仔细观察M5和M6芯片，会发现2纳米级别的设计发生了巨大变化，使苹果能够显著提升M6的性能。

8月随Mac mini推出的M6，是首款采用2纳米制程的桌面级苹果芯片。这一变化意味着苹果可以把芯片做得更密集，从而带来性能的大幅提升。

High Yield和SemiAnalysis发布到YouTube的裸片照片，让我们得以一窥苹果对芯片设计所做的改变。

裸片缩小意味着两代产品之间存在物理尺寸差异。M5采用台积电N3P工艺节点，制造在一块12.75mm×12.08mm的硅片上，面积为154平方毫米。

M6则小得多，尺寸为12.8mm×11.06mm，仅有141.6平方毫米可用空间。然而，由于它采用N2工艺节点，因此能在更小空间内塞进更多东西。

相同，但不同

分析指出，虽然M5和M6布局有一些相似之处，但也存在许多差异。第一个明显的相似点是内存接口，它布置在每个裸片的顶部。

M6的16GB DRAM型号与M5一样，使用9,600 MT/s的DRAM，因此内存带宽相同。24GB和32GB内存的M6型号则由于改用更快的10,667 MT/s DRAM，内存带宽提升至170GB/s。

GPU集群位于内存下方，但M6结构明显不同，因为它多了两个GPU核心。不过，裸片缩小也意味着M6上的GPU核心比M5小约10%。

再下方是两代相同的16MB系统级缓存。

核心变化

我们已知苹果改变了CPU部分：M5为四个超级核心和六个能效核心，M6则变为两个超级核心、四个性能核心和六个能效核心。

从M6裸片照片看，两个S核心相当大，与M5相似，而且各自也有自己的L2缓存部分。该缓存也更大，每核心1.5MB。

新的M6 S核心再次比M5版本更小，即使它们的独立L2缓存大了50%。

M5（左）与M6（右）裸片图——图片来源：High Yield、SemiAnalysis/YouTube

话虽如此，这两个核心还连接到两个大型共享L2缓存，但设计并不寻常。两个共享缓存均为10MB，合计比M5多4MB。

然而，其中一个似乎由80KB的SRAM宏单元构成，这里指内存块。

虽然苹果也减少了超级核心数量，转而增加性能核心，但四个P核心连接到这些相同的共享缓存。这是一个组合集群，而不是缓存仅限于两种核心类型中的一种。

能效核心或E核集群仍像M5一样独立。M6版本再次围绕8MB共享缓存布置六个核心，比M5多2MB。

苹果还为E核集群加入了AMX单元。这指苹果矩阵协处理器，用于辅助矩阵数学运算。

神经对称

正如A20 Pro所见，苹果神经引擎在核心数量上现已翻倍。然而，M6版本没有像A20 Pro那样塞进任何可用空间，而是采取更对称的方式。

在裸片照片中显示为横向T形，核心被分成两个集群，每个集群由八个双核部分组成。两侧拥有自己的缓存，然后在中央控制区域汇合。

沿底部，芯片I/O变化不大，但有一些PCI-Express通道，具体来说是物理层（PHY）。

有相同的四通道显示PHY以及七通道摄像头PHY。但高速PHY通道显示，所有六个PCI-Express通道都采用相同设计。

PCI-Express的PHY通道似乎也与Thunderbolt PHY使用的相同。分析认为这可能是六个PCI-Express Gen 4通道。

这相比M5是重大改进，后者使用三个PCI-Express Gen 4通道和另外两个PCIe Gen 3通道。

展望M7

目前认为，M6世代将比通常更短，预计苹果将在几个月内转向以AI为核心的M7。那一世代的芯片设计几乎肯定会有更多变化。

分析提出，其中一大变化将是苹果改变内存接口。自M1以来，它一直使用相同的128位接口。

A20和A20 Pro暗示了这种可能性，因为两者都使用宽96位接口。由于M系列芯片从根本上基于其移动端对应产品，这可能随下一代一同到来。