Apple M1 Ultra

Apple M1 Ultra

Apple M1 Ultra: Potência e Eficiência em um Único Chip

Março de 2025


1. Principais características: Arquitetura, processo de fabricação, desempenho

Arquitetura e processo de fabricação

O Apple M1 Ultra, lançado em 2022, continua sendo um exemplo de engenharia mesmo em 2025. É o primeiro processador do mundo a unir dois chipsets M1 Max em um único sistema (tecnologia UltraFusion). O processo de fabricação é de 5 nm (TSMC), com 114 bilhões de transistores. A arquitetura ARMv8.4-A possui núcleos Firestorm (de alto desempenho) e Icestorm (de alta eficiência energética).

Desempenho

- 20 núcleos (16P + 4E), 20 threads (Hyper-Threading ausente).

- Frequências: 2.0 GHz (base dos núcleos P), até 3.2 GHz em modo turbo.

- GPU: 64 núcleos, 21 TFLOPs.

- Geekbench 6: 2390 (Single-Core), 18219 (Multi-Core). Para comparação: Ryzen 9 7950X (2023) alcança ~2800/22000, mas consome o dobro de energia.

Recursos principais

- Memória Unificada (até 128 GB LPDDR5-6400): dados disponíveis simultaneamente para CPU, GPU e Neural Engine.

- Neural Engine (32 núcleos): 22 TOPS para tarefas de IA.

- Aceleração de hardware para codecs (ProRes, H.265).


2. Placas-mãe compatíveis

Características da plataforma Apple

O M1 Ultra é parte de um sistema em chip (SoC), integrado em dispositivos Apple. Não existem placas-mãe separadas para ele. O chip é instalado apenas em:

- Mac Studio (2022-2024).

- Mac Pro (2023), mas com possibilidades limitadas de atualização.

Chipsets e sockets

- Controlador PCIe 4.0 embutido (até 128 linhas), mas a Apple utiliza conectores proprietários.

- Para conexão de periféricos - Thunderbolt 4/USB4 (até 6 portas).

Dica: Se você precisa do máximo desempenho do M1 Ultra, escolha o Mac Studio com sistema de refrigeração aprimorado.


3. Memória suportada

Memória Unificada em vez de DDR

- Tipo: LPDDR5-6400.

- Capacidade: 64 GB (base), 128 GB (opção).

- Largura de banda: 800 GB/s - 4 vezes mais que DDR5-6400.

Características

- A memória é soldada no chip: upgrade não é possível.

- Para tarefas profissionais (vídeo 8K, renderização 3D), é melhor optar por 128 GB.


4. Recomendações para fontes de alimentação

Consumo de energia

- TDP: 120 W (carga máxima - até 200 W).

- O Mac Studio é equipado com uma fonte de 370 W, que cobre o consumo do chip e dos periféricos.

Dicas

- Para funcionamento estável do Mac Studio, não utilize um UPS com potência inferior a 500 W.

- Ao conectar GPUs externas (através de Thunderbolt), leve em conta seu consumo de energia.


5. Prós e contras

Prós

- Eficiência energética: 3.2 GHz a 120 W vs. 5 GHz dos concorrentes a 250+ W.

- Integração com macOS: otimização para Final Cut Pro, Logic Pro, Xcode.

- Silêncio: refrigeração passiva na maioria dos cenários.

Contras

- Preço: Mac Studio com M1 Ultra custa de $3500 (base) a $7000 (128 GB + 8 TB SSD).

- Sem upgrade: memória e SSD são soldados.

- Compatibilidade limitada: software x86 funciona via Rosetta 2 com perda de 10-20% de desempenho.


6. Cenários de uso

Tarefas profissionais

- Edição de vídeo: Renderização de 8K ProRes em tempo real (exemplo: editar em DaVinci Resolve no Mac Studio leva 2 vezes menos tempo que em um PC com RTX 4090).

- Modelagem 3D: Blender, Cinema4D - graças à Metal API.

- Aprendizado de máquina: treinamento de modelos em TensorFlow utilizando o Neural Engine.

Jogos

- Não é o foco principal, mas Baldur’s Gate 3 (versão ARM) alcança 60 FPS em 4K.

- Emulação do Windows via Parallels - adequada para projetos menos exigentes.

Multimídia

- Streaming em 8K sem interrupções.


7. Comparação com concorrentes

AMD Ryzen Threadripper 7970X (2024)

- 32 núcleos, 64 threads, 350 W.

- Geekbench 6 Multi-Core: ~24000, mas Single-Core - 2100.

- Preço: $2500 (apenas CPU).

Intel Core i9-14900KS (2024)

- 24 núcleos (8P + 16E), 320 W.

- Geekbench 6: 3100/23000.

