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Apple M2芯片最全评测,值得买吗?

半导体行业观察 | 来源

techspot | 作者

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苹果新的 Apple M2 芯片被吹捧为比其竞争对手更快的 SoC,但 Apple(与大多数科技公司一样)在内部基准测试方面并不完全可靠,所以我们必须自己看看。就像我们之前对M1 Pro的评测一样,我们对 Apple M2 在一系列跨平台应用程序中的表现感兴趣,因此我们可以将其与 Windows 世界中最好的产品进行比较——这意味着配备 AMD Ryzen 7 6800U和Intel Core i7-1260P的机器。

Apple的新M2 SoC已首先集成到更新的MacBook Pro 13 中。由于这不是笔记本电脑评测,我们不打算评估 MacBook Pro 13 作为笔记本电脑的凭据——我们已经看到 Apple 如何应对一些批评其过时的设计,但我们对此评论并不担心。

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与所有 Apple Silicon 产品一样,M2 使用 Arm 架构,而不是我们看到为绝大多数 Windows 系统部署的 x86。CPU 部分包括 8 个核心,分为 4+4 布局:四个高性能 Avalanche 核心和四个高效Blizzard核心。

这是与 M1 相同的 4+4 配置,但更新了内核,这与使用更多性能内核但更少高效内核的 M1 Pro 和 M1 Max 形成鲜明对比。这是因为这些芯片专为高性能生产力系统而设计,而 M2 则专为超便携机器而设计。性能内核的时钟频率高达 3.5 GHz,略高于其前一代。

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集成 GPU 有两种配置:一种具有 8 个 GPU“内核”,另一种具有 10 个 GPU 内核。我们正在测试 10 核变体。在内存子系统上,它是 128 位总线上的 LPDDR5-6400,提供刚刚超过 100 GB/s 的带宽;对比使用 LPDDR4X 的 M1来说,这是一个升级,但没有 M1 Pro 及更高版本芯片那么多的 LPDDR5 带宽。M2 还配备了 Apple 强大的媒体引擎和神经引擎。

正如我们喜欢提到的,当我们看到其他科技产品发生这种情况时,我们发现 Apple 为两个明显不同的 CPU 使用相同的 M2 名称有点愚蠢,这些 CPU 的 GPU 配置各不相同。虽然 Apple 没有隐藏这些规格,但我们认为如果每个芯片的命名不同,对消费者来说会更容易。

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为了进行测试,我们购买了配备完整 M2 配置的 13 英寸 MacBook Pro。我们还选择了 16GB 内存来匹配我们测试过的其他系统,并选择了 512GB SSD,因为只有 256GB SSD 的基本配置在 2022 年显得有点荒谬。

必须吐槽以下,像大多数 Apple 产品一样,苹果在MacBook上升级到更高的内存和存储配置的费用支出令人作呕,而且没有用户可升级性可言。

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今天,我们将 M2 与我们现有的 AMD 和 Intel CPU 数据进行比较,这些数据都已根据这些芯片的默认 TDP 进行了标准化处理。测试中当然存在一些挑战,即并非我们基准测试的所有应用程序都可以在 macOS 上使用。我们只包含 macOS 版本的跨平台基准测试,无论是原生 Arm 版本还是通过 Rosetta 2 在 Apple Silicon 上模拟的 x86 版本。

在这次测试中,我们的大多数测试应用程序都有原生 Apple Silicon 版本。但这立即引入了一个变量,即 Windows 和 macOS 版本的应用程序的工作方式会略有不同,但鉴于这种情况,它是可用的最佳替代方案。

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功率与性能

我们将首先从功率数字开始,因为这将为我们即将提出的性能基准设定期望。

在Cinebench R23多线程中,减去系统的空闲功耗后,我们记录了 23 瓦的墙上功耗(we recorded 23 watts of power draw from the wall after subtracting the idle power usage of the system)。而我们测试过的 Ryzen 7 6800U 的两种配置之间的一般 CPU 封装功率为 15W 和 25W。这给我们的启示是,在 CPU 使用率很高的情况下,M2 最相当于 20W 的配置,这是 13 英寸超便携笔记本的典型数字。

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M2 非常令人印象深刻,因为它在单线程应用程序中使用的电量很少,就像M1 Pro一样。虽然由于频率小幅增加,M2 比以前更耗电,但它的功耗仍远低于次佳配置。

