도 PCIe 4.0 등의 I/O 규격을 지원한다.

생산 공정은 TSMC의 5 nm FinFET (EUV) 공정이다. 트랜지스터 수는 A14 Bionic의 118억 개에서 160억 개로 약 35% 증가하였다고 한다. 다이 면적은 실측치 기준 약 120 mm² 수준이며, 트랜지스터 밀도는 약 133 MT/mm²이다. 이는 N5의 이론상 밀도보다는 부족한 수준이나, 2020H2 기준 최고로 미세한 공정을 사용한 것이라는 데에는 이견이 없다.

M1 MacBook Air에서 Cinebench R23 멀티코어 벤치마크 실행 시 2.65 GHz 클럭에서 최대 10W를 소모하며 7,400점이 나왔다. 그 후 50분간 다섯 번에 걸쳐 벤치마크를 실행하여 쓰로틀링을 유도하자 CPU 클럭은 2.35 GHz, 전력 소모는 7.4 W를 유지하며 한 자릿수 전력 소모라고는 믿을 수 없는 6,384점이 나왔다. 풀 로드 시의 전력 소모량은 최대 39 W로 CPU와 GPU 외에도 여러 컨트롤러들이 탑재되어 있는 SoC의 특성을 감안한다면 상당히 낮은 편이다.# #

벤치마크 결과는 Geekbench 5 버전에 MacBook Air 기준으로 싱글 코어 약 1,700점, 멀티 코어 약 7,400점으로 확인되었다.# 이는 싱글코어 기준 기존 27형 Retina 5K 디스플레이 iMac, 16형 MacBook Pro 모델보다도 무려 400점 이상 더 높은 성능이라 기대를 모으고 있다. 또한 MacBook Pro의 Cinebench R23 점수가 나왔는데#, 싱글 코어 약 1,500점, 멀티 코어 약 7,500점이 나왔는데 이는 Ryzen 5600X와 비슷한 싱글코어 점수, Ryzen 2600X와 비슷한 멀티코어 점수이다. 저전력 프로세서와 비교하면 싱글코어는 i7-1165G7과 비슷하며#, 멀티코어는 Ryzen 4600U보다 낮은 수준이다.# gizmochina에 따르면 M1의 안투투 점수는 1,119,243점이다.#

여러 회사들에게 큰 임팩트를 준 장본인이며 실제로 Intel은 대놓고 견제하는 중이다. Adobe에서 Apple Silicon용 포토샵을 내놓았고 성능 향상이 무척 컸다고 밝혔다. 실제 테스트에서도 무려 Intel H 시리즈를 능가하는 모습을 보이고 있으며, 미디어 가속기를 사용하는 일부 프로그램에서는 아예 데스크탑을 능가하는 성능을 보여줬다. Adobe 계열 툴은 싱글코어 성능이 제일 중요한데 여러 벤치마크 사이트에서도 M1의 싱글코어 성능이 매우 높은 것을 증명하고 있다.

ARM 기반이며 iOS, iPadOS용 앱들을 위한 API를 macOS에 통합했기에 별도의 에뮬레이터 없이도 돌릴 수 있다. 단, 기술적인 걸림돌은 사라졌으나 앱 개발자가 macOS에서도 사용할 수 있게 허가를 하지 않으면 다운로드가 불가능하다. 대부분의 앱과 게임들은 이를 허용해놓지 않아 Mac에서의 사용이 불가능하다. 이를 IPA 사이드로딩으로 우회해 해결하는 방법이 있었지만 결국 Apple이 macOS 11.2 버전에서 사이드로딩을 완전히 차단해 macOS의 일반 사용자용 앱 생태계는 인텔 이전보다 못해진 편.