- Preço: $700.

Resumo: O M1 Ultra se destaca em eficiência energética e tarefas otimizadas para Apple Silicon, mas fica atrás em desempenho em múltiplos threads quando comparado aos processadores desktop de alta gama.


8. Dicas práticas para montagem

O que considerar

- Escolha do dispositivo: Mac Studio vs. Mac Pro. O primeiro é mais compacto e barato, o segundo é para quem precisa de slots PCIe.

- Configuração: 128 GB de memória são essenciais para trabalhar com redes neurais ou 3D pesado.

- Periféricos: Drives Thunderbolt (por exemplo, SanDisk Extreme Pro 1600 MB/s) para acesso rápido aos dados.

Exemplo de configuração (Mac Studio):

- M1 Ultra (GPU de 64 núcleos), 128 GB de RAM, 4 TB de SSD - $6500.

- Monitor: Pro Display XDR (32″, 6K) - $5000.


9. Conclusão: Para quem é o M1 Ultra?

Usuário ideal:

- Profissionais de vídeo, música, gráficos 3D utilizando macOS.

- Desenvolvedores trabalhando com aplicativos iOS e IA.

- Aqueles que valorizam silêncio e minimalismo.

Não recomendado para:

- Gamers (é melhor um PC com RTX 5080).

- Entusiastas que gostam de atualizar hardware.

Por que em 2025 ele ainda é relevante?

A Apple não lançou um substituto para o M1 Ultra, e seu equilíbrio entre potência e eficiência permanece imbatível para tarefas especializadas.


Os preços são indicados para dispositivos novos em março de 2025. A relevância dos dados é confirmada por fontes abertas.

Básico

Nome do rótulo
Apple
Plataforma
Desktop
Data de lançamento
March 2022
CPU Architecture
Apple Firestorm + Apple Icestorm
CPU Name
Apple M1 Ultra
Nome do modelo
?
O número do processador Intel é apenas um dos vários fatores – junto com a marca do processador, configurações do sistema e benchmarks no nível do sistema – a serem considerados ao escolher o processador certo para suas necessidades de computação.
Apple M1 Ultra
Fundição
TSMC
Geração
Apple M1 series

Especificações da CPU

Interconnect Bandwidth
2.5 TB/s
Interconnect Technology
UltraFusion
Performance Cores
16
Total de Núcleos
?
Núcleos é um termo de hardware que descreve o número de unidades de processamento central independentes em um único componente de computação (matriz ou chip).
20
Total de Threads
?
Quando aplicável, a tecnologia Intel® Hyper-Threading está disponível apenas em núcleos de desempenho.
20
Núcleos de Eficiência
4
Frequência Max Turbo de núcleo eficiente
?
Frequência turbo máxima do E-core derivada da tecnologia Intel® Turbo Boost.
2.064 GHz
Instruction Set Extensions
NEON
Frequência Turbo do Núcleo de Desempenho
?
Frequência turbo máxima do P-core derivada da tecnologia Intel® Turbo Boost.
3.228 GHz
Conjunto de instruções estendido
ARMv8-A, NEON
Cache L1
P-cores: 192 KB instruction + 128 KB data per core; E-cores: 128 KB instruction + 64 KB data per core
Cache L2
P-core clusters: 48 MB total; E-core clusters: 8 MB total
Cache L3
96 MB system level cache
Processo de Fabricação
?
Litografia refere-se à tecnologia de semicondutores usada para fabricar um circuito integrado e é relatada em nanômetros (nm), indicativo do tamanho dos recursos construídos no semicondutor.
5 nm
Conjunto de instruções
?
O conjunto de instruções é um programa rígido armazenado dentro da CPU que orienta e otimiza as operações da CPU. Com esses conjuntos de instruções, a CPU pode funcionar com mais eficiência. Existem muitos fabricantes que projetam CPUs, o que resulta em diferentes conjuntos de instruções, como o conjunto de instruções 8086 para o campo Intel e o conjunto de instruções RISC para o campo ARM. x86, ARM v8 e MIPS são todos códigos para conjuntos de instruções. Os conjuntos de instruções podem ser estendidos; por exemplo, x86 adicionou suporte de 64 bits para criar x86-64. Os fabricantes que desenvolvem CPUs compatíveis com um determinado conjunto de instruções precisam de autorização do detentor da patente do conjunto de instruções. Um exemplo típico é a autorização da Intel à AMD, permitindo que esta última desenvolva CPUs compatíveis com o conjunto de instruções x86.
ARMv8-A
Contagem de Transistores
114 billion