与其他芯片对比,我们看到的M2的系统功率不到 6800U 的一半,与Core i7-1260P的差距更大。该 Arm 芯片的时钟频率仅高达 3.5 GHz,而 AMD 和 Intel 芯片的时钟频率为 4.7 GHz,这对效率有很大影响,因为大多数工艺节点针对 3 GHz 中频率进行了优化,而不是 4.5 GHz 以上的频率。

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在玩《古墓丽影》的游戏并同时使用 CPU 和 GPU 时,M2 消耗的电量比我们仅仅大量使用 CPU 时要多一些。

M2 现在非常接近以最高 25W 功率配置运行的 Ryzen 7 6800U,尽管 M2 在 28W 时使用的功率仍然低于英特尔的 Core i7-1260P,而且这种功率水平通常没有问题。现代笔记本电脑设计能够在 20W 中档运行,而 MacBook Pro 13 的冷却性能足够好,风扇很少需要启动——尽管有时我们确实注意到风扇以高转速运行,但这通常是在最繁重的工作负载期间.

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性能基准

让我们开始使用 Cinebench R23 多线程进行性能测试。在这个工作负载中,M2 的表现很合理,与 Core i7-1260P 相匹配,但运行在低得多的功率水平上。与 AMD 处理器相比,M2 在性能和效率上都与当前的部件相似。功耗水平介于锐龙7 6800U的15W和25W配置之间,最终性能也是如此。我们看到的是,Apple 可以跟上当今最好的移动处理器,但并没有超过它们。

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在单线程测试中,M2非常称职。1580分的成绩超过了M1 Pro,也比Ryzen 7 6800U高出9%,性能更接近Ryzen 9 6900HS。然而,尽管升级了核心架构,但 M2 仍然被英特尔的 Alder Lake 产品线击败,包括在此工作负载中快 8% 的 Core i7-1260P。

英特尔能够实现这一点的方法是使用更高的时钟速度,这会增加功耗。提醒一下,我们刚刚看到 1260P 的单线程功耗比 M2 高出 3 倍以上,而 AMD 也好不到哪里去,使用了两倍以上的功耗来降低性能。

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M2 在Handbrake中不擅长基于 CPU 的视频编码。这是一项繁重的多线程任务,它在 x86 处理器上使用 AVX 指令,这似乎使它们比 Apple 的 Arm 更具优势。15W 配置的 Ryzen 7 6800U 尽管功耗更低,但速度提高了 17%,其他几个部件也更出色,包括英特尔的 1260P。

提醒一下,这个基准测试特别不使用硬件加速编码,这不是这个测试的重点,因为我们不会测试 CPU 性能,并且由于每个硬件编码器的质量差异,每个产品的最终输出会有所不同。

一些评论 M1 Pro 评论的人似乎对此感到有些困惑,但如果你想要一个公平的比较,基本上正确地测试硬件编码是非常困难的,因为最快的编码设置通常在输出质量上存在很大差异。无论如何,如果您想执行硬件加速转码,您不应该使用 Handbrake,我们推荐DaVinci Resolve,在我们的测试中它始终更快。使用DaVinci,我们可以说的最好的就是每个 CPU 之间的硬件编码性能相似,但取决于您选择的质量设置。

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在Blender中,我们已经转向使用version 3、最新版本以及与之配套的新开放数据基准。这意味着到目前为止我们只测试了一小部分处理器样本,但我们仍然可以从基准测试的 CPU 编码变体中学到一些东西。

M2 显示的结果与我们在 Cinebench 中看到的结果相似,且两者现在都是原生 Apple Silicon 应用程序。相比25W 版本的 6800U ,M2 更接近其15W 版本,但仍优于 1260P。

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GPU 编码是另一回事。在这个生产力测试中,M2 比 6800U 快了不少,领先 41%。AMD 的显卡在许多基于生产力的工作中一直很弱,但无论是原始性能还是优化,M2 在超便携类中都有很大的优势。

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在Matlab中,使用内置基准测试,M2 的性能与 M1 Pro 相似。这是最后剩下的没有原生 Apple Silicon 版本的应用程序之一,因此需要仿真并且会损害性能。Core i7-1260P 的速度提高了 12%,这对于仿真来说一点也不可怕,但我们认为如果这个应用程序是原生的,它可能会更好。

