苹果M1 Pro真实应用测试：真的吊打Intel和AMD吗？

在本文中，我们将通过深入了解 Apple Silicon 产品，将基准测试带到前所未有的地方。几周前，我们购买了由 M1 Pro SoC 驱动的新Apple MacBook Pro 16，并且从那时起就一直在努力做相关测试。

因此，这篇评测是关于对新的 M1 Pro 进行基准测试，并将其与我们今天来自 AMD 和英特尔的最佳基于 x86 的 CPU 进行适当的比较。为了进行公平的对比，我们并不会只是在Geekbench 跑一天测试就得出结论。而事实上，我们根本不会运行Geekbench ……我们运行广泛的现实世界的多平台应用程序，并比较当今可用的最佳笔记本电脑芯片的性能，所有这些都在公平和等效的条件下运行。

这会很有趣，因为可以公平地说，围绕Apple M1 芯片及其所谓的破坏桌面的性能有很多炒作。而炒作通常是过度炒作，当然还有很多狂热分子，包括将 Apple 的内部基准作为福音，所以我们今天将看到的东西也许跟过去有点不同。

Apple M1 Pro 是与我们平常看到的芯片非常不同，因为它使用Arm 架构系列而不是 x86。但这并不意味着它更好，它只是以不同的方式处理事情。该处理器的核心是最多 10 个 CPU 内核，在混合设计中分为 8 个高性能 Firestorm 内核和 2 个高效 Icestorm 内核。Firestorm 内核的时钟频率高达 3.2 GHz，Icestorm 内核达到 2.1 GHz，但这取决于系统中的负载量，全核工作负载将这些时钟降低了几百 MHz。

在 GPU 方面， M1 Pro 采用了 16 核设计，在 M1 Max（在同一笔记本电脑的更昂贵版本中提供）中更是达到了 32 核。在统一设计中连接到 CPU 和 GPU 的是一条 256 位宽的 LPDDR5 内存总线，提供略高于 200 GB/s 的速度，您可以这样想，如果 x86 设计包含四通道内存而不是双通道，那肯定是大量的内存带宽。但可以肯定的是，苹果的这个设计远远超过英特尔或 AMD 的类似产品。M1 Pro 上还有很多 L2 缓存和 24 MB 的顶级缓存。M1 Max 设计中的顶级缓存和内存控制器都翻了一番，以支持更大的 GPU。

苹果采用英伟达的方法来命名 M1 Pro，以基本相同的名称推出两种配置。最顶级的设计包含完整的 10 核 CPU 和 16 核 GPU，但基本设计将其缩减为仅 8 个 CPU 内核和 14 个 GPU 内核。虽然这在他们的 MacBook Pro 产品页面上做了显著广告，但 Apple 并没有费心区分 M1 Pro 之外的实际产品名称。

为了进行测试，我们购买了配备完整 M1 Pro 配置的 16 英寸 MacBook Pro。我们还选择了 16GB 的统一内存来匹配我们现有的使用 16GB RAM 和 512GB SSD 的笔记本电脑测试数据。Apple 对 RAM 和存储的升级非常昂贵，如果将其升级到 32GB 内存和 1TB SSD，则需要额外花费 600 美元。你也不能自己升级这些组件，所以如果你需要更高的容量，你别无选择，只能支付这些美金。

为了今天的测试，我们将 M1 Pro 与我们现有的 AMD 和 Intel CPU 数据进行比较，这些数据均已标准化为这些芯片的默认 TDP。当然，还有一些额外的挑战，我们在上周已经解决了。也就是说，并非我们基准测试的所有应用程序都可以在 macOS 上使用。因此，我们只做包含 macOS 版本的应用跨平台基准测试，无论是原生 ARM 版本还是通过 Rosetta 2 在 Apple Silicon 上模拟的 x86 版本。这立即引入了一个变量，因为 Windows 和 macOS 版本的应用程序的工作方式略有不同，但鉴于情况，这是我们能做的最好的事情。让我们开始测试。

基准

在 Cinebench R23 多线程（这是 Apple Silicon 原生应用程序）中，M1 Pro 比我们测试过的次佳 CPU Ryzen 9 5900HX略快。在 10 分钟的持续时间内，M1 Pro 的速度提高了 4%，但它也消耗了更少的电量，我们将在后面讨论。M1 Pro 更像是 35W 级 CPU，而 5900HX 则为 45W；M1 Pro 比锐龙 9 5980HS 中AMD 最好的 35W CPU 快 12% ，这可能更具可比性。苹果在英特尔上的领先优势更大，其中 M1 Pro 比英特尔最好的 45W 芯片酷睿 i9-11980HK快 14% 。

