So sánh chip M1 vs M1 Pro và M1 Max trên MacBook: Khác biệt là gì, có đáng để xuống tiền chọn phiên bản đắt tiền?

MacBook Pro 2021 được cải tiến cả về sức mạnh tính toán mạnh hơn và khả năng đồ họa tốt nhờ các chip Apple Silicone mới. Vậy giữa chip M1 Pro và M1 Pro Max có gì khác biệt, so với thế hệ M1 đời đầu thì sự chênh lệch là như thế nào, cùng theo dõi nhé.

Việc Apple giới thiệu các mẫu máy Mac mới sử dụng chip M1, bao gồm MacBook Pro 13 inch M1, MacBook Air M1 và Mac mini M1 báo trước một sự thay đổi lớn đối với công ty, khi Apple thoát khỏi bộ vi xử lý Intel. Lịch trình hai năm để Apple chuyển toàn bộ dòng sản phẩm Mac của mình sang chip nhà làm là một thành công vang dội, thực tế đã chứng mình những con chip mới của Apple đã đánh bật các đối thủ cạnh tranh.

Mới đây, Apple đã tăng gấp ba lần số lượng tùy chọn chip Apple Silicon mà hãng có, giới thiệu M1 Pro và M1 Max là tùy chọn tầm trung và cao cấp cho dòng máy tính MacBook của mình. Mặc dù không phải là bản phát hành thế hệ thứ hai đầy đủ như bạn sẽ thấy từ bản cập nhật iPhone từ A14 lên A15, nhưng bản nâng cấp này có thể được ví nhiều hơn với các bản nâng cấp dòng A trước đó dành riêng cho dòng iPad Pro, chẳng hạn như A12Z Bionic.

Apple đã lấy những gì học được từ M1 và mở rộng để tạo ra các biến thể cải tiến. M1 Pro và M1 Max cung cấp những cải tiến đáng kể so với M1 ban đầu, điều này rất có thể sẽ khiến máy Mac sử dụng chip trở nên hấp dẫn hơn đối với thị trường chuyên nghiệp và sáng tạo. Đây là những gì đã thay đổi giữa bản phát hành M1 ban đầu và làn sóng chip mới của Apple.

Thông số kỹ thuật

Kiến trúc chip M1 so với M1 Pro và M1 Max 

Hệ thống trên chip (SoC) của Apple được sản xuất bởi đối tác đúc lâu năm TSMC, cùng nguồn cung cấp chip A-series của Apple. Tất cả chúng đều được sản xuất trên quy trình 5 nanomet, mang lại một số lợi ích. Điều này bao gồm việc giảm không gian vật lý của chính chip, làm giảm chi phí cho mỗi chip cho tấm wafer, và chính bộ xử lý.

Kích thước này cũng cho phép tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các quy trình khác, chẳng hạn như mức 10 nanomet mà Intel sử dụng trong các chip năm 2021 của mình, cũng như hiệu suất tổng thể có khả năng cao hơn. Lợi ích của một khuôn nhỏ hơn hoạt động theo cả hai cách, vì nó cũng có thể cho phép sản xuất một con chip phức tạp hơn trong một khu vực cụ thể.

Khi Apple giới thiệu chiếc M1, nó được trang bị 16 tỷ bóng bán dẫn, cao hơn con số 15,8 tỷ được sử dụng trong chip A15 Bionic. Đối với những con chip mới, Apple quyết định tận dụng những lợi ích về kích thước và số bóng bán dẫn lớn hơn. M1 Pro là một con chip có 33,7 tỷ bóng bán dẫn, nhiều hơn gấp đôi số lượng của M1. M1 Max có 57 tỷ bóng bán dẫn, giúp nó cải thiện 70% so với M1 Pro, cũng gấp 3,5 lần số bóng bán dẫn của M1.

Số lượng bóng bán dẫn mà chip sử dụng không trực tiếp chuyển thành hiệu suất, vì bóng bán dẫn có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau trong thiết kế chip. Ví dụ, chúng ta biết rằng các phần tử CPU của M1 Pro và M1 Max khá giống nhau, nhưng chúng khác nhau đáng kể về số lượng lõi GPU, trong số các thay đổi khác.

