Apple M5

Apple M5 是苹果公司设计的基于 ARM架构 的单芯片系统（SoC）系列，属于 Apple芯片家族。每颗芯片在单一封装中整合了中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、神经网络处理器（NPU）以及统一内存（Unified Memory）。

基本款 M5 于 2025 年 10 月 15 日正式发表，并随 14 吋 MacBook Pro、iPad Pro（第8代）及 Apple Vision Pro 同步上市，为 Apple M4 的后继产品。进阶款的 M5 Pro 与 M5 Max 则于 2026 年 3 月 3 日随新款 14 吋与 16 吋 MacBook Pro 一同发表。同日，搭载基本款 M5 的 13 吋与 15 吋 MacBook Air 亦同