隨着Mac Studio的發佈，蘋果也推出了最新的M1系列芯片：M1 Ultra。這是蘋果及其M1系列芯片的巨大飛躍，通過名為UltraFusion的創新封裝架構，蘋果將兩個M1 Max芯片互聯在一起，創建了前所未有的性能和功能水平的SoC，為Mac Studio提供了驚人的計算能力。

M1 Ultra由1140億個晶體管組成，是個人計算機芯片有史以來最多的一款產品。蘋果為M1 Ultra配置了高達128GB的高帶寬（達到800 GB/s）、低延遲統一內存，加上最高的20核CPU（16個性能內核+4個能效內核）、64核GPU和32核NPU，為開發人員提供了無可比擬的性能，承擔以往難以完成的3D渲染工作。與此前的M1 Max芯片一樣，每個性能內核擁有192KB指令緩存、128 KB數據緩存和共計48MB的L2緩存，每個能效內核擁有128KB指令緩存、64KB數據緩存和共計8MB的L2緩存。

在去年蘋果推出M1 Max芯片以後，就有人通過對其的研究，發現M1 Max具有未被發現的互聯總線，可以支持通過特定的中介層和多芯片封裝，理論上就可以實現堆疊。由此斷定未來蘋果可能會基於M1系列芯片的架構，持續地進行擴展。這次M1 Ultra的出現，也印證了這種想法是正確的。

為了構建M1 Ultra，蘋果採用了定製的封裝架構UltraFusion，以實現兩個M1 Max芯片的連接。這種方法解決了雙路主板配置雙CPU帶來的增加延遲、減少帶寬和功耗增加的問題，並且可以將兩個芯片識別為一個CPU，讓開發人員能夠更充分地利用其性能。M1 Max的中介層有超過10000個信號引腳，以此提供了2.5 TB/s的處理器間低延遲帶寬，是目前最好的多芯片互連技術帶寬的四倍以上。

64核GPU也讓圖形性能得到了大幅度的提升，共計8192個執行單元，單精度浮點計算能力為21 TFLOPs，紋理填充率為660 GTexels/s，像素像素填充率為330 GPixels/sM1 Ultra的32核NPU可以每秒進行高達22萬億次運算，加速完成最具挑戰性的機器學習任務。

M1 Ultra的媒體引擎支持硬件加速H.264、H.265、ProRes、ProRes RAW，帶有兩個視頻解碼引擎、四個視頻編碼引擎、以及四個ProRes編解碼引擎。其性能也達到了M1 Max的兩倍，提供了更高的ProRes視頻編碼和解碼吞吐量，讓Mac Studio可以播放多達18個8K ProRes 422視頻流。M1 Ultra還集成了定製的技術，比如能夠驅動多個顯示器的顯示引擎和集成了Thunderbolt 4控制器，此外還具備一流的安全功能，包括蘋果最新的Secure Enclave、硬件驗證的安全啟動和運行時的反利用技術。

蘋果硬件技術高級副總裁Johny Srouji表示：

“M1 Ultra是蘋果又一個改變遊戲規則的芯片，將再次震撼PC行業。通過將兩個M1 Max芯片與UltraFusion封裝架構相連接，讓我們能夠將蘋果芯片擴展到前所未有的新高度。憑藉其強大的CPU、GPU、令人難以置信的神經引擎、ProRes硬件加速和海量的統一內存，M1 Ultra讓M1系列變得更加完善，成為世界上最強大、功能最強大的個人計算機芯片。”

據蘋果官方介紹，M1 Ultra的CPU與酷睿i5-12600K（搭配DDR5內存）在相同性能的情況下，功耗低65%，或在酷睿i9-12900K三分之一功耗下，性能高出90%。M1 Ultra的GPU與GeForce RTX 3060 Ti相當，不過功耗要低得多。