另外值得注意的是英特尔酷睿 i7-10875H。该 CPU 的多线程性能与 2019 年最佳 MacBook Pro 配置中可用的第 9 代酷睿 i9-9980HK 最相似。M1 Pro 在此基准测试中的速度提高了近 60%，这就是为什么 Apple 用户对使用 Apple Silicon 的新一代产品的性能提升感到兴奋的原因。

在单线程性能方面，M1 Pro 与 Intel 或 AMD 最好的 CPU 没有太大区别。Apple 的芯片正好位于 Ryzen 9 5980HS 和 Core i9-11980HK 之间，在这种工作负载中，这些 CPU 的作用有点大。然而，性能比 Apple 以前使用的英特尔 CPU 快 20% 以上。

Handbrake 可作为 macOS 上的原生 Apple Silicon 应用程序使用，并向我们展示使用 x265 的基于 CPU 的视频编码。虽然此应用程序确实在 M1 Pro 上本地运行，但它在基于 x86 的 CPU 上从 AVX 指令中受益匪浅。因此，与其 x86 同类产品（例如 Ryzen 9 5980HS 或 Core i9-11980HK）相比，M1 Pro的表现并没有那么令人印象深刻。虽然性能不错，但 M1 Pro 确实比英特尔最好的酷睿 i9 落后 9%，比 AMD 最好的锐龙 9 处理器落后 24%，尽管苹果的功耗更低。

M1 Pro 是一款强大的 CPU，用于基于 CPU 的 Blender 渲染，性能优于 Intel 和 AMD 的最佳芯片。Ryzen 9 5900HX 的性能领先仅 5%，但与 11980HK 相比，苹果芯片的速度提高了 23%。MacBook 在 Blender 中面临的主要问题是，虽然该应用程序原生可用于 Apple Silicon，但它不支持 GPU 渲染。将 RTX 3050 与 Optix 一起使用时，GPU 渲染绝对会以 3 倍以上的速度击败 M1 Pro。在 Blender 更新 GPU 支持之前，MacBook Pro 并不是最佳选择。

M1 Pro 在渲染和编码测试中能与最好的 x86 CPU 交锋，在代码编译方面，Apple Silicon具有更巨大优势。对于我们的 Chromium 编译，我们对 Windows 上的 Windows 版本和 macOS 上的 Mac 版本的编译进行了基准测试，使用 Google 为每个操作系统推荐的过程。不幸的是，我尝试过但无法让 MacBook Pro 编译 Windows 版本，即使这在 Intel Mac 上是可能的。因此，这个基准测试并不像我想要的那样一针见血，但在我看来，它仍然是一个现实世界的用例。无论如何，M1 Pro 摧毁了它的 x86 竞品，其编译时间比我们测试过的第二快产品 Ryzen 9 5900HX 快 68%。M1 Pro 在此工作负载方面具有巨大优势，尤其是其高内存带宽，远远超过这些图表中其他笔记本电脑的两倍。我怀疑这些新的 MacBook 非常适合编码人员。

Matlab 目前只能通过 Rosetta 2 仿真获得，因此 M1 Pro 的性能会受到影响。SoC 最终相当于 Ryzen 7 4800H CPU 或 Intel Core i7-1165G7，它们是不错的芯片，但不是当今市场上最快的芯片。在这个应用程序中，M1 Pro 比英特尔酷睿 i9-11980HK 慢 30%，所以现在你最好使用现代 Windows 机器在 Matlab 中进行工程工作。

Microsoft Excel 可用于 Apple Silicon 本机，我们的数字运算基准运行良好。M1 Pro 最终比我们测试过的最好的 35W CPU Ryzen 9 5980HS 略快，但无法与移动外形中最好的 x86 相媲美。Core i9-11980HK 快了 23%，而 Ryzen 9 5900HX 最终略领先。

M1 Pro 是 7-Zip 压缩的野兽，与 Windows 上的相同基准测试相比，它使用原生 Apple Silicon 版本。M1 Pro 比 i9-11980HK 快 11%，尽管在这种突发工作负载中使用的功率要少得多，而且比 5900HX 快 27%，这是 AMD 的最佳表现。

