애플 M4

애플 M4()는 애플이 설계한 ARM 기반 시스템 온 칩(SoC) 시리즈로, 중앙 처리 장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 신경망 처리 장치(NPU) 및 디지털 신호 처리 장치(DSP)를 포함하는 애플 실리콘 시리즈의 일부다. M4 SoC는 2024년 5월 아이패드 프로 (7세대)와 함께 처음 소개되었으며, 애플 M3의 후속작이자 M 시리즈 애플 실리콘 아키텍처의 4세대 모델이다. 이 칩은 2025년 애플 M5 칩으로 계승되었다.

 설계 
M4 시리즈는 TSMC의 2세대 3나노미터 공정을 기반으로 제작되며 280억 개의 트랜지스터를 포함한다.

M4는 보고된 바에 따르면 ARMv9 CPU 아키텍처를 사용하는 애플의 첫 SoC다. 구체적으로는 ARMv9.2a를 기반으로 한다. Scalable Matrix Extension(SME)은 지원하지만 Scalable Vector Extension(SVE)은 지원하지 않는다. SVE 지원 부재로 인해 LLVM 컴파일러는 공식적으로 M4가 ARMv8.7a를 지원하는 것으로 표시한다.

 CPU 
기본형 M4는 3개 또는 4개의 성능 코어와 4개 또는 6개의 효율 코어로 구성된 8, 9 또는 10코어 설계를 특징으로 한다. (커트된 모델에서는 성능 코어 하나가 비활성화됨)

M4 Pro는 8개 또는 10개의 성능 코어와 4개의 효율 코어를 갖춘 12 또는 14코어 CPU를 탑재한다. 한편, M4 Max는 14 또는 16코어 CPU를 탑재하며, M4 Pro보다 선택적으로 2개 더 많은 성능 코어를 가질 수 있다.

 GPU 
기본형 M4는 M3에서 도입된 하드웨어 가속 광선 추적, 동적 캐싱 및 메쉬 셰이딩을 지원하는 8 또는 10코어 GPU를 포함한다. M4 Pro는 16 또는 20코어 GPU를, M4 Max는 32 또는 40코어 GPU를 탑재한다.

애플은 M4 제품군 GPU의 광선 추적 엔진이 M3보다 2배 더 빠르다고 주장한다.

 NPU 
M4 신경망 엔진(Neural Engine)은 이전 모델에 비해 크게 개선되어, 초당 최대 38조 회의 연산(38 TOPS)을 수행할 수 있는 능력을 갖췄으며, 이는 M3의 공표된 성능보다 2배 이상 향상된 수치라고 주장된다. M4 NPU는 애플 A11 바이오닉보다 60배 이상 빠르며, 오리지널 애플 M1보다 약 3배 빠르다.

 메모리 
M4는 LPDDR5X 통합 메모리와 함께 패키징되어 120GB/s의 메모리 대역폭을 지원한다. SoC는 8GB, 16GB, 24GB 및 32GB 구성으로 제공되며, 8GB 구성은 아이패드에서만 제공된다.

M4 Pro는 이론적 최대 대역폭 273GB/s를 지원하는 최대 64GB 통합 메모리(맥 미니)와 함께 사용할 수 있다. M4 Max는 초당 0.5테라바이트(546GB/s) 이상의 메모리 대역폭으로 최대 128GB 통합 메모리를 주소 지정할 수 있으며, 커트된 32코어 M4 Max의 경우 대역폭이 약간 감소된 410GB/s를 지원한다.

 성능 
애플은 M2와 비교하여 M4에서 CPU 성능은 최대 50%, GPU 성능은 4배 더 향상되었다고 주장한다. M4는 Geekbench 벤치마크 제품군 및 Passmark Software의 CPU 벤치마크 등 다양한 출처에 따르면 소비자용 SoC 중 가장 높은 싱글 코어 점수를 두고 경쟁한다. 이에 따라 M4의 싱글 코어 성능은 AMD의 라이젠 7 9700X 및 인텔의 코어 i9-14900K와 대등한 수준이다.

한편, 멀티스레드 성능에서 M4는 M3 Pro와 유사한 성능을 보이며 제품군 전체적으로 인텔 코어 울트라 및 AMD 라이젠 시리즈와 같은 인텔과 AMD의 유사한 소비자 수준 프로세서와 경쟁한다.

 추가 기능 
M4는 하드웨어 가속 AV1 디코딩을 지원하는 최초의 아이패드용 SoC이며, M3에서 맥북에 도입된 하드웨어 가속 메쉬 셰이딩 및 광선 추적도 지원한다. 또한 아이패드 프로 (7세대)의 탠덤 OLED 디스플레이를 지원하기 위해 새로운 디스플레이 컨트롤러가 구현되었다.

 애플 M4 시리즈를 사용하는 제품 

 M4 
 아이패드 프로 (7세대)
 iMac (2024)
 맥 미니 (2024)
 맥북 프로 (14인치, 2024)
 맥북 에어 (2025)

 M4 Pro 
 맥 미니 (2024)
 맥북 프로 (14인치 및 16인치, 2024)

 M4 Max 

 맥북 프로 (14인치 및 16인치, 2024)
 맥 스튜디오 (2025)

 변형 
아래 표는 애플 M4 제품군의 SoC들과 그 응용 제품들을 보여준다.
 변형 CPU GPU NPU 메모리 트랜지스터수 TDP 사용 기기 코어 코어 코어 EU ALU 코어 성능 RAM (MT/s) 컨트롤-러 대역폭 A18 2 4 4 64 512 16 38 TOPS LPDDR5X-7500 4 60GB/s 152억 개 8W 아이폰 16e 5 80 640 아이폰 16/플러스 A18 Pro 6 96 768 180억 개 아이폰 16 Pro/Pro Max M4 3 6 10 160 1280 8 120GB/s 280억 개 22W 아이패드 프로 (256–512GB) 4 아이패드 프로 (1–2TB)  아이맥 (4포트), 맥 미니, 맥북 프로 14", 맥북 에어 4 8 128 1024 아이맥 (2포트), 맥북 에어 M4 Pro 8 16 256 2048 LPDDR5X-8533 16 273GB/s 38W 맥 미니  맥북 프로 10 20 320 2560 46W M4 Max 32 512 4096 24 410GB/s 62W 맥북 프로  맥 스튜디오 12 40 640 5120 32 546GB/s 70W

 각주 

 내용주

분류:애플 실리콘