최대 1대의 외장 모니터를 지원한다.#

많은 리뷰어들이 M1 칩의 매우 낮은 전력 소모를 믿지 못해 수 차례 테스트를 다시 하는 해프닝이 있었는데, 심지어 Apple 마케팅 팀도 M1 MacBook Air를 처음 테스트해보고는 배터리 측정 앱에 버그가 있을 것이라 생각했다고 한다.#


2.1.1. M1 Pro [편집]


파일:Apple M1 Pro.png
파트넘버
APL1103-T6000
CPU
6/8코어 Apple Firestorm 0.6 ~ 3.23 GHz + 2코어 Apple Icestorm 0.6 ~ 2.06 GHz
Firestorm: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 24 MB L2 공유 캐시
Icestorm: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 4 MB L2 공유 캐시
24 MB 시스템 캐시

GPU
14/16코어 Apple G13X 1,296 MHz
14코어: 224 EU, 1,792 ALU(4.58 TFLOPs)
16코어: 256 EU, 2,048 ALU(5.22 TFLOPs)
NPU
16코어 4세대 Apple Neural Engine
11 TOPS
메모리
128-bit 2 채널(256-bit) LPDDR5 16/32 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 204.8 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.5-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET (EUV)
다이 사이즈: 245 mm² / 트랜지스터 개수: 33.7B
주요
사용 기기
MacBook Pro 14(2021년), MacBook Pro 16(2021년)
M1 APL1102의 강화형 칩으로 2021년 10월 Apple 이벤트에서 공개되었다.

CPUARM big.LITTLE 기술을 채용하고, M1과 동일한 아키텍처의 8코어 Apple Firestorm을 빅 클러스터로, 2코어 Apple Icestorm을 리틀 클러스터로 하여 총 10코어 CPU의 구성을 이룬다. 단, 14형 MacBook Pro 기본형은 염가판으로 성능코어가 2개 죽은 8코어 제품이 사용된다.

GPUApple G13X를 16코어 구성으로 탑재했다. 단, 14형 MacBook Pro 기본형은 염가판으로 코어가 2개 죽은 14코어 제품이 사용된다.

NPU는 4세대 Neural Engine을 16코어 구성으로 탑재했다. 전작인 M1과 동일한 성능을 가진다.

RAM은 전작과 동일한 개념의 통합 메모리로 구성되어 있으며, LPDDR5 규격으로 16 GB와 32 GB를 제공한다. 메모리 대역폭은 204.8 GB/s이다. 해당 대역폭은 AMD Radeon Pro 5600M의 VRAM 대역폭인 200 GB/s과 큰 차이가 없다.

이외에도 ProRes 코덱의 하드웨어 인코더/디코더, 외부 화면 연결과 ProMotion을 위한 디스플레이 엔진을 탑재했고, PCle 4.0, HDMI 2.0, Thunderbolt 4 등의 I/O 규격을 지원한다.

TSMC의 5 nm FinFET (EUV) 공정으로 생산되었으며, 다이 사이즈는 245 mm²이다. 트랜지스터 개수는 대략 337억 개이다.

CPU 성능은 성능코어 2개가 죽은 8코어 버전의 경우, Cinebench R23 기준 싱글코어 1,562점, 멀티코어 12,340점이 나오며, GeekBench 5 기준 싱글코어 1,768점, 멀티코어 9,731점 가량이 나온다. 기존 M1 대비 큰 향상이 없는 싱글코어 기준으로는 대략 11700K와 비슷한 수준의 성능이 나오지만, 멀티코어로 따진다면 11900H와 비슷한 수준을 내 준다.

성능코어가 죽지 않은 10코어 풀칩 버전의 경우, 멀티코어가 GeekBench 기준 11,680점, Cinebench R23 기준 14,970점이며, 이는 AMD Ryzen 7 5800 ~ 5800X 사이, Intel 10900X~10900K 사이 정도의 점수이다. Geekbench 5 기준으로 비교하면 Intel Core i9-11900K보다는 소폭 높고, AMD Ryzen 7 3900X보다는 소폭 낮은 점수가 나오게 되는데, 둘 다 TDP가 100W를 넘어가는 데스크탑용 프로세서라는 사실을 고려하면, 깡성능 이전에 전성비가 높은 편.##