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在我们的 Microsoft Excel 基准测试中,M2 速度很快,在对 CPU 缓存容量和性能的良好测试中略优于 M1 Pro。M2 比锐龙 7 6800U 快 6%,比酷睿 i7-1260P 快 21%,这在我们测试过的超便携级处理器中处于领先地位。

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7-Zip压缩显示了 M2 的另一个强劲结果。虽然它的 8 个性能核心并不接近 M1 Pro,但 M2 仍然能够以 10% 的优势击败 Ryzen 7 5800U 和 6800U。酷睿 i7-1260P 则远远落后。

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然而,对于解压来说,故事是颠倒的,这是这代M2最不令人印象深刻的部分。6800U 在这种工作负载中是真正的野兽,在其 25W 配置中提供了 53% 的性能。1260P 的速度也提高了 19%,尽管考虑到 1260P 比 M2 使用更多的功率,这看起来不那么令人印象深刻。AMD CPU 也可以,但至少你在那里的性能有了很大的提高。

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自从我们上次测试 Acrobat PDF 导出以来,Adobe 已经更新了该应用程序,支持原生 Apple Silicon,并在所有平台上改进了性能。这使得相同的 PDF 到 PNG 的导出现在运行得更快,这需要重新测试。在这种工作负载中,M2 在仍然是轻线程任务中非常接近其他竞争 CPU。然而,1260P 快 7% 并处于领先地位,而 6800U 快 4%。不是像我说的那样惊天动地的边缘,在这些部分之间很接近。

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在 FL Studio 中,它在 M2 和其他移动处理器之间相对接近,尽管 M2 是我们测试过的最新一代 CPU 中最慢的部分。当配置为 25W 时,Ryzen 7 6800U 在此工作负载中快 16%,在 15W 时快 12%,而 1260P 则领先 6%。

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在集成图形解决方案中,M2 是 Adobe Premiere 的野兽,而这正是 Apple 使用的加速器显示其实力的地方。在总体得分上,M2 击败了锐龙 7 6800U 和酷睿 i7-1260P 等低功耗机型,甚至超过了酷睿 i9-12900HK 等 45W CPU。

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这很大程度上归功于极强的现场播放性能,这要归功于 ProRes 等流行编辑编解码器的硬件加速。但即使是输出,M2 也是一个绝佳的选择,它以 20-25W 的功率提供集成 GPU 45W 解决方案的性能。首映性能——以及其他视频编辑应用程序——这是 Apple Silicon 设备的一大卖点。

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从图表中可以看出, M2 在千兆像素 AI图像升级方面也表现出色,但不如 M1 Pro 或使用独立 Nvidia 显卡的笔记本电脑。就集成 GPU 解决方案而言,M2 以微弱优势超过 1260P,两个 CPU 都包括硬件加速 AI 处理。25W 的 6800U(不包括 AI 加速)以 8% 的速度落后,这并不是一个糟糕的结果,因为 GPU 仍然是一个很好的后备。

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我们最终的生产力工作负载是 Agisoft Metashape,这是一个主要在 GPU 上运行的摄影测量基准。在这里,M2 再次秀出了它的肌肉,完成任务的速度比 25W 的 Ryzen 7 6800U 快 27%。这并不像 Blender GPU 加速基准测试那样有很大的差距,但考虑到这两种产品在 GPU 加速任务中的功耗水平大致相同,仍然存在很大差异。

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一项游戏测试

来到游戏,您可能不应该选择 Mac 来玩游戏,因为 macOS 不支持大多数游戏,而且许多游戏甚至无法通过仿真运行。但是可以运行的一款游戏是《古墓丽影》,它可以让我们获得一些基本的游戏性能数据。

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使用相同的质量设置,M2 玩这款游戏的速度比 Ryzen 7 6800U 稍快,而两者都以相似的功耗水平运行。从平均帧速率来看,M2 的速度提高了 8% 到 10%,考虑到 6800U 内部的 RDNA2 图形功能强大,这非常令人印象深刻。

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电池寿命

电池寿命是 MacBook Pro 13 性能最令人印象深刻的方面之一。在 Google Chrome 中的 YouTube 4K 播放测试中,M2 供电的系统每瓦特/小时的持续时间比使用 Ryzen 6800U 的次佳系统长 40% 以上。我们在这里使用每瓦特/小时指标来标准化电池容量,因此较大的电池不会显著影响结果。

