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Apple晶片

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Mac向Apple芯片迁移
Apple M1

Apple晶片[1][2]（英語：Apple silicon）是對蘋果公司使用ARM架構設計的單晶片系統（SoC）和封裝體系（SiP）处理器之总称。它廣泛運用在iPhone、iPad、Mac和Apple Watch以及HomePod和Apple TV等蘋果公司产品。

苹果公司不具有生产芯片的业务，所有Apple芯片均由其他芯片代工企业，如三星、台积电进行制造。第一款苹果公司自行设计的芯片是应用在iPhone 4上的Apple A4。苹果的后续新产品线，包括AirPods、Apple Watch、HomePod，从一开始均使用Apple芯片。在2020年6月的苹果全球开发者大会上，苹果公司首席执行官Tim Cook正式宣布，Mac电脑系列将在两年内从Intel公司的CPU迁移至自行设计的Apple芯片[3]。Mac Pro是最後一款搭載Intel處理器的蘋果產品，在2023年6月遷移至M2 Ultra，至此所有蘋果產品皆搭載Apple晶片。

考虑到不同类型设备的应用场景，苹果公司设计的芯片也分为不同系列。通常每款芯片以大写字母搭配数字的方式命名，其中字母表示所属系列，数字代表第几代。部分产品还会带上字母后缀，表示在该架构上的加强款。

A系列

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A 系列晶片基于ARM架构，包括了CPU、GPU、快取等器件。使用于iPhone（iPhone 4之後機型，iPhone 4搭載Apple A4單核心處理器）、iPad（iPad (第一代)）之後機型，第一代iPad搭載Apple A4單核心處理器）、iPad Air（iPad Air (第一代)之後機型，第一代iPad Air搭載Apple A7雙核心處理器）、iPad Pro（iPad Pro (第一代)之後機型，第一代iPad Pro搭載Apple A9X雙核心處理器）、iPad mini（iPad mini (第一代)之後，第一代iPad Mini搭載Apple A5雙核心處理器）、iPod touch（iPod touch (第四代)之後，第四代iPod Touch搭載Apple A4單核心處理器）、Apple TV（第二代之後，第二代搭載Apple A4單核心處理器）、HomePod（僅第一代搭載Apple A8雙核心處理器)和Studio Display(第一代搭載Apple A13六核心處理器）。自2015年發佈的iPad Pro（第一代）開始，所有A系列晶片均由台積電代工。

A 系列晶片歷史
A4
2010 年 3 月 12 日至 2013 年 9 月 10 日
A5
2011 年 3 月 2 日至 2016 年 10 月 4 日
A5X
2012 年 3 月 7 日至同年 10 月 23 日
A6
2012 年 9 月 12 日至 2015 年 9 月 9 日
A6X
2012 年 10 月 23 日至 2013 年 10 月 22 日
2013 年 3 月 18 日至 2014 年 10 月 16 日
A7
2013 年 9 月 10 日至 2017 年 3 月 21 日
A8
2014 年 9 月 9 日至 2022 年 10 月 18 日
A8X
2014 年 10 月 16 日至 2017 年 3 月 21 日
A9
2015 年 9 月 9 日至 2018 年 9 月 12 日
A9X
2015 年 11 月 9 日至 2017 年 6 月 5 日
A10 Fusion
2016 年 9 月 7 日至 2022 年 5 月 10 日
A10X Fusion
2017 年 6 月 5 日至 2021 年 4 月 20 日
A11 仿生
2017 年 9 月 12 日至 2020 年 4 月 15 日
A12 仿生
2018 年 9 月 12 日至 2022 年 10 月 18 日
A12X 仿生
2018 年 10 月 30 日至 2020 年 3 月 18 日
A13 仿生
2019 年 9 月 10 日至今
A12Z 仿生
2020 年 3 月 18 日至 2021 年 4 月 20 日
A14 仿生
2020 年 9 月 15 日至今
A15 仿生
2021 年 9 月 14 日至今
A16 仿生
2021 年 9 月 7 日至今
A17 Pro
2023 年 9 月 12 日至 2024 年 9 月 9 日2024 年 10 月 15 日至今
A18
2024 年 9 月 9 日至今
A18 Pro
2024 年 9 月 9 日至今