최대 2개의 외장 모니터를 지원한다#


2.1.2. M1 Max [편집]


파일:Apple M1 Max.png
파트넘버
APL1105-T6001
CPU
8코어 Apple Firestorm 0.6 ~ 3.23 GHz + 2코어 Apple Icestorm 0.6 ~ 2.06 GHz
Firestorm: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 24 MB L2 공유 캐시
Icestorm: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 4 MB L2 공유 캐시
48 MB 시스템 캐시

GPU
24/32코어 Apple G13X 1,296 MHz
24코어: 384 EU, 3,072 ALU(7.83TFLOPs)
32코어: 512 EU, 4,096 ALU(10.44 TFLOPs)
NPU
16코어 4세대 Apple Neural Engine
11 TOPS
메모리
128-bit 4 채널(512-bit) LPDDR5 32/64 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 409.6 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.5-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET (EUV)
다이 사이즈: 432 mm² / 트랜지스터 개수: 57B
주요
사용 기기
MacBook Pro 14(2021년), MacBook Pro 16(2021년), Mac Studio(2022년)
M1 APL1102의 강화형 칩으로 2021년 10월 Apple 이벤트에서 공개되었다.

CPUARM big.LITTLE 기술을 채용하고, M1과 동일한 아키텍처의 8코어 Apple Firestorm을 빅 클러스터로, 2코어 Apple Icestorm을 리틀 클러스터로 하여 총 10코어 CPU의 구성을 이룬다. Apple M1 APL1102 대비 싱글코어 성능은 동일하지만[5], 멀티코어 성능은 약 67% 향상되었다.

GPUApple G13X를 32코어 구성으로 탑재했다. 염가판으로 24코어 구성도 존재한다.

NPU는 4세대 Neural Engine을 16코어 구성으로 탑재했다. 전작인 M1과 동일한 성능을 가진다.

RAM은 전작과 동일한 개념의 통합 메모리로 구성되어 있으며, LPDDR5 규격으로 32 GB와 64 GB를 제공한다. 메모리 대역폭은 409.6 GB/s이다. 해당 대역폭은 모바일 RTX 3080의 VRAM 대역폭인 448 GB/s과 비슷하다.

이외에도 ProRes 코덱의 하드웨어 인코더/디코더, 외부 화면 연결과 ProMotion을 위한 디스플레이 엔진을 탑재했고, PCle 4.0, HDMI 2.0, Thunderbolt 4 등의 I/O 규격을 지원한다.

TSMC의 5 nm FinFET (EUV) 공정으로 생산되었으며, 다이 사이즈는 432 mm²이다. 트랜지스터 개수는 570억 개이다.

CPU 성능은 벤치 테스트 중 하나인 Geekbench 5 기준 싱글코어 1,745점, 멀티코어 12,422점으로 Intel의 2년 전 일반 데스크탑 최상급 모델인 Intel Core i9-11900K[6]과 비교 시, M1 Max가 싱글코어에서는 약 5% 낮지만 멀티코어에서는 약 10% 더 높다. 다만 벤치마크에 따라 최대 20% 정도 차이가 있다. ARM 칩으로서 1년 만에 이뤄진 발전이란 것을 고려하면 괄목할 수준.

또 다른 테스트로 i9 12900HK + RTX 3080Ti를 탑재한 MSIRaider GE76과 M1 Max를 탑재한 MacBook Pro 16(2021년)비교한 결과, Cinebench R23 기준 M1 Max는 30 W로 12,322점, GE76은 120 W로 18,282점이 나왔다. 역시나 절대 성능은 떨어지지만 인상적인 수준의 전성비를 보인다. GFXbench 기준으로도 노트북용 RTX 3080급 성능을 보여주고 있다.#

VRAM의 경우, 64 GB 통합 메모리 기준 최대 40 GB까지 할당해서 사용하는 것으로 밝혀졌다.