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这确实使 Mac 在此测试和大多数一般应用程序的电池寿命方面取得了明确的领先优势。很难否认这款笔记本电脑的电池寿命非常长。它还受益于不降低电池性能,通常当您使用 AMD 或 Intel 供电的系统时,您会看到电池运行时性能较低,但 MacBook 并非如此,它再次非常强大结果并指出其在电池运行时的强大效率。

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苹果M2与AMD和英特尔

Apple M2 是一款非常有趣的处理器,与 AMD 和 Intel 的普通 PC 部件相比,它提供了不同于标准的东西。毫无疑问,它在许多领域都表现出色,但它并不总是具有您所期望的优势,尤其是在您倾向于大肆宣传的情况下。

由 4 个性能和 4 个高效核心组成的 CPU 非常强大,但相对于当前的 x86 笔记本电脑部件,它可能是 M2 封装中最薄弱的部分。在我们运行的十几个生产力基准测试中,多线程性能通常接近AMD 的 Ryzen 7 6800U ,而单线程表现介乎 6800U 和英特尔的 Core i7-1260P 之间。

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M2 在多线程和单线程速度之间取得了很好的平衡,但在任何一个类别中都没有提供绝对最佳的性能。考虑到苹果的节点优势,这有点令人惊讶,因为这款芯片是基于台积电 5nm 制造的,比 AMD 和英特尔目前使用的芯片领先一代;我们希望这将带来一流的 CPU 性能。

但是,芯片内置的其他领域非常强大。GPU 性能令人印象深刻,击败了 Ryzen 7 6800U 的集成 RDNA2 显卡,并提供更符合低功耗独立 GPU 的功能,尤其适用于生产力任务。虽然由于缺乏兼容性,我们认为 M2 不是一个出色的游戏平台,但这款 10 核变体的 SoC 在 GPU 加速的 Blender 或 Agisoft Metashape 等工作负载中非常令人印象深刻。需要注意的是,为了实现这一性能,Apple 使用了相当多的晶体管——M2 使用了 200 亿个,而 6800U 使用了 131 亿个——所以我们认为这个结果在某种程度上应该是可以预期的。

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M2 擅长的地方(以及不擅长的地方)

毫无疑问,当所有 Apple 的加速器都可以串联使用时,性能的最佳领域就出现了,而这通常是在 M2 处于最佳状态的视频制作中的情况。对于视频创作者,我们认为这很难被击败,这要归功于 ProRes 硬件加速、快速 GPU 和相对较低的功耗等功能,他们允许在编辑时以近乎无声的状态使用。macOS还拥有良好的视频编辑应用生态系统,因此这绝对是我们能想到的 M2 驱动的笔记本电脑最强大的用例。

将所有东西放在一起非常有助于提高效率。单线程每瓦性能惊人地好,这摧毁了竞争对手,而多线程 CPU 效率在 AMD 的 Zen 3 部件的标记附近,GPU 效率很强。

有了这些结果,MacBook Pro 13 可以放心地不降低电池性能,而大多数英特尔和 AMD 系统会降低可用电量以节省电量。这导致远离充电器的出色性能和出色的电池寿命。x86 CPU 可以通过公平的方式来匹配这些功能。

那么,有什么缺点呢?要获得这种级别的性能和效率,您将不得不花很多钱。虽然 MacBook Pro 13 的起价为9999元,但这是针对内存和 SSD 空间太少的配置。要获得我们使用 16GB RAM 和 512GB SSD 测试的模型,这对应于如此强大的部分,您需要多花费三千元,这是一笔不小的数目。即将面世的 MacBook Air 也不例外。

另一个潜在的缺点是 macOS 和一般的 Apple 生态系统。当然,你可能会有不同的想法。一年前,当我们对主要的 Windows 受众进行调查时,您是否会考虑改用 Mac,在 271,000 份回复中,近一半表示他们永远不会考虑改用 Mac,另有 36% 的人表示他们需要更好地考虑.

这给 Apple 带来了关注 Apple Silicon 与 x86 性能的发烧友 PC 用户的障碍。

我们很想看到未来 x86 芯片巨头将如何应对。我们预计将在大约六个月或 2023 年初左右看到两家公司的新处理器——至少对于 AMD 而言,这将在使用台积电的 5nm 节点方面迈出重要的一步,这与苹果目前使用的相同。与没有节点优势的下一代芯片相比,Apple M2 的表现如何肯定值得关注。

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