CPU, Neural Engine và Cores

M1 đã được ra mắt trên dòng MacBook không được coi là cao cấp nhất của hãng, cụ thể là MacBook Air, MacBook Pro 13 inch và Mac mini. Vì nó được đóng khung là một con chip cấp thấp hơn, Apple đã sai lầm về hiệu quả và tuổi thọ pin, cũng như giữ cho nhiệt độ có thể quản lý được cho MacBook Air không quạt.

Như vậy, Apple sử dụng tổng cộng 8 lõi CPU, bao gồm 4 lõi hiệu suất cao “Firestorm” và 4 lõi tiết kiệm năng lượng “Icestorm”. Điều này cho phép chip chuyển đổi giữa các lõi tiêu thụ điện năng thấp cho các tác vụ nhẹ và lõi hiệu suất cao hơn cho khối lượng công việc chuyên sâu hơn.

Trong M1 Pro, Apple cung cấp hai cấu hình CPU, bao gồm 8 lõi và10 lõi. Tùy chọn 8 lõi bao gồm 2 lõi “Icestorm” hiệu suất cao cùng với 6 lõi “Firestorm” hiệu suất cao. Phiên bản 10 lõi vẫn giữ 2 lõi hiệu quả nhưng thêm 2 lõi hiệu suất cao bổ sung vào 6 lõi hiện có, tạo nên tổng số 2 lõi “Icestorm” và 8 lõi “Firestorm”.

M1 Max chỉ có sẵn với cấu hình 10 lõi mà M1 Pro cung cấp, gồm 2 lõi hiệu suất và 8 lõi hiệu suất. Cho đến nay, các điểm chuẩn cho thấy hiệu suất của các lõi là như nhau, mặc dù điểm hiệu suất cuối cùng cho các thiết bị riêng lẻ sẽ khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố khác, như băng thông bộ nhớ và lõi GPU, trong số những thứ khác.

Tuy nhiên, số lượng lõi có ý nghĩa quan trọng vì các điểm chuẩn đã chỉ ra việc tăng số lõi có sẵn là khá có lợi. Trong các bài kiểm tra lõi đơn trên Geekbench do AppleInsider thực hiện, cả ba chip đều dao động quanh mức 1.760 trong điểm chuẩn lõi đơn của Geekbench. M1 đạt 1.752 điểm, M1 Pro đạt 1.760 và M1 Max đạt 1.769. Điều này có ý nghĩa vì đó là cùng một lõi hiệu suất cao trong CPU đang được thử nghiệm trên toàn bộ bảng.

Trong các bài kiểm tra đa lõi, mọi thứ lại khác, khi điểm chuẩn của AppleInsider cho điểm M1 là 7.723. Trong khi đó, M1 Pro 10 lõi và M1 Max đang được thử nghiệm quản lý lần lượt là 12.437 và 12.308, điều này không có gì đáng ngạc nhiên với cấu trúc của chip.

Cả ba chip đều được trang bị Neural Engine 16 lõi, phần tử chip dựa trên máy học của Apple, để hỗ trợ các tác vụ như chụp ảnh máy tính. Bộ tăng tốc ML trong CPU cho phép Neural Engine hỗ trợ các tính toán không nhất thiết phải tốt nhất cho CPU.

M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Bộ nhớ và cấu trúc hợp nhất

Sự ra đời của M1 cũng mang lại cho nó một mô hình mới cho bộ nhớ. Bộ nhớ hợp nhất của Apple bao gồm bộ nhớ được gắn vào SoC, giảm thiểu khoảng cách giữa bộ nhớ và chip.

Quan trọng hơn, Unified Memory đã sử dụng nguyên tắc cho phép tất cả các thành phần SoC truy cập vào cùng một kho dữ liệu, thay vì tách nó thành các nhóm CPU và GPU khác nhau, chẳng hạn. Ý tưởng là giúp ngăn chặn việc sao chép dữ liệu không cần thiết trong bộ nhớ để phục vụ các phần tử SoC khác nhau.

Nằm giữa CPU, GPU, Neural Engine, bộ nhớ và các thành phần khác là Fabric, thuật ngữ của Apple để chỉ các kết nối giữa tất cả các thành phần, cho phép bộ nhớ hợp nhất hoạt động ngay từ đầu.

Vì GPU tích hợp sử dụng cùng bộ nhớ với CPU do cách tiếp cận không trùng lặp này, bất kỳ sự gia tăng nào đối với nhóm Bộ nhớ hợp nhất đều ảnh hưởng đến tất cả các thành phần như nhau. Thêm nhiều bộ nhớ hơn và cả CPU và GPU đều sẽ được hưởng lợi.