2022년에 Intel Core i9-12900HK가 공개되었고 Intel이 M1 Max를 대상으로 비교한 결과를 공개하였다. 이 테스트에 의하면 12900HK의 절대 성능은 M1 Max를 능가한다. 하지만 전력 소모량의 차이가 있어 전성비는 M1 Max 쪽이 우위를 가지고 있다. ##. 12900HK는 싱글코어, 멀티코어 성능 모두 M1 Max보다 빠르지만 전성비는 M1 Max가 높은 편이며, 12900HK는 더 높은 전력 소모량[7]인 것을 고려하면 싱글코어 외에는 유의미하게 큰 차이가 있다고 보기 힘들다.##


2.1.3. M1 Ultra [편집]


파일:Apple M1 Ultra.png
파트넘버
APL1W06-T6002
CPU
16코어 Apple Firestorm 0.6 ~ 3.23 GHz + 4코어 Apple Icestorm 0.6 ~ 2.06 GHz
Firestorm: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 48 MB L2 공유 캐시
Icestorm: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 8 MB L2 공유 캐시
96 MB 시스템 캐시

GPU
48/64코어 Apple G13X 1,296 MHz
48코어: 768 EU, 6,144 ALU(15.7 TFLOPs)
64코어: 1,024 EU, 8,192 ALU(21.2 TFLOPs)
NPU
32코어 4세대 Apple Neural Engine
22 TOPS
메모리
128-bit 8 채널(1,024-bit) LPDDR5 64/128 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 819.2 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.5-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET (EUV)
다이 사이즈: 864 mm² / 트랜지스터 개수: 114B
주요
사용 기기
Mac Studio(2022년)
M1 Max APL1105의 확장형 칩으로 2022년 3월 Apple 이벤트에서 공개되었다. 동시에 공개된 Mac Studio(2022년)에 처음 탑재되었다.

M1 Max 다이 두 개를 UltraFusion 아키텍처로 연결해 하나의 칩으로 구성했고[8], 따라서 전작인 M1 Pro, M1 Max와 CPU, GPU, NPU 아키텍처는 모두 동일하다. 소프트웨어도 이를 칩 한 개로 인식하는데, 덕분에 기존의 멀티 프로세서 구조와는 다르게 앱의 코드를 다시 짜지 않아도 된다. 연결 버스의 대역폭은 2.5 TB/s이며, Apple의 발표에 따르면 현존하는 어떤 기술보다 연결 밀도가 두 배 높으면서도 극히 적은 전력을 사용한다. 패키징 공정은 TSMC의 CoWoS-S를 사용한 것으로 추정.

CPUARM big.LITTLE 기술을 채용하고, M1과 동일한 아키텍처의 16코어 Apple Firestorm을 빅 클러스터로, 4코어 Apple Icestorm을 리틀 클러스터로 하여 총 20코어 CPU의 구성을 이루며, 염가 버전은 없다. Apple의 발표에 따르면 Intel i9-12900K와 비교했을 때 M1 Ultra의 CPU는 100 W 더 적은 전력량으로 i9의 최대 성능을 내고, 같은 전력 엔벨로프에서 90% 더 높은 성능을 낸다.

GPUApple G13X를 64코어 구성으로 탑재했다. 단, Mac Studio 기본형은 염가판으로 48코어 구성이 탑재된다. Apple의 발표에 따르면 NVIDIA GeForce RTX 3090과 비교했을 때, M1 Ultra의 GPU는 RTX 3090보다 더 높은 성능을 내면서도 전력은 200 W 더 적게 소모한다고 주장한다.

NPU 또한 전작과 동일한 4세대 Apple Neural Engine이 탑재되었으나, 코어 개수가 두 배 증가한 32코어 구성으로 탑재되었다. 덕분에 성능도 22 TOPS로 두 배 상승하였다.

RAM은 819.2 GB/s 대역폭의 LPDDR5 규격으로, 64 GB와 128 GB 옵션을 제공한다.

이외에도 ProRes 코덱의 하드웨어 인코더/디코더 등 기타 가속 엔진이 들어갔으며, 전작과 동일하게 Thunderbolt 4 등의 다양한 I/O를 지원한다.

TSMC의 5 nm FinFET (EUV) 공정으로 생산되었으며, 864 mm²라는 거대한 다이 사이즈를 자랑한다. 트랜지스터 개수는 1,140억 개.

