苹果发布自研M3系列芯片侧重AI布局 有望推动消费电子半导体工艺进程

    本报记者 贾丽

    北京时间10月31日，苹果公司正式发布了三款采用3纳米工艺的M3芯片，这三款芯片分别是M3、M3 Pro和M3 Max，应用于新款MacBook Pro和24英寸iMac新品上。这意味着其此前备受关注的M3芯片已经实现大规模量产。

    M3芯片是苹果公司自研芯片。苹果方面表示，M3系列芯片具备新一代图形处理器架构和更快的中央处理器，为MacBook Pro带来显著的性能提升，其CPU性能比M1处理器提升35%。

    有知情人士向《证券日报》记者透露，M3芯片基于台积电的3纳米制程工艺打造，并由其代工。目前，M3芯片暂时只被苹果采用在高端型号产品上，而苹果也计划让M系列芯片在产品上实现对英特尔芯片的替代。

    “苹果M系列芯片目前主要应用在嵌入式（如Vision Pro MR中的空间计算）以及面向个人计算的电脑领域。苹果将‘战火’燃烧到了3纳米工艺，其他芯片及电子巨头将会快速跟进，从而进一步推动消费电子半导体工艺进程。而在芯片先进工艺、（异构）计算架构、3D封装等多维叠加的高投入领域，苹果、高通、英伟达、AMD、英特尔等巨头之争将更为激烈。”元禾半导体首席专家李科奕接受《证券日报》记者采访时表示。

    M3系列芯片大幅推进苹果自研芯片创新步伐

    据此前一份业内报告显示，苹果已经订购了台积电今年几乎所有的3纳米产能，预计今年第二季度末开始试生产，第三季度开始全面生产。如今看来，苹果自研3M芯片的量产进程得到提速。

    苹果硬件工程高级副总裁John Ternus表示，随着新一代M3芯片问世，苹果再次提升了专业级笔记本电脑的标准。M3系列芯片继续大幅推进苹果芯片的创新步伐。M3、M3 Pro与M3 Max芯片是全球首批使用行业领先的3纳米工艺构建的个人电脑芯片。这三款芯片配备了速度更快、效率更高的新一代图形处理器，实现了苹果芯片图形处理器架构迄今最大的性能飞跃。

    据了解，M系列芯片实际上并不只是一颗处理器，而是一块系统级芯片。苹果相关人士对《证券日报》记者称：“目前M系列芯片为自用，公司将对M系列芯片不断升级，并将其应用在苹果更多产品中，进一步壮大生态。”John Ternu也称，M3系列芯片搭载新一代图形处理器架构、性能再上新高的中央处理器、更快的神经网络引擎，且支持更大的统一内存，将持续造就极为先进的个人电脑芯片阵容。

    上海市人工智能学会秘书长汪镭对《证券日报》记者表示，M3的推出意味着苹果在芯片技术上的又一次突破，将会加强苹果设备在处理能力、运算速度和节能等方面的优势。“3纳米工艺制程将进一步降低芯片功耗。苹果手机此前存在的性能提升较小、手机发热严重等问题或有望在M3系列芯片启用后得到解决。”

    值得注意的是，苹果宣布，自研M3系列芯片也用于加速强大的机器学习（ML）模型，侧重AI布局，其中M3 Max支持最高达128GB的统一内存，这足以让开发者处理包含数十亿参数的AI大模型。

    “M3侧重加速机器学习模型，将速度提升了30%－60%，加快AI芯片的运算速度。这也可见，苹果对AI产业的前端性布局。同时，M3的广泛应用可能会引发苹果业务线的调整，例如，苹果可能会推出更多采用M3芯片的AI设备，从而改变其产品线的设计和布局。”奥维睿沃高级研究经理荣超平对《证券日报》记者称。

    不过，他认为，苹果自研M3芯片仍需要解决一系列的技术难题，例如如何提高芯片的性能、降低芯片的功耗、优化芯片的设计等。同时，苹果还需要考虑如何让芯片与生态系统适配。

    推进消费电子行业芯片工艺创新速度

    此次苹果祭出新一代M系列芯片，还计划逐步让其全面替代英特尔处理器。据苹果测试，搭载M3 Max芯片的MacBook Pro相比搭载最快英特尔芯片的MacBookPro机型提速最高达11倍，模拟动力系统速度相比搭载最快英特尔芯片的MacBook Pro提升最高达5.5倍、渲染速度提升最高达5.3倍。

    虽然英伟达、英特尔等公司在芯片设计方面主要面向高性能计算和人工智能应用，其产品广泛应用于数据中心、云计算、自动驾驶等领域，然而苹果的M3芯片在消费电子领域仍与英特尔等半导体公司的产品形成竞争。

    “在AI时代，手机、电脑、AR/VR等消费电子领域的芯片对性能和能效要求越来越高，苹果推进3纳米工艺芯片商用，其他半导体及电子巨头也将快速跟进，并加快先进工艺的研发及应用，这也将引发一场全新的技术战争，促使整个消费电子行业提高关键环节的创新速度和水平。”李科奕认为。

    除了半导体企业，目前，华为、小米等国内消费电子企业也在加速芯片的自研速度。

    荣超平认为，今年苹果产品在工艺和性能上（同等条件下）实现了暂时领先，但为安卓产品提供芯片的高通和联发科最快将于明年开始部署3纳米工艺制程，其与国内消费电子企业也有望联合推出更多基于3纳米工艺的产品。M3芯片的商用将带动整个半导体行业的发展，也将推动国内半导体和电子企业不断探索产业链的联合布局及技术进步。

（编辑 上官梦露）