Đối với M1, Apple bao gồm các tùy chọn bộ nhớ 8GB và 16GB. Với M1 Pro, Apple bắt đầu ở mức 16GB và nâng tối đa lên 32GB, trong khi M1 Max bao gồm các tùy chọn 32GB và 64GB. Không rõ chính xác giới hạn bộ nhớ lý thuyết có thể là bao nhiêu đối với chip mới, nhưng hiện tại, tối đa đó là 64GB.

Cùng với dung lượng bộ nhớ, Apple cũng nâng cấp Fabric trên chip mới nhất để tăng băng thông, tăng tốc độ truy xuất bộ nhớ của các thành phần SoC một cách hiệu quả. Giao diện bộ nhớ được tăng lên 200GB/giây trong M1 Pro và 400GB/giây trong M1 Max.

Apple đã không chính thức công bố băng thông bộ nhớ của M1, nhưng cho biết M1 Max là “gần 6 lần băng thông bộ nhớ của M1.” Về lý thuyết, điều này đặt M1 ở khoảng 66GB s băng thông bộ nhớ cao nhất. Tóm lại, các chip mới hơn cung cấp nhiều dung lượng bộ nhớ hơn và cho phép CPU và các phần tử khác truy cập vào bộ nhớ đó nhanh hơn, điều này có thể giúp cải thiện hiệu suất.

M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Đồ họa

Một lĩnh vực hiệu suất tương đối hữu hình khác để so sánh chip là hiệu suất đồ họa. Apple không dựa vào GPU rời riêng biệt cho các mẫu MacBook Pro mới của mình mà thay vào đó dựa vào GPU có số lõi cao được tích hợp trong SoC.

Đối với phiên bản đầu tiên, Apple đã bao gồm GPU 7 lõi ​​hoặc 8 lõi trong M1. Chỉ có MacBook Air mới có tùy chọn SoC ít hơn, với tất cả các mẫu M1 khác được trang bị GPU 8 lõi.

Trên M1 Pro và M1 Max, Apple đã quyết định tăng số bóng bán dẫn mở rộng đã đề cập trước đó cho GPU. M1 Pro có các tùy chọn GPU 14 lõi và 16 lõi, trong khi M1 Max có các phiên bản 24 lõi và 32 lõi.
So với M1, Apple cho biết M1 Pro 16 lõi của họ nhanh hơn gấp đôi. M1 Max được cho là nhanh hơn gấp đôi so với M1 Pro, nhanh hơn gấp 4 lần so với M1 trong cấu hình 32 lõi.

Các điểm chuẩn xuất hiện dường như đồng ý rằng các lõi bổ sung và các cải tiến đối với Fabric cải thiện hiệu suất đồ họa, điều này có ý nghĩa. Với nhiều bộ nhớ hơn, băng thông bộ nhớ cao hơn và nhiều lõi GPU hơn, tất nhiên hiệu suất sẽ tăng lên so với M1.

Trong thử nghiệm của AppleInsider, một chiếc M1 trong MacBook Pro 13 inch đạt 21.425 điểm. M1 Pro với GPU 16 lõi quản lý 40,991, gần gấp đôi số điểm của M1. M1 Max với GPU 32 lõi đạt 68,950, cải thiện 68% so với điểm của M1 Pro và gấp 3,2 lần so với M1.

Nhìn vào kết quả điểm chuẩn của Affinity Photo cho Raster GPU đơn, M1 đạt 8.555, trong khi M1 Pro tăng gấp đôi con số lên 16.839. Một lần nữa, M1 Max lại đứng đầu bảng xếp hạng với 32.028. Thử nghiệm cuối cùng này dường như xác nhận sự tự hào về đồ họa của Apple và nhấn mạnh những gì chip mới của nó có thể cung cấp. Tuy nhiên, nhiều lõi CPU và GPU hơn không phải là tất cả câu chuyện của các chip mới.

M1 so với M1 Pro và M1 Max – Media Engine

Với mục tiêu phục vụ khách hàng tập trung vào video, M1 Pro và M1 Max đã giới thiệu một yếu tố mới cho SoC mà M1 thiếu hoàn toàn. Media Engine là một phần dành cho xử lý video nhằm duy trì tuổi thọ pin. Trên thực tế, đó là một đống công cụ mã hóa và giải mã tăng tốc phần cứng có thể xử lý video hiệu quả hơn phần còn lại của chip.