파일:M1Ultra-Ryzen3_size.png

Mac Studio 로직 보드에서의 모습
파일:59X 뚜따.png}}}
AMD RYZEN 9 5900X의 히트스프레더를 제거한 모습
실제 칩 또한 AMD RYZEN CPU의 3배에 달하는 크고 아름다운 사이즈를 보여준다. 물론 저 안에 CPU, GPU, NPU, RAM, 그리고 각종 컨트롤러와 인터페이스 등이 모두 통합되었음을 감안하면 그렇게까지 무지막지한 크기는 아니다. 정확히는 사진에서 중앙에 서멀 그리스 자국이 있는 부분이 다이이며 나머지는 RAM이다. APU2400G의 모습과 5900X의 모습을 조합하면, 대략 5900X의 위에 올려진 캐패시터 일부를 제거하고, 위쪽에 올려진 I/O 다이를 한쪽으로 민 다음 그 부분에 GPU 다이가 들어간다고 생각하면 된다.

Apple의 발표에 따르면 Mac Studio(2022년)에 탑재된 M1 Ultra의 CPU 성능은 28코어 Xeon Mac Pro보다 60% 더 빠르며, GPU는 Mac Pro의 최고 사양인 Radeon Pro W6900X보다 80% 더 빠르다고 한다.

벤치마크 결과는 Geekbench 5 기준 싱글 코어는 1,793점, 멀티 코어는 24,055점으로 확인되었다. 싱글 코어 점수는 인텔 코어 i5-12600K보다는 소폭 떨어지고 i9-11900K와 비슷한 성능을 보여주고, 멀티 코어 점수는 16코어인 Intel i9-12900K보다 더 높으며, 32코어 64스레드인 AMD RYZEN Threadripper 3970X[9]에 근접한다. 다만, Cinebench R23 기준에서는 i9-12900K에 소폭 밀리는 결과를 보여준다.

Apple에서 직접 그래프를 통해 RTX 3090과 비교하며 성능을 어필한 것과는 달리 GPU 성능은 Geekbench 5 OpenCL 기준 RTX 3090의 절반도 못 미친다는 결과가 나왔다. 다만 GFX 벤치마크상에서는 RTX 3090에 근접하는 결과를 보여주고 있다.

Tech Notice에서 Blender 3.1 벤치마크를 돌린 결과, M1 Ultra는 RTX 3090은 고사하고 RTX 3050과도 매우 큰 차이가 나는 결과가 나왔다.

9to5mac에서는 Apple이 RTX 3090과 비교하며 제시한 그래프는 오해의 소지가 있으며, RTX 3090이 최대 성능에 가까워지기 전에 그래프를 잘라 잘못된 비교를 했다고 지적하였다. RTX 3090의 소비 전력을 약 320W로 줄여 잠재력을 심각하게 제한했다는 것이다. The Verge에서도 이에 대해 전기자동차가 람보르기니와 같은 속도에서 더 적은 연료를 소모한다는 사실만 보고(람보르기니는 그보다 훨씬 더 빨리 달릴 수 있다는 사실은 빼고) 더 나은 엔진을 가졌다고 주장하는 것과 같다고 비유하였다. 보다 하위 라인업의 NVIDIA GPU와 비교했으면 전성비 우위를 확실하게 보여주면서도 논란의 여지를 없앨 수 있었을 것이다.

이벤트에서 '마지막 칩'[10]이라고 언급한 것과, 공식 홈페이지에서 'M1 제품군의 최종 멤버'라 쓰인 것으로 보아 M1 시리즈의 마지막 칩이 될 것으로 예상되었고 M2가 나옴에 따라 사실이 되었다. 또한 Mac Pro가 Apple Silicon으로 이주할 것을 마지막에 암시했는데, M2 시리즈 중 하나를 탑재할 가능성이 높았고 실제로 M2 Ultra가 탑재되었다.