C系列

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C系列晶片是蘋果公司第一款自家設計的移动數據機晶片，用於處理移动數據连接、Wi-Fi连接以及藍牙连接功能。取代沿用多年的高通數據機晶片。將用於iPhone系列中，首次亮相於2025年2月19日發布的iPhone 16e。

S系列 

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S系列芯片是整合了隨機存取記憶體、儲存裝置和無線連結處理器的客製系統單晶片，用于Apple Watch、HomePod Mini和第二代HomePod中。

H系列

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H系列作為藍牙無線音訊的晶片，用于第二代及之后的AirPods系列、AirPods Max或AirPods Pro所有機型中，以及部分Beats系列。

T系列

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T系列芯片用于Mac产品线的部分产品，做為安全開機、硬體加密等系統安全相關之晶片。該系列現已整合進M系列中。

W系列

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W系列芯片的主要功能和Wi-Fi以及蓝牙连接相关。

R系列

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苹果公司于2023年6月5日在苹果全球开发者大会上宣布推出Apple R1。它使用于Apple Vision Pro 头戴式电子装置。Apple R1专用于实时处理传感器输入，并向显示器提供极低延迟的图像。[4]

U系列

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作为超宽频（Ultra Wideband）芯片

首次用于2019年发布的iPhone 11系列，此後發布的iPhone皆具有此晶片。此外AirTag與AirPods Pro（第二代）充電盒也有搭載。

首次用於2024年發布的Apple Watch Series 9與Apple Watch Ultra 2，還有iPhone 15系列。

M系列

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M系列芯片是蘋果公司第一款基於ARM架構的自研處理器單晶片系統（SoC），作为Mac向Apple芯片迁移计划的一部分，為麥金塔電腦產品線提供中央處理器，取代沿用多年的英特尔微处理器。首次亮相于2020年11月的线上发布会，其中发布了首款芯片M1，并用于三款新Mac产品[5]M系列芯片的后续产品，将会继续搭载于使用Apple晶片的Mac产品上。

A系列芯片的运动协处理器

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早在iPhone 5S发布时，苹果公司首次发布和A7处理器配合工作的协处理器M7，之后每年iPhone系列换代，M系列协处理器都会伴随着上升一个代数。一直持续到iPhone 8系列和iPhone X发布为止[8]。此后苹果公司不再於官方宣传和规格参数资料中表明M系列协处理器的存在[9]，并且在机型比较的页面中将旧产品的这一部分抹去。尽管如此，之后的每一代A系列芯片中都内置有运动协处理器，做為加速度計、陀螺儀和指南針等感測器的資料收集與處理。

