M1 Max的GPU性能与Nvidia和AMD的对比

苹果公司在2021年10月发布了两款新的芯片，M1 Pro和M1 Max，它们是基于M1芯片的升级版，拥有更多的核心、更高的频率和更大的缓存。其中，M1 Max的GPU性能尤为引人注目，它拥有32个核心，可以达到10.4 Teraflops的单精度浮点性能，相当于一些桌面级的高端显卡，甚至超过了一些游戏主机。那么，M1 Max的GPU性能到底有多强？它与Nvidia和AMD的显卡有什么区别和联系呢？本文将从硬件参数、跑分测试和实际应用三个方面，对M1 Max的GPU性能进行分析和对比。

硬件参数

M1 Max的GPU是一种集成显卡，它没有专用的显存，而是使用了快速的LPDDR5-6400统一内存，拥有512位的总线宽度，可以达到400 GB/s的内存带宽。M1 Max的GPU有32个核心，每个核心有128个ALU，共计4096个ALU，可以提供高达10.4 Teraflops的单精度浮点性能。M1 Max的GPU的时钟频率在389 MHz到1296 MHz之间，没有短期的加速模式，而是根据功耗和温度进行动态调节。

M1 Max的GPU的硬件参数可以与Nvidia和AMD的显卡进行对比，如下表所示：

| M1 Max 32核 | 32 | 4096 | 389-1296 MHz | LPDDR5-6400 | 400 GB/s | 10.4 TFLOPS | 44 W |

| Nvidia RTX 2080 | 46 | 2944 | 1515-1800 MHz | GDDR6-14000 | 448 GB/s | 10 TFLOPS | 215 W |

| Nvidia RTX 3060 | 28 | 3584 | 1320-1777 MHz | GDDR6-15000 | 192 GB/s | 10.94 TFLOPS | 170 W |

| AMD RX Vega 56 | 56 | 3584 | 1156-1471 MHz | HBM2-1600 | 410 GB/s | 10.5 TFLOPS | 210 W |

| AMD RX 6800M | 40 | 2560 | 2300 MHz | GDDR6-16000 | 256 GB/s | 11.7 TFLOPS | 145 W |

从表中可以看出，M1 Max的GPU在核心数、ALU数和单精度浮点性能上，都与Nvidia RTX 2080和AMD RX Vega 56相当，甚至略有优势。而在显存带宽上，M1 Max的GPU也不逊色于这两款显卡，只是显存类型不同。M1 Max的GPU最大的优势在于功耗，它只有44 W，远低于Nvidia和AMD的显卡，这意味着它有着更高的能效比和更低的发热量，更适合笔记本电脑的使用场景。

跑分测试

硬件参数只是理论上的比较，实际上的性能还要看跑分测试的结果。目前，有一些跑分软件可以对M1 Max的GPU进行测试，如3DMark、Geekbench和Cinebench等。下面是一些跑分测试的数据，以及与Nvidia和AMD的显卡的对比：

| 3DMark Wild Life Unlimited | 72116 | 49500 | 58000 | 45000 | 64000 |

| 3DMark Wild Life Extreme Unlimited | 20260 | 14000 | 17000 | 12000 | 19000 |

| Geekbench 5 OpenCL | 50000 | 40000 | 45000 | 35000 | 50000 |

| Geekbench 5 Metal | 60000 | - | - | - | - |

| Cinebench R23 OpenGL | 100 fps | 80 fps | 90 fps | 70 fps | 100 fps |

从表中可以看出，M1 Max的GPU在跑分测试中，都表现出了优异的性能，基本上都超过了Nvidia RTX 2080和AMD RX Vega 56，甚至接近或超过了Nvidia RTX 3060和AMD RX 6800M。特别是在3DMark的测试中，M1 Max的GPU的分数远高于其他显卡，显示出了强大的图形渲染能力。另外，M1 Max的GPU还支持Metal API，这是苹果专门为其设备开发的图形接口，可以充分发挥其硬件优势，而Nvidia和AMD的显卡则不支持。

实际应用

跑分测试虽然可以反映出M1 Max的GPU的性能，但并不一定能代表其在实际应用中的表现，因为不同的应用可能有不同的优化程度和兼容性问题。因此，还需要看一些实际应用的测试，如游戏、视频剪辑和3D建模等。下面是一些实际应用的测试的数据，以及与Nvidia和AMD的显卡的对比：

| Shadow of the Tomb Raider (1080p, High) | 60 fps | 90 fps | 100 fps | 80 fps | 110 fps |

| Rise of the Tomb Raider (1080p, High) | 70 fps | 100 fps | 110 fps | 90 fps | 120 fps |

| Final Cut Pro X (4K, H.264) | 2 min | 4 min | 3 min | 5 min | 3 min |

| DaVinci Resolve 17 (4K, H.264) | 3 min | 5 min | 4 min | 6 min | 4 min |

| Blender BMW (1080p, 256 samples) | 1 min | 2 min | 2 min | 3 min | 2 min |

从表中可以看出，M1 Max的GPU在实际应用中，有着不同的表现，取决于应用的类型和优化程度。在游戏方面，M1 Max的GPU的性能明显低于Nvidia和AMD的显卡，只能达到60 fps左右的水平，这可能是因为游戏的优化不足或者Rosetta 2的转译损失造成的。在视频剪辑方面，M1 Max的GPU的性能则超过了Nvidia和AMD的显卡，只需要一半的时间就能完成同样的任务，这可能是因为视频剪辑软件的优化良好或者M1 Max的专用编解码器的加持造成。

在3D建模方面，M1 Max的GPU的性能则与Nvidia和AMD的显卡相当，甚至略有劣势，这可能是因为3D建模软件的优化不足或者M1 Max的GPU的架构不适合这类应用造成的。例如，在Blender的BMW测试中，M1 Max的GPU需要1分钟才能完成渲染，而Nvidia和AMD的显卡只需要2分钟左右。

综上所述，M1 Max的GPU是一款非常强大的集成显卡，它在核心数、ALU数、单精度浮点性能和显存带宽等方面，都与一些桌面级的高端显卡相当，甚至超过。它在功耗方面也有着巨大的优势，只有44 W，远低于Nvidia和AMD的显卡，这意味着它有着更高的能效比和更低的发热量，更适合笔记本电脑的使用场景。它还支持Metal API，可以充分发挥其硬件优势，以及媒体处理引擎和ProRes专业视频编解码器，可以为视频编辑提供加速。然而，M1 Max的GPU在游戏和3D建模方面的性能则不如Nvidia和AMD的显卡，这可能是因为游戏和3D建模软件的优化不足或者M1 Max的GPU的架构不适合这类应用造成的。因此，M1 Max的GPU的性能并不是一成不变的，而是取决于应用的类型和优化程度。如果您主要使用的是视频剪辑、图形设计或者其他对GPU性能要求高的应用，那么M1 Max的GPU可以为您提供出色的体验。如果您主要使用的是游戏或者3D建模等应用，那么M1 Max的GPU可能无法满足您的需求，您可能需要考虑其他的显卡选项。

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