VRAM의 경우 128GB 통합 메모리 구성 기준 최대 98GB까지 할당한다.13분 35초


2.2. M2[편집]


파일:Apple M2.jpg
파트넘버
APL1109-T8112
CPU
4코어 Apple Avalanche 3.49 GHz + 4코어 Apple Blizzard 2.42 GHz
Avalanche: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 16 MB L2 공유 캐시
Blizzard: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 4 MB L2 공유 캐시
8 MB 시스템 캐시

GPU
8/10코어 5세대 자체 디자인 아키텍처 1,398 MHz
8코어: 256 EU, 2,048 ALU, 2.88 TFLOPs
10코어: 320 EU, 2,560 ALU, 3.6 TFLOPs

NPU
16코어 5세대 Apple Neural Engine
15.8 TOPS
메모리
64-bit 2 채널(128-bit) LPDDR5 8/16/24 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 102.4 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.6-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET P (EUV)
다이 사이즈: 155.25 mm² / 트랜지스터 개수: 20B
주요
사용 기기
MacBook Air(M2, 2022년), MacBook Air 15(M2, 2023년), MacBook Pro 13(M2, 2022년), iPad Pro(11형)(4세대), iPad Pro(12.9형)(6세대), Mac mini(2023년), Apple Vision Pro
M1 APL1102의 후속작으로 WWDC22에서 공개되었다. 처음 탑재된 제품은 동시에 공개된 MacBook Air, MacBook Pro이다.

CPUARM big.LITTLE 기술을 채용하고, A15 Bionic에서 채용된 4코어 Apple Avalanche를 빅 클러스터로, 4코어 Apple Blizzard을 리틀 클러스터로 하여 총 8코어 CPU의 구성을 이룬다. Apple은 싱글코어 성능 향상폭을 공개하지 않았으나, 멀티코어 성능은 전작인 M1 대비 약 18% 향상되었다고 한다. Geekbench 5 기준 싱글코어는 10%, 멀티코어는 19% 향상된 것이 확인되었다.

발표 당시 갤럭시 북2 360에 탑재된 15 W급 Intel i7-1255U 프로세서와 MSI 프레스티지 14 에보에 탑재된 28 W급 i7-1260P 프로세서를 비교하였는데, M2의 CPU 멀티코어 성능은 i7-1255U보다 최대 20% 높고 같은 전력 소모량에서는 1.9배 더 높은 성능을 낸다. i7-1260P와 비교했을 때는 M2의 CPU 성능이 약 17% 낮지만 M2의 최고 성능 기준으로 같은 성능을 내는데 1/4의 전력을 사용한다.

GPU는 자체 디자인 5세대 아키텍처를 10코어 구성으로 탑재했다. 단, MacBook Air 기본형은 8코어 구성으로 시작한다. Apple의 발표에 따르면 10코어 GPU 기준으로 전작인 M1 대비 성능이 35% 향상되었으며, 96개의 EU를 탑재한 i7-1255U의 Iris Xe 그래픽과 비교해서 최대 성능 기준 2배 높은 성능을 보여주고, 1/5의 전력을 사용한다. GFX 벤치마크 기준 M1 대비 42% ~ 45% 향상되었다.

NPUA15 Bionic의 5세대 Apple Neural Engine을 동일하게 16코어 구성으로 탑재했다. 성능은 15.8 TOPS로 전작인 M1 대비 43.6% 향상되었다.

RAM은 102.4 GB/s 대역폭의 LPDDR5 규격으로, 8 GB와 16 GB, 그리고 24 GB 옵션을 제공한다.

이외에 ISP와 ProRes 인코딩/디코딩 엔진을 포함한 미디어 엔진 등의 부가 요소를 탑재했으며, PCIe 4.0 등의 I/O 규격을 지원한다.

생산 공정은 TSMC의 5 nm FinFET P (EUV) 공정이다. 트랜지스터 개수는 전작인 M1의 160억 개에서 200억 개로 증가하였다.

탑재된 제품들 기준으로 발열 문제가 보고되고 있다. 쿨링 팬이 탑재된 13형 MacBook Pro 기준, 최고 CPU 코어 온도가 108도를 찍는 상황이 나오고 있다.# 특히 MacBook Pro의 타겟층은 주로 전문 프로그램을 자주 돌리는 사용자인지라 여러모로 논란이 되는 상황. 한편 M2 MacBook Air 기준 저전력 모드를 켜면 발열이 대폭 감소하는데, 앞서 서술한 리틀 코어의 효율 향상으로 인한 것으로 추정된다. 발열 감소량이 상당히 체감되므로 본인이 가벼운 작업을 위주로 한다면 켜두는 것을 추천.