然而，当使用 7-zip 解压缩时，情况会发生变化。该基准测试喜欢在 x86 CPU 上同时进行多线程处理，并且在 Zen 上尤其快，这让其遥遥领先 M1 Pro 。对于 Apple Silicon 来说，这是一个微弱的结果，因为它比 Ryzen 9 5900HX 慢 32%，而且在英特尔第 10 代处理器还要慢。

PDF 导出是一个单线程应用程序，而 Acrobat Pro 只能通过 macOS 上的 Rosetta 2 仿真来使用。不过不用担心，因为 M1 Pro 仍然可以轻松击败其 x86 竞争对手，其性能比最好的 AMD 或英特尔提供的性能快 25%。

FL Studio 是我们基准测试的新成员，也是我们已经探索了一段时间的东西。虽然该应用程序有原生 Apple 版本，但不幸的是，它在 M1 Pro 上运行得非常糟糕。与我们基于 Windows 的系统相比，我不太相信它，但它代表了最新版本的应用程序，导出了默认轨道。尽管在曲目导出期间在 MacBook Pro 上达到了 100% 的 CPU 利用率，但我认为这个应用程序出了点问题，它需要在 macOS 上认真工作。

对于 Adobe Premiere，我们更新了基准测试以使用最新的 2022 版本，该版本在 Apple Silicon 上本地运行。使用最新版本的 PugetBench，M1 Pro 的整体结果看起来非常令人印象深刻，其性能超过了非常强大的基于 Windows 的机器，例如具有 11800H 和 RTX 3070 配置的机器。这无疑是一个很好的结果，但让我们更深入地研究一下subscores。

在导出方面，Premiere 的结果与我们之前对 Handbrake 进行基准测试时看到的结果相似，因为 M1 Pro 并不是最令人印象深刻的产品。PugetBench 使用混合导出，虽然 SoC 确实支持一系列硬件加速编码，但 Nvidia GPU 非常擅长加速编码，因此在此基准测试中也表现出色。

Apple 在实时回放方面占主导地位，这指的是时间线中播放素材的流畅程度。具有硬件加速 ProRes 等功能的 M1 Pro 最终比竞争对手快得多，由于 iGPU 的强大解码支持，第 11 代基于英特尔的机器也表现良好。

M1 Pro 的效果分数也相当不错，在这个主要受 CPU 限制的分数中位于 5900HX 和 5800H 之间。然后我们得到了性能低于 RTX 3050 的 GPU 分数，正如预期的那样。在这个基准测试中我还没有任何低功耗 GPU，而且 M1 Pro 的 16 核 GPU 并不真正相当于 80W+ Nvidia GPU；它甚至比 RTX 3050 落后 23%，但使用的功率要少得多。

虽然 Premiere 有原生 Apple Silicon 版本，但 After Effects 没有，需要使用 Rosetta。但即使这样，M1 Pro 在 PugetBench 中仍然取得了不错的成绩，胜过配备 RTX 2060 显卡的 Ryzen 7 4800H 配置，但它不及英特尔的顶级机器。该基准测试确实使用了 GPU，但最终得分很大程度上取决于 CPU 性能，11800H 由于其出色的单线程性能而表现尤为出色。至于 Photoshop，不幸的是我们无法对这个应用程序进行基准测试，因为我们使用的 PugetBench 工具与 Photoshop 的原生 Apple Silicon 版本不兼容，我觉得使用英特尔版本的 Photoshop 是不公平的。

我们计算基准测试的新增功能是 Gigapixel AI 图像升级，使用 Topaz Labs 的流行工具。我们在尽可能最快的模式下使用 GPU 加速运行此基准测试，该模式通常在 Nvidia RTX 30 系列 GPU 上运行良好。M1 Pro 必须使用 Rosetta 2 仿真，但其在低功耗配置下仍然表现出色，介于 RTX 3060 和 RTX 3050 Ti 之间。我们测试过的最好的 Windows 机器的速度提高了 26%，但该系统更类似于 M1 Max。

我们的最终计算基准是另一个新增功能，Agisoft Metashape，它执行摄影测量以将静止图像转换为 3D 模型。这是一个 GPU 加速基准测试，它通过整个多步骤过程从样本图像创建模型。我们正在使用该应用程序的最新测试版，它具有原生 Apple Silicon 支持。在这个基准测试中，M1 Pro 是我们测试的最后一个配置，但这并不值得嘲笑，因为 SoC 仅稍微落后于具有更大 GPU 的耗电配置。例如，整体 M1 Pro 包仅比运行高达 80-95W 的 Nvidia RTX 3050 的系统慢 4%，尽管整个 M1 Pro 在中型 CPU + GPU 应用程序中仅达到约 60W 的功耗峰值。