Apple芯片列表

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A 系列

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名称型号图片半导体工艺裸晶尺寸晶体管数目CPUISACPUCPU缓存GPUFLOPSFP32/FP16AI 加速器内存推出應用產品初始作業系統最終作業系統
APL009890 nm[10]72 mm2[11]ARMv6412 MHz單核心ARM11L1i: 16 KB
L1d: 16 KB		PowerVRMBX Lite @ 103 MHz不適用16-bit單通道 133 MHzLPDDR (533 MB/s)[12]2007年6月iPhone OS 1.0iOS 4.2.1
APL027865 nm[11]36 mm2[11]412–533 MHz單核心ARM11PowerVRMBX Lite @ 133 MHz32-bit單通道 133 MHzLPDDR (1066 MB/s)2008年9月iPhone OS 2.1.1
APL029865 nm[10]71.8 mm2[13]ARMv7600 MHz單核心Cortex-A8L1i: 32 KB
L1d: 32 KB
L2: 256 KB		PowerVRSGX53532-bit單通道 200 MHzLPDDR (1.6 GB/s)2009年6月iPhone OS 3.0iOS 6.1.6
APL229845 nm[11]41.6 mm2[11]600–800 MHz單核心Cortex-A8PowerVRSGX535 @ 200 MHz2009年9月iPhone OS 3.1.1iOS 5.1.1
A4APL039845 nm[11][13]53.3 mm2[11][13]0.8–1.0 GHz單核心Cortex-A8L1i: 32 KB
L1d: 32 KB
L2: 512 KB		PowerVRSGX535[14]32-bit雙通道 200 MHzLPDDR (3.2 GB/s)2010年3月iPhone OS 3.2iOS 5.1.1
iOS 6.1.6
iOS 7.1.2
A5APL049845 nm[15]122.2 mm2[15]0.8–1.0 GHz雙核心Cortex-A9L1i: 32 KB
L1d: 32 KB
L2: 1 MB		PowerVRSGX543MP2 (雙核心) @ 200 MHz (12.8 GFLOPS)[16]32-bit雙通道 400 MHzLPDDR2-800 (6.4 GB/s)2011年3月iOS 4.3iOS 9.3.5
iOS 9.3.6
APL249832 nmHKMG[17]69.6 mm2[17]0.8–1.0 GHz雙核心Cortex-A9 (one core locked inApple TV)2012年3月iOS 5.1
APL749832 nmHKMG[18]37.8 mm2[18]單核心Cortex-A9L1i: 32 KB
L1d: 32 KB
L2: 1 MB		2013年3月iOS 5iOS 8.4.1
A5XAPL549845 nm[19]165 mm2[19]1.0 GHz雙核心Cortex-A9PowerVRSGX543MP4 (四核心) @ 200 MHz (25 GFLOPS)[16]32-bit四通道 400 MHzLPDDR2-800[20](12.8 GB/s)2012年3月iOS 5.1iOS 9.3.5
iOS 9.3.6
A6APL059832 nmHKMG[21][22]96.71 mm2[21][22]ARMv7s[23]1.3 GHz[24]雙核心Swift[25]L1i: 32 KB
L1d: 32 KB
L2: 1 MB[26]		PowerVRSGX543MP3 (三核心) @ 266 MHz (25.5 GFLOPS)[27]32-bit雙通道 533 MHzLPDDR2-1066[28](8.528 GB/s)2012年9月iOS 6.0iOS 10.3.3
iOS 10.3.4
A6XAPL559832 nmHKMG[29]123 mm2[29]1.4 GHz雙核心Swift[30]L1i: 32 KB
L1d: 32 KB
L2: 1 MB		PowerVRSGX554MP4 (四核心) @ 266 MHz (68.1 GFLOPS)[30][31]32-bit四通道 533 MHzLPDDR2-1066 (17.1 GB/s)[32]October 2012
A7APL069828 nmHKMG[33]102 mm2[34]近10億ARMv8.0-A[35]1.3 GHz[36]雙核心Cyclone[35]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 1 MB
L3: 4 MB[35](Inclusive)[37]		PowerVRG6430 (四核心) @ 450 MHz (115.2 GFLOPS)[31][38]64-bit單通道 800 MHzLPDDR3-1600[39](12.8 GB/s)[40]2013年9月iOS 7.0iOS 12.5.7
APL569828 nmHKMG[41]102 mm2[34][41]1.4 GHz[42]雙核心Cyclone[35]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 1 MB
L3: 4 MB[42](Inclusive)[37]		PowerVRG6430 (四核心) @ 450 MHz (115.2 GFLOPS)[31]October 2013iOS 7.0.3
A8APL101120 nm (TSMC)[39]89 mm2[43]約20億ARMv8.0-A[44]1.1–1.5 GHz雙核心Typhoon[44][45]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 1 MB
L3: 4 MB[44](Inclusive)[37]		客製化PowerVRGXA6450 (四核心)[46][47][48]@ ~533 MHz (136.5 GFLOPS)2014年9月iOS 8.0

tvOS 9.0

iOS 12.5.7

iPadOS 15.8.5

当前最新版本(仅Apple TV HD)