또한 M2 MacBook Pro는 i7-1260P가 탑재된 XPS 13 Plus보다 4배나 긴 사용 시간을 기록하는 등 여전히 전성비 측면에서 타사에 우위를 가지고 있기 때문에, 흔히 말하는 일상적인 사용 환경에서 테스트 영상과 같이 극단적인 발열을 경험할 정도는 아니다. 현재로서는 전문 사용자 대상으로만 문제가 되는 상황.

자체 성능과는 별개로 Apple은 M2와 그 파생형 CPU부터 흔히 깡통이라고 부르는 최하 티어 용량 제품군에 SSD용 낸드 플래시에 대한 원가 절감을 해버린 탓에 속도가 상위 용량 대비 절반만 나오는 관계로[11] 라이트 유저들의 원성이 자자하다.


2.2.1. M2 Pro[편집]


파트넘버
APL1113-T6020
CPU
6/8코어 Apple Avalanche 3.49/3.67 GHz + 4코어 Apple Blizzard 2.42 GHz
Avalanche: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 32 MB L2 공유 캐시
Blizzard: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 4 MB L2 공유 캐시
24 MB 시스템 캐시

GPU
16/19코어 5세대 자체 디자인 아키텍처 1,398 MHz
16코어: 64 EU, 2,048 ALU, 5.76 TFLOPs
19코어: 76 EU, 2,432 ALU, 6.8 TFLOPs
NPU
16코어 5세대 Apple Neural Engine
15.8 TOPS
메모리
64-bit 4 채널(256-bit) LPDDR5 16/32 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 204.8 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.6-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET P (EUV)
다이 사이즈: - mm² / 트랜지스터 개수: 40B
주요
사용 기기
MacBook Pro 14(2023년), MacBook Pro 16(2023년), Mac mini(2023년)
M2 APL1109의 강화형 칩으로 2023년 출시한 Mac mini와 함께 공개되었다.

전작인 M1 Pro가 M1 Max와 동일한 128비트 규격 메모리를 2채널 구성으로 탑재한 것과 달리, 64비트 4채널 메모리 구성으로 바뀌었다. 공개된 칩의 사진을 보면 양 옆의 메모리 크기가 더 작아진 것을 확인할 수 있다. 이에 대해서 SemiAnalysis의 Dylan Patel은 Apple이 ABF 보드 공급 부족 문제로, 배선 복잡도를 줄여 보드 레이어를 축소시키기 위해 더 작은 64비트 모듈로 변경한 것이라는 분석을 내놓았다. 메모리 속도나 성능 자체는 전작의 128비트와 같이 상위 칩셋인 Max와 동일하다.


2.2.2. M2 Max[편집]


파트넘버
APL1111-T6021
CPU
8코어 Apple Avalanche 3.49/3.67 GHz + 4코어 Apple Blizzard 2.42 GHz
Avalanche: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 32 MB L2 공유 캐시
Blizzard: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 4 MB L2 공유 캐시
48 MB 시스템 캐시

GPU
30/38코어 5세대 자체 디자인 아키텍처 1,398 MHz
30코어: 120 EU, 3,840 ALU, 10.8 TFLOPs
38코어: 152 EU, 4,864 ALU, 13.6 TFLOPs
NPU
16코어 5세대 Apple Neural Engine
15.8 TOPS
메모리
128-bit 4 채널(512-bit) LPDDR5 32/64/96 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 409.6 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.6-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET P (EUV)
다이 사이즈: 약 550 mm² / 트랜지스터 개수: 67B
주요
사용 기기
MacBook Pro 14(2023년), MacBook Pro 16(2023년), Mac Studio(2023년)
M2 APL1109의 강화형 칩으로 2023년 출시한 14, 16형 MacBook Pro와 함께 공개되었다.