游戏性能

接下来我们在原生 macOS 游戏中测试游戏性能，老实说，macOS 游戏生态系统非常糟糕。在我们在笔记本电脑上进行基准测试的 23 款游戏中，只有 5 款具有 macOS 版本，其中 4 款在 M1 Pro 上运行，并且没有一款具有原生的 Apple Silicon 实现。这与我的整个游戏库非常相似，其中只有 16% 的游戏具有 macOS 版本。仅此一项就意味着您可能不应该购买 MacBook 来玩游戏，但无论如何我们都会测试支持的游戏。

Shadow of the Tomb Raider 我们特别使用游戏内基准测试的最后部分进行基准测试，而不是整个运行。在这一细分市场中，M1 Pro 在性能方面处于 GTX 1650 Ti 和 GTX 1060 6GB 之间，鉴于其低功耗特性，这可能在意料之中。这种 Apple Silicon 配置比来自 Nvidia 的全功率 RTX 3050 慢 22%，使其牢牢地保持在我们测试过的 GPU 的入门级级别。我应该在这里指出，与现在在 Windows 上可用的工具相比，macOS 可用的游戏基准测试工具非常粗糙，后者可以访问像 OCAT 这样的强大软件。因此，虽然这些结果代表了游戏中的性能，但准确性并不是我想要的，但我们只是没有资源来开发我们自己的 macOS FPS 计数工具。

M1 Pro 可以运行 Borderlands 3，但它运行得非常糟糕，我不知道这是因为游戏需要通过 Rosetta 2 进行模拟，还是仅仅因为该芯片中的 GPU 很弱。性能甚至远低于 GTX 1650 Ti，老实说，使用我们测试过的 Ultra 设置组合基本上无法玩游戏。

Metro Exodus 是 M1 Pro 上游戏性能的最佳示例，尽管我不确定游戏设置的等效性如何，因为 macOS 版本缺少镶嵌和 Hairworks 的选项。但如果我们暂时假设游戏是相同的，那么 M1 Pro 的表现非常好，在 1080p 播放时介于 RTX 3050 和 RTX 3050 Ti 之间。不幸的是，Apple Silicon 不支持硬件加速光线追踪或 DLSS，因此它在这款游戏中的功能支持比配备 RTX 3050 的笔记本电脑更糟糕。

最后，我们有文明 VI测试，我们使用低设置进行测试，主要用于集成图形比较。有了更强大的 GPU，它就会告诉我们 CPU 的性能有限。这是另一款在 M1 Pro 上运行不佳的游戏，甚至无法与我们在过去轻薄笔记本电脑中看到的 GTX 1650 Max-Q 匹敌。这个游戏似乎根本没有针对 Apple Silicon 进行优化，它可能会因为它必须模拟运行而受到阻碍。

功耗

要评估的最后一个性能领域是功耗，在墙上测量，但不包括闲置功耗。这让我们大致了解各种系统组件在大量使用情况下使用了多少功率，同时考虑了显示器的差异等。首先我们有 Cinebench R23 多线程，这突出了 M1 Pro 的强大效率。尽管略胜 Ryzen 9 5900HX，但在基准测试的持续长期部分，功耗降低了 13W，更多属于 35W CPU 级别。

更令人印象深刻的是，许多 x86 CPU 的爆发率相当高，以在短时间内实现强大的多线程性能，例如在 7-Zip 或 Excel 等应用程序中。M1 Pro 的情况并非如此，尽管它仅消耗了 43W 的标准化峰值功率，但仍能在这些应用程序中管理具有竞争力的性能。Apple 可以在没有任何真正类型的加速或涡轮时钟的情况下实现他们的性能，这一事实令人大开眼界，并指出其设计旨在提高效率。苹果在效率方面对其竞争对手的最大领先优势在于 Cinebench 单线程。这里的性能大致相当于 AMD 和英特尔最好的笔记本电脑 CPU，但功耗要低一个数量级。当最新的 x86 CPU 在超过 4.0 GHz 的情况下推动超过 20W 的功率时，苹果的芯片仅仅消耗 7W 的功率，这是非常疯狂的。