A8XAPL101220 nm (TSMC)[49][50]128 mm2[49]約30億ARMv8.0-A1.5 GHz三核心Typhoon[45][49]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 2 MB
L3: 4 MB[49](Inclusive)[37]		客製化PowerVRGXA6850 (十核心)[46][49][50]@ ~450 MHz (230.4 GFLOPS)64-bit雙通道 800 MHzLPDDR3-1600[49](25.6 GB/s)[40]October 2014iOS 8.1iPadOS 15.8.5
A9APL089814 nmFinFET (Samsung)[51]96 mm2[52]大於20億1.85 GHz雙核心Twister[53][54]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 3 MB
L3: 4 MB (Victim)[37][55]		客製化PowerVRGT7600 (六核心)[46][56]@ 650 MHz (249.6 GFLOPS)64-bit單通道 1600 MHzLPDDR4-3200[54][55](25.6 GB/s)[54]2015年9月iOS 9.0iOS 15.8.5

iPadOS 16.7.12

APL102216 nmFinFET (TSMC)[52]104.5 mm2[52]
A9XAPL102116 nmFinFET (TSMC)[57]143.9 mm2[57][58]大於30億2.16–2.26 GHz雙核心Twister[59][60]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 3 MB
L3: none[37][57]		客製化PowerVRGTA7850 (十二核心)[46][57]@ 650 MHz (499.2 GFLOPS)64-bit雙通道 1600 MHzLPDDR4-3200 (51.2 GB/s)November 2015iOS 9.1iPadOS 16.7.12
A10 FusionAPL1W2416 nmFinFET (TSMC)[61]125 mm2[61]33億ARMv8.1-A2.34 GHz四核心(2× Hurricane + 2× Zephyr)[62]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 3 MB
L3: 4 MB		客製化PowerVRGT7600 Plus (六核心)[46][63][64]@ 900 MHz (345.6 GFLOPS[65])64-bit單通道 1600 MHzLPDDR4 (25.6 GB/s)2016年9月iOS 10.0iOS 15.8.5

iPadOS 17.7.10 (仅iPad第六代)

iPadOS 18.7.2 (仅iPad第七代)

A10X FusionAPL1071[66]10 nmFinFET (TSMC)[58]96.4 mm2[58]大於40億2.36 GHz六核心 (3× Hurricane + 3× Zephyr)[67]L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 8 MB
L3: none[67]		客製化PowerVR GT7600 Plus (十二核心)[46][68]~@ 1000 MHz (~768 GFLOPS)64-bit雙通道 1600 MHzLPDDR4[66][67](51.2 GB/s)2017年6月iOS 10.3.2

tvOS 11.0

iPadOS 17.7.10

当前最新版本(仅Apple TV 4K)

A11 BionicAPL1W7210 nmFinFET (TSMC)87.66 mm2[69]43億ARMv8.2-A[70]2.39 GHz六核心 (2× Monsoon + 4× Mistral)L1i: 64 KB
L1d: 64 KB
L2: 8 MB
L3: none[71]		蘋果公司自研 (三核心) @ 1066 MHz (~408 GFLOPS)神經網路引擎 (雙核心) 600 BOPS64-bit單通道 2133 MHzLPDDR4X[72][73](34.1 GB/s)2017年9月iOS 11.0iOS 16.7.12
A12 BionicAPL1W817 nmFinFET (TSMC N7)83.27 mm2[74]69億ARMv8.3-A[75]2.49 GHz六核心 (2× Vortex + 4× Tempest)[76]L1i: 128 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none[76]		蘋果公司自研 (四核心) ~@ 1125 MHz (~576 GFLOPS)神經網路引擎 (八核心) 5 TOPS2018年9月iOS 12.0当前最新版本
A12X BionicAPL10837 nmFinFET (TSMC N7)≈135 mm2[77]100億2.49 GHz十核心 (4× Vortex + 4× Tempest)L1i: 128 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none[78]		蘋果公司自研 (七核心) ~@ 1340 MHz (~1200 GFLOPS)2018年10月iOS 12.1
A12Z Bionic蘋果公司自研 (八核心) @ 1266 MHz (~1296 GFLOPS)2020年3月iPadOS 13.4
2020年6月macOS 11 "Big Sur" (Beta)macOS Big Sur 11.3 Beta 2
A13 BionicAPL1W857 nmFinFET (TSMC N7P)98.48 mm2[79]85億ARMv8.4-A[80]2.65 GHz六核心 (2× Lightning + 4× Thunder)L1i: 128 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none[81]		蘋果公司自研 (四核心) ~@ 1575 MHz (~806 GFLOPS)神經網路引擎 (十核心) + AMX blocks (雙核心) 5.5 TOPS2019年9月iOS 13.0当前最新版本
A14 BionicAPL1W015 nmFinFET (TSMC N5)88 mm2[82]118億ARMv8.5-A2.99 GHz 六核心 (2× Firestorm + 4× Icestorm)