고전력 모드는 2021년형과 마찬가지로 16형 기종에서만 사용 가능하다. 16형 모델 기준 M1 Max와 비교해 그래픽, CPU 양쪽에서 20%의 벤치마크 성능 향상이 있으나 최대 전력 소비량 또한 소폭 올랐다. 실성능은 하드웨어 가속과 연계되기 때문에 앱마다 성능 격차는 들쭉날쭉하며, 리틀 코어의 전성비가 좋아진 덕에 가벼운 작업 시 M1 Max 대비 배터리 사용 시간이 소폭 늘어났다.


2.2.3. M2 Ultra[편집]


파트넘버
APL1W12
CPU
16코어 Apple Avalanche 3.49/3.67 GHz + 8코어 Apple Blizzard 2.42 GHz
Avalanche: 192 KB L1 명령 캐시 + 128 KB L1 데이터 캐시 / 64 MB L2 공유 캐시
Blizzard: 128 KB L1 명령 캐시 + 64 KB L1 데이터 캐시 / 8 MB L2 공유 캐시
96 MB 시스템 캐시

GPU
60/76코어 5세대 자체 디자인 아키텍처 1,398 MHz
60코어: 240 EU, 7,680 ALU, 21.473 TFLOPs
76코어: 304 EU, 9,728 ALU, 27.199 TFLOPs
NPU
32코어 5세대 Apple Neural Engine
31.6 TOPS
메모리
128-bit 8 채널(1,024-bit) LPDDR5 64/128/192 GB 3,200 MHz
메모리 대역폭: 819.2 GB/s, 6,400 MT/s
명령어셋
ARMv8.6-A
생산 공정
TSMC 5 nm FinFET P (EUV)
다이 사이즈: 약 1,100 mm² / 트랜지스터 개수: 134B
주요
사용 기기
Mac Studio(2023년), Mac Pro(2023년)
M2 Max APL1111의 확장형 칩으로 WWDC23에서 공개되었다.
파일:크리에이티브 커먼즈 라이선스__CC.png 이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-10-20 19:46:47에 나무위키 Apple Silicon/M 시리즈 문서에서 가져왔습니다.

[1] 왼쪽이 AP이고, 오른쪽에 RAM이 2개 붙어 있다.[2] 실제 최대 TDP는 GPU까지 풀 로드시 47.5W[3] Intel 레이크필드처럼 아예 CPU 다이 위에 적층되어 있는 게 아니라 그냥 옆에 붙어 있기만 하기 때문에 온보드에 납땜되어 있는 노트북들과 비슷한 구조이다. 따라서 레이크필드와는 다르게 설계를 바꾸면 추가적인 RAM 증설이 불가능하진 않다. 실제로 리볼링을 통해서 16 GB로 업그레이드한 사례가 나왔다![4] 데스크탑까지 통합 메모리를 쓸 가능성이 높은데, 그러면 일반 컴퓨터보다 가용 메모리 총량이 줄어든다. 다만 기존 서버 및 머신 러닝용 컴퓨터에서도 비슷하게 사용하는 방식이다. 예를 들면 NVIDIA의 Grace CPU가 LPPDR과 HBM2를 일체형으로 합친 칩 구조를 가지고 있다.[5] 빅 코어, 리틀 코어 모두 M1과 동일하기 때문에 당연한 결과이다.[6] 싱글코어 1,851점, 멀티코어 11,002점#[7] M1 Max의 CPU는 clang 빌드했을때 최대 86 W 근처이며, 12900HK는 경우에 따라 최대 100 W급이다.[8] M1 Max 공개 당시 키노트 상의 다이 샷에서는 생략됐지만, 출시 이후 다이를 갈아서 직접 촬영한 결과 MCM 인터커넥터 구획이 있다는 추측이 있었다.[9] 싱글 코어는 1,273점, 멀티 코어는 25,133점이다. #[10] We're adding one last chip to M1 family.[11] 특히 에어나 맥미니의 경우 기본형 모델은 1GB/s 를 겨우 넘는 수준에 캐싱 용량도 부족해 속도가 극심하게 느린지라 답답할 정도다.