这就是新 MacBook 能提供如此出色电池寿命的原因，它在使用轻线程工作负载时在效率方面领先于竞争对手，在不牺牲电池寿命的情况下实现最佳性能。M1 Pro 在游戏时也非常高效。《古墓丽影：暗影》部分的峰值功耗达到 60W，不到我们 RTX 3050 测试系统的一半，仅略高于使用其集成 GPU 的 Ryzen 9 5900HX。在本次测试中，性能也低于 RTX 3050，比 RTX 3050 落后 24%，但总功耗降低了 55%，因此每瓦性能在此计算工作负载中非常有利于 Apple。这就是苹果设计具有统一内存的单片 SoC 的原因，从功耗的角度来看，它有很多好处。

过去两周测试新款 16 英寸 MacBook Pro 非常有趣，也是了解 macOS 及其各种应用程序的有趣挑战。更有趣的是新 M1 Pro 在实际应用中的表现如何，所以让我们将其分解为一个冗长的结论。

我们学到了什么

从纯粹的性能角度来看，Apple M1 Pro 是一款令人印象深刻的 SoC。但性能确实因应用程序而异，但 CPU 与英特尔和 AMD 当今最好的 x86 笔记本电脑 CPU 相比具有很强的竞争力。在最好的情况下，应用程序可以真正受益于 M1 Pro 的特定功能，例如其极高的内存带宽，M1 Pro 可以粉碎基于 Windows 的设备上可用的内容。在其他时候，性能大致相当于锐龙 9 5900HX和Core i9-11980HK等 CPU，而在最坏的情况下，如基于 CPU 的视频编码，它可能会落后。但总的来说，您肯定会获得现代尖端的性能。当您拥有使用 M1 Pro 加速器的专门定制的工作负载时，Apple 可以进一步扩大其领先优势。使用ProRes加速的视频编辑就是一个例子，尽管导出性能不如配备 Nvidia 独立 GPU 的最佳 x86 系统。如果您有这些类型的工作负载，并且我想其中很多将是 Apple 的第一方应用程序，例如 Final Cut 或 Logic，那么您将看到使用配备这些新 M1 芯片的 MacBook Pro 的巨大收益。GPU 性能好坏参半，我们应该指出，我们只测试了带有 16 核 GPU 的 M1 Pro 版本，而不是我们期望性能明显更好的完整 M1 Max。基本上，M1 Pro 的 GPU 相当于生产力应用程序中典型的低功耗独立 Nvidia GPU（因此，比全功率RTX 3050慢），并且由于缺乏优化和仿真等各种问题，该芯片在游戏中表现相当平庸。性能虽然不错，但并不是关键。正是效率将 M1 Pro 提升到了一个新高度。在繁重的多线程 CPU 应用中，肯定性能可能与 Ryzen 9 5900HX 相似，但功耗至少低 10W，这使得 35W 级 CPU 成为最具可比性的选择。Apple 在与当今最好的 x86 设计相同的功率水平下拥有最佳性能，在轻线程应用程序和 GPU 重度应用程序中领先。整个设计围绕效率而构建，其结果非常适合电池应用。

当然，这是预料之中的，因为 Apple 是 x86 芯片之前的全工艺节点：他们使用台积电的 5nm，而 AMD 使用 7nm，英特尔的芯片则使用内部的 10nm SuperFin。凭借这种优势，Apple 应该处于领先地位，而他们确实做到了。这给了 M1 Pro 两个重要的好处：电池的性能不会大幅下降，因为芯片非常高效，它们可以在不插入电源的情况下以全功率运行。其次，新的 16 英寸 MacBook Pro 几乎是静音的在大多数工作负载中，而许多 Windows 笔记本电脑将风扇启动到喷气发动机级别，尤其是在使用独立 GPU 的应用程序中。虽然 M1 Pro 在远离充电器的情况下自由漫游时会摧毁其竞争对手，但当我们谈论笔记本电脑可以提供的最佳性能时，情况会更加复杂。M1 Pro 获胜的空间很小，以至于将 x86 笔记本电脑转为“高性能、高功耗”模式时，焦点会回到 AMD 或英特尔。例如，当 5900HX 配置为 45W 时，M1 Pro 在 Cinebench 中比 5900HX 快 4%，而当 AMD 以 70W 或更高的效率抛出水时，AMD 可以重新领先，并且可以快 10% 以上。如果您不太关心电池寿命，而是更关心尽快完成您的任务和工作负载，这很重要。Windows 系统在这方面可能仍然具有优势，特别是如果你得到一个配备了一半不错的独立 GPU 的系统，考虑到 M1 Pro 的 GPU 并不出色，而 M1 Max 的价格高得离谱。