L1i: 192 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none

蘋果公司自研 (四核心)神經網路引擎 (十六核心) 11 TOPS2020年9月iOS 14.0
A15 BionicAPL1W075 nmFinFET (TSMC N5P)108.01 mm2150億ARMv8.6-A最高2.93~3.23 GHz (2× Avalanche) + 最高1.823 GHz (4× Blizzard)SLC: 32 MB蘋果公司自研 (四核心/五核心)神經網路引擎 (十六核心) 15.8 TOPS2021年9月iOS 15.0
A16 BionicAPL1W104 nmFinFET (TSMC N4P)112.75 mm2160億最高2.93~3.3 GHz (2× Everest) + 最高1.823 GHz (4× Sawtooth)神經網路引擎 (十六核心) 17 TOPS64-bit單通道 3200 MHzLPDDR5X (51.2 GB/s)2022年9月iOS 16.0
A17 ProAPL1V023 nmFinFET (TSMC N3B)103.80 mm2190億最高3.78 GHz (2× Everest) + 最高2.11 GHz (4× Sawtooth)蘋果公司自研 (六核心)2023年9月iOS 17.0
A18APL1V083 nmFinFET (TSMC N3E)92.43 mm2155億ARMv9.2-A最高4.05 GHz (2× Everest) + 最高2.42 GHz (4× Sawtooth)SLC: 12 MB蘋果公司自研 (五核心)神經網路引擎 (十六核心) 35 TOPS64-bit單通道 3750 MHzLPDDR5X (60 GB/s)2024年9月iOS 18.0
A18 ProAPL1V07109.72 mm2184億SLC: 24 MB蘋果公司自研 (六核心)
A19APL1V133nm FinFET (TSMC N3P)83 mm2最高4.26 GHz (2× Everest) + 最高2.59 GHz (4× Sawtooth)SLC: 12 MB2025年9月iOS 26.0
A19 ProAPL1V1298.69 mm2SLC: 32 MB
名称型号Image半导体工艺裸晶尺寸晶体管数目CPUISACPUCPU缓存GPUFLOPSFP32/FP16AI 加速器記憶體技術發表日期應用產品初始作業系統最終作業系統

C 系列

[编辑]
名称頻段發表日期應用產品
C12025年2月

H 系列

[编辑]
名称型号图片Bluetooth發表日期應用產品
H1343S00289 (AirPods (第2代))[83]
343S00290 (AirPods (第2代))[84]
343S00404 (AirPods Max)[85]
H1 SiP (AirPods Pro)[86]		Apple H1 chipApple H1 chipApple H1 chip
Apple H1 SiPApple H! SiP		5.02019年3月
H25.32022年9月

M 系列

[编辑]
名称型号图片半导体工艺裸晶尺寸晶体管数目CPUISACPUCPU快取GPUAI加速器記憶體技術發表日期應用產品初始作業系統最終作業系統
M1APL

1102

Apple M1 processor5 nm (TSMC N5)119 mm2[88]160億ARMv8.5-A3.2 GHz 八核心
(4× Firestorm + 4× Icestorm)

高效能核心：
L1i: 192 kB
L1d: 128 kB
L2: 12 MB shared

高節能核心：
L1i: 128 kB
L1d: 64 kB
L2: 4 MB shared

七或八核心
(up to 2.6TFLOPs)		十六核心

(11 TOPS)

64位元雙通道

4266 MHz LPDDR4X

(68.2 GB/s)[89]

2020年11月macOS Big Sur /iPadOS 14.5最新
M1 ProAPL

1103

Apple M1 Pro processor245 mm2337亿2021年10月MacBook Pro (2021 年末)macOS Monterey
M1 MaxAPL

1104

Apple M1 Max processor432 mm2570亿
M1 UltraAPL

1105

Apple M1 Ultra processor864 mm21140亿3.23 GHz 20 核 (16x Firestorm) + 2.064 GHz (4x Icestorm)32核心