Especificações de memória

Memory Bus Width
1024-bit
Tipos de memória
?
Os processadores Intel® vêm em quatro tipos diferentes: canal único, canal duplo, canal triplo e modo Flex. A velocidade máxima de memória suportada pode ser menor ao preencher vários DIMMs por canal em produtos que suportam vários canais de memória.
Unified LPDDR5-6400
LPDDR5 Speed
LPDDR5-6400
Tamanho máximo de memória
?
O tamanho máximo da memória refere-se à capacidade máxima de memória suportada pelo processador.
128 GB
Canais máximos de memória
?
O número de canais de memória refere-se à operação de largura de banda para aplicação no mundo real.
8
Largura de banda máxima de memória
?
Max Memory bandwidth is the maximum rate at which data can be read from or stored into a semiconductor memory by the processor (in GB/s).
800 GB/s
Maximum Memory Speed
6400 MT/s

Especificações de GPU

GPU APIs
Metal, OpenCL
GPU Name
Apple M1 Ultra GPU
Media Engine
Hardware-accelerated H.264, HEVC, ProRes, and ProRes RAW
ProRes Encode/Decode Engines
4
Video Concurrency
Up to 18 streams of 8K ProRes 422 video
Video Decode
H.264, HEVC, ProRes, ProRes RAW
Video Decode Engines
2
Video Encode
H.264, HEVC, ProRes, ProRes RAW
Video Encode Engines
4
Video Processing Unit
Apple media engine with ProRes acceleration
Frequência base da GPU
450 MHz
Frequência máxima dinâmica da GPU
1296 MHz
Graphics Core Count
64
Number of Displays Supported
Up to 5 displays
Desempenho gráfico
Up to 21.2 TFLOPS FP32
OpenCL Support
?
OpenCL (Open Computing Language) is a multi-platform API (Application Programming Interface) for heterogeneous parallel programming.
Yes

Especificações de IA

AI Engine
32-core Apple Neural Engine
Neural Engine Core Count
32
NPU Name
Apple Neural Engine
NPU Performance
22 TOPS

Conectividade

Bluetooth Support
Yes
Bluetooth Version
Bluetooth 5.0
Wi-Fi Standard
Wi-Fi 6 (802.11ax)

Interfaces e portas

Thunderbolt Support
Yes, Thunderbolt 4 up to 40 Gb/s
USB Version
USB4
USB4 Support
Yes, USB4 up to 40 Gb/s

Diversos

Hardware-Verified Secure Boot
Yes, Apple silicon secure boot chain of trust
Runtime Anti-Exploitation
Kernel Integrity Protection, Pointer Authentication Codes, Fast Permission Restrictions
Security Processor
Secure Enclave

Classificações

Cinebench R23
Núcleo Único Pontuação
1534
Cinebench R23
Multinúcleo Pontuação
24189
Geekbench 6
Núcleo Único Pontuação
2398
Geekbench 6
Multinúcleo Pontuação
18458
Geekbench 5
Núcleo Único Pontuação
1793
Geekbench 5
Multinúcleo Pontuação
24055
Passmark CPU
Núcleo Único Pontuação
3860
Passmark CPU
Multinúcleo Pontuação
41380
Cinebench 2024
Núcleo Único Pontuação
114
Cinebench 2024
Multinúcleo Pontuação
1624
Cinebench 2024 GPU
Pontuação
3331
Blender
Pontuação
379

Comparado com outra CPU

Cinebench R23 Núcleo Único
1914 +24.8%
1749 +14%
1534
1186 -22.7%
945 -38.4%
Cinebench R23 Multinúcleo
45651 +88.7%
24189
15852 -34.5%
13144 -45.7%
10231 -57.7%
Geekbench 6 Núcleo Único
2603 +8.5%
2488 +3.8%
2398
2286 -4.7%
2212 -7.8%
Geekbench 6 Multinúcleo
30800 +66.9%
21456 +16.2%
18458
16754 -9.2%
Geekbench 5 Núcleo Único
2036 +13.6%
1875 +4.6%
1793
1705 -4.9%
1644 -8.3%
Geekbench 5 Multinúcleo
86607 +260%
36476 +51.6%
24055
19393 -19.4%
16064 -33.2%
Passmark CPU Núcleo Único
3915 +1.4%
3860
3803 -1.5%
3735 -3.2%
Passmark CPU Multinúcleo
48288 +16.7%
45268 +9.4%
41380
38100 -7.9%
35626 -13.9%
Cinebench 2024 Núcleo Único
126 +10.5%
121 +6.1%
114
110 -3.5%
Cinebench 2024 Multi Core
1737 +7%
1624
1203 -25.9%
Cinebench 2024 GPU
M3
3340 +0.3%
M2
3340 +0.3%
3331
2804 -15.8%
2423 -27.3%
Blender
1154 +204.5%
379
192 -49.3%
139 -63.3%
50 -86.8%