Apple Silicon Chip Explained | M1 vs M2 vs M3 vs M4 vs M5 vs M6

2020年11月苹果推出首款专为Mac设计的M1，采用5纳米工艺与系统级芯片设计，CPU、GPU共享统一内存。它集成160亿晶体管、8核CPU、最高8核GPU与16核神经引擎，支持最高16GB统一内存，带宽约68GB每秒。首发于MacBook Air、Mac mini和13英寸MacBook Pro，高能效让MacBook Air无需风扇仍保持强劲性能。

2021年10月苹果以同一5纳米工艺扩展出M1 Pro与M1 Max。M1 Pro有337亿晶体管、最高10核CPU与16核GPU，支持最高32GB统一内存、200GB每秒带宽；M1 Max晶体管增至570亿，最高32核GPU，统一内存最高64GB，带宽400GB每秒。两者均引入专用媒体引擎，硬件加速H.264、HEVC与ProRes，首发于14与16英寸MacBook Pro。

苹果推出第一代最强芯片M1 Ultra，用UltraFusion技术把两颗M1 Max拼接为一颗处理器。它拥有1140亿晶体管、20核CPU、最高64核GPU与32核神经引擎，支持最高128GB统一内存，带宽800GB每秒。该芯片仅在Mac Studio上首发，配备先进双风扇散热系统。

2022年6月苹果推出基于5纳米增强工艺的M2，晶体管达200亿，比M1多25%。它保留8核CPU，GPU增至10核，CPU性能最高提升18%，GPU最高提升35%。统一内存上限提至24GB，带宽100GB每秒，神经引擎每秒可执行15.8万亿次运算。首发于MacBook Air与13英寸MacBook Pro。

M2 Pro与M2 Max延续上代的性能扩展思路。M2 Pro为最高12核CPU与19核GPU，400亿晶体管，支持最高32GB统一内存；M2 Max保留12核CPU，图形能力翻倍至最高38核GPU，统一内存最高96GB，带宽400GB每秒。两者相比上代CPU性能最高提升20%，GPU最高提升30%。

2023年6月M2 Ultra为M2系列收尾，用UltraFusion把两颗M2 Max合为一体，拥有1340亿晶体管、24核CPU与最高76核GPU。它支持最高192GB统一内存，带宽800GB每秒。该芯片首发于2023款Mac Studio与Mac Pro，标志着苹果完成整个Mac产品线向Apple silicon的过渡。

2023年苹果发布M3系列，采用3纳米工艺，并在Mac引入硬件加速光线追踪、网格着色与动态缓存。基础M3提供8核CPU及最高10核GPU。

与M3同步推出的M3 Pro与M3 Max把3纳米架构带入苹果专业系统。M3 Pro为最高12核CPU与18核GPU，支持最高36GB统一内存；M3 Max提供最高16核CPU与40核GPU，统一内存最高128GB，带宽400GB每秒。

M3 Ultra于2025年推出，拥有1840亿晶体管、最高32核CPU与80核GPU，图形性能最高达M2 Ultra的两倍。其最大改进之一是支持最高512GB统一内存，带宽超过800GB每秒。该芯片仅在2025款Mac Studio上首发，面向人工智能、3D渲染与专业视频制作等高负载场景。

2024年苹果推出M4，出人意料地先在iPad Pro首发，之后才进入Mac。它采用第二代3纳米工艺，拥有280亿晶体管、最高10核CPU与10核GPU，新的16核神经引擎每秒可执行38万亿次运算，专为加速人工智能负载设计。

M4 Pro与M4 Max提供不同规格的CPU、GPU和统一内存，并支持雷雳5。苹果标示的传输速度最高为120Gb/s，实际取决于传输模式、连接设备与配置；单位是比特每秒，不是字节每秒。详见[苹果官方发布资料](https://www.apple.com/newsroom/2024/10/apple-introduces-m4-pro-and-m4-max/)。

M5 GPU的每颗核心加入神经加速器。苹果称其AI峰值GPU算力超过M4的四倍，比较基于特定配置与测试，不代表所有AI应用都有相同提升。详见[苹果M5说明](https://www.apple.com/newsroom/2025/10/apple-unleashes-m5-the-next-big-leap-in-ai-performance-for-apple-silicon/)。

2026年3月发布的M5 Pro与M5 Max采用Fusion架构，将两个芯片裸片连接为一个系统级芯片；它们提供不同GPU和内存配置。苹果公布的AI算力和应用性能提升采用特定比较条件，不能推广到所有任务。

2026年8月苹果发布M5 Ultra及搭载该芯片的Mac Studio。按[苹果说明](https://www.apple.com/newsroom/2026/08/apple-introduces-m6-and-m5-ultra-for-a-big-leap-in-performance-and-ai-compute/)，它采用四芯片架构，最高配备36核CPU、80核GPU、512GB统一内存和1.2TB/s内存带宽。

2026年8月发布的M6采用2纳米工艺，配备12核CPU、12核GPU与双16核神经引擎。苹果在指定设备和测试条件下称，多线程CPU性能较M5最高提升约20%，AI峰值GPU算力提升近30%；实际应用表现可能不同。

作者回顾M1至M6的主要变化。选购时应结合具体机型、内存配置、软件需求、实测表现及价格。