(22 TOPS)

LPDDR5 -6400

八通道

128 位

（1024位）

@ 3200 MHz (819.2 GB/s)

2022年3月Mac Studio (2022 年初)macOS Ventura
M2APL

1109

Apple M2 processor5 nm (TSMC N5P)155.25 mm2200亿ARMv8.6-A3.49 GHz 4 核 (Avalanche) + 2.2 GHz 4核 (Blizzard)8核心LPDDR5 -6400

雙通道

64 位

（28位）

@ 3200 MHz (100 GB/s)

2022年7月

S 系列

[编辑]
名称型号图片半导体工艺裸晶尺寸CPUISACPUCPU缓存GPU内存基带發表日期應用產品初始作業系統最終作業系統
S1APL0778[90]28 nmHKMG[91][92]32 mm2[91]ARMv7k[92][93]520 MHz單核心Cortex-A7[92]L1d: 32 KB[92]
L2: 256 KB[92]		PowerVR Series 5[92][94]512MBLPDDR3[95]2015年4月watchOS 1.0watchOS 4.3.2
S1PTBCTBCTBCARMv7k[96][97][98]520 MHz雙核心Cortex-A7 withoutGPS[96]TBCPowerVR Series 6 'Rogue'[96]512MB LPDDR32016年9月watchOS 3.0watchOS 6.3
S2TBCARMv7k[96][97][98]520 MHz雙核心Cortex-A7 withGPS[96]TBC
S3TBCARMv7k[99]雙核心TBCTBC768MB LPDDR4Qualcomm MDM9635M (Snapdragon X7 LTE)2017年9月watchOS 4.0watchOS 8.7.1
S4TBC7nm FinFET (TSMC)ARMv8.3-A ILP32[100][101]雙核心 TempestL1i: 2×32KB

L1d: 2×32KB

L2: 2MB

Apple G11M[101] Core 11GB LPDDR4XTBC2018年9月watchOS 5.0watchOS 10.6.1
S5TBCARMv8.3-A ILP322019年9月watchOS 6.0
S6TBC7nm FinFET P

(TSMC)

ARMv8.4-A雙核心 ThunderL1i: 2×96KB

L1d: 2×48KB

L2: 4MB

1.5GB LPDDR4X2020年9月watchOS 7.0Current
S72021年9月
  • Apple Watch Series 7
S82022年9月
  • Apple Watch Series 8
  • Apple Watch SE 2
S9TSMC N4ARMv8.6-A雙核心 SawtoothL1i: 2×128KB

L1d: 2×64KB

L2: 4MB

Apple G15M Core 12GB LPDDR4X2023年9月
  • Apple Watch Series 9
Current
S102024年9月
  • Apple Watch Series 10
  • Apple Watch Series 11
  • Apple Watch SE 3

T 系列

[编辑]
名称型号图片半导体工艺裸晶尺寸CPUISACPUCPU缓存GPU内存發表日期應用產品
T1APL1023[102]Apple T1 ProcessorARMv7TBD2016年10月
T2APL1027[103]Apple T2 ProcessorARMv8-ALPDDR42017年12月

U 系列

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名称型号图片半导体工艺發表日期應用產品
U1TMKA75[104]Apple U1 chip16 nmFinFET (TSMC 16FF)2019年9月

W 系列

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名称型号图片半导体工艺裸晶尺寸CPUISACPUCPU缓存内存Bluetooth發表日期應用產品
W1343S00130[105]
343S00131[105]		Apple W1 chipTBC14.3 mm2[105]TBCTBCTBCTBC4.22016年9月
  • AirPods (第1代)
  • Beats Solo3
  • Beats Studio3
  • Powerbeats3
  • BeatsX
  • Beats Flex
W2338S00348[106]Apple W2 chipTBC2017年9月
W3338S00464[107]Apple W3 chip5.02018年9月

其他

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型号图片發表日期CPUISA規格用途應用產品操作系统
339S0196339S0196 microcontroller2011年3月Arm256 MB RAMLightning轉換HDMIApple Digital AV AdapterN/A

参考文献

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