Với công cụ mã hóa và giải mã video, Media Engine có thể xử lý nội dung H.264, HEVC, ProRes và ProRes RAW. Nó cũng có công cụ mã hóa và giải mã ProPres chuyên dụng để xử lý các cảnh quay được sử dụng trong sản xuất video chuyên nghiệp.

M1 Max tiến thêm một bước cho Media Engine của nó, vì nó bao gồm hai công cụ mã hóa video, thay vì chỉ một công cụ trong M1 Pro. Nó cũng có gấp đôi số lượng công cụ mã hóa và giải mã ProRes.

Trong thử nghiệm xuất AppleInsider Final Cut Pro, liên quan đến tệp video 4K 1,12GB của video YouTube, M1 đã hoàn thành nhiệm vụ trong 3 phút 53 giây. M1 Pro mất 3 phút 35 giây cho cùng một lần xuất, nhưng M1 Max đạt được kết quả tương tự trong 2 phút 4 giây.

Sử dụng video 4K 13,5 gigabyte được quay trong ProRes trên iPhone 13 Pro và được hiển thị trong ProRes 422, M1 Max đã xuất sắc, chỉ mất 51 giây để hoàn thành tác vụ. M1 Pro mất 1 phút 30 giây để thực hiện nhiệm vụ tương tự, và M1 xếp sau với 1 phút 40 giây. Với việc sản xuất phim và truyền hình dựa trên phần cứng cao cấp do thời gian là yếu tố quan trọng trong việc chỉnh sửa, Apple nên đưa chúng vào M1 Pro và Max.

M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Thunderbolt và Video Out

Hai trong số những thay đổi ít quan trọng hơn đối với chip liên quan đến kết nối với các thiết bị khác. M1 có thể hỗ trợ Thunderbolt 4, nhưng các thiết bị ban đầu cung cấp tương đối ít cổng Thunderbolt để sử dụng tiêu chuẩn này. Apple đã khắc phục hạn chế cho M1 Pro và M1 Max bằng cách thêm nhiều bộ điều khiển Thunderbolt 4 tích hợp hơn để tăng thêm băng thông I/O.

Tóm lại, điều này cho phép bạn kết nối nhiều thứ hơn với máy Mac của mình, vì có nhiều băng thông hơn.

Hệ quả của việc tăng băng thông I/O, Apple cũng tạo điều kiện cho các chip mới xử lý đầu ra video tốt hơn nhiều so với trước đây. M1 chỉ có thể xử lý hai màn hình độ phân giải cao, có nghĩa là M1 Mac mini có thể xuất ra hai màn hình ở độ phân giải 6K và 4K. Trong khi đó, MacBook Pro 13 inch M1 chỉ có thể xử lý một màn hình 6K bên ngoài cùng với màn hình tích hợp của nó.

M1 Pro cải thiện khả năng hỗ trợ video bên ngoài, cho phép MacBook Pro hỗ trợ tối đa hai màn hình 6K. M1 Max tiến thêm một bước nữa, với khả năng xử lý tối đa ba màn hình 6K cùng với màn hình 4K thứ tư.

M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Lời kết

Rõ ràng là không đơn giản để giải thích sự khác biệt giữa các dòng chip của Apple. Trong những năm trước, khi chip Intel thay đổi về số lượng lõi, tốc độ xung nhịp và thế hệ, thì việc làm nổi bật những gì đã thay đổi là điều tương đối đơn giản. Có rất nhiều bộ phận chuyển động trên chip Apple Silicon mà bạn không thể chỉ nói rằng bộ phận này nhanh hơn bộ phận kia chỉ vì một lý do cụ thể.

Tại sao M1 Pro và M1 Max nhanh hơn M1? Thêm một vài lõi, nhiều lõi GPU hơn, nhiều bộ nhớ cơ bản hơn và bộ nhớ cũng nhanh hơn. Cùng với đó là Media Engine, mặc dù điều đó sẽ chỉ thực sự có ý nghĩa nếu bạn đang làm video. Nhìn vào các chi tiết không đơn giản hóa sự khác biệt. Tuy nhiên, bạn vẫn có thể khẳng định chắc chắn rằng M1 Max tốt hơn M1 Pro, tốt hơn M1.