苹果CPU/GPU新处理器M1 Ultra 台积电代工
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苹果公司于3月8日召开2022年春季新品发表会“Peek Performance”，最大亮点就是推出
PC新处理器芯片“M1 Ultra”，是一种小芯片(Chiplet)技术，采用台积电独家代工，以5
奈米家族制程生产。
“M1 Ultra”特色之一，在 M1 Ultra 中结合两个 M1 Mac 芯片，然后与Apple专有
UltraFusion 封装架构相连接。
[注] UltraFusion 是Apple的硅中介层技术(interposer technologies)，基本上是一种
封装内互连，可桥接 M1 Ultra 中使用的两个裸片。市场上推测，苹果可能使用了台积电
的3DFabric技术来实现 UltraFusion。
“M1 Ultra”借由UltraFusion封装进行超融合技术
如何成功地将两个 M1 Max 芯片组合成一个 M1 Ultra，借由苹果UltraFusion专有封装架
构在 M1 Max 上的 die-to-die 互连技术。苹果声称它可以以每秒 2.5 TB 的低延迟、处
理器频宽在芯片周围传输数据速度很快，Apple 称其中介层技术宽带相较其他竞争者提高
达 4倍。
Apple的UltraFusion 硅中介层技术
据知苹果在 2021 年2月以临时案递交美国一项相关设计专利(US20210159180A1：HIGH
DENSITY INTERCONNECTION USING FANOUT INTERPOSER CHIPLET)。但它的方法不是独一无
二的。AMD 和其他公司也为他们的 PC 芯片开发了硅中介层互连技术。
Apple 发明的另一个重要特色，是开发人员无需重写代码就能充分发挥其性能。也就是
UltraFusion让Mac 软件将该芯片视为一个处理器，而不是两个。更意味着，App应用程序
可以访问两倍的晶体管，并将性能、效率和 GPU 内核翻倍，而无需调整代码。
M1 Ultra处理器规格：
1140 亿个晶体管在一个 840 平方毫米芯片上。
16 个性能核心，48MB 二级Cache快存。
4 个效率核心，配备 4MB 二级Cache快存。
64 个 GPU 核心。
高达 128GB DDR5内存，速度为 800GB/s。
AMD全面采用chiplet小芯片技术
目前，已有很多公司创建了自己的chiplet生态系统，包括Marvell的MoChi、英特尔的
EMIB以及新创公司zGlue提供的产品。尤其，AMD建构自己的chiplet生态系统，生产了
Ryzen和Epyc x86处理器。AMD自2019年开始全面投入Zen2 CPU内核和小芯片技术生产，同
时也在市场上取得优势，也就是Zen2体系结构中采用的小芯片技术称为Core Complex Die
（CCD），使用7nm制程制造与CPU内核相对应的CCD，并以14nm制造外围管芯。Chiplet这
种方法降低了制造芯片所支援的零组件生产成本，而不仅仅针对7nm支援的零组件。AMD通
过将管芯与一种称为Infinity Fabric On-Package（IFOP）的技术连接来解决管芯到管芯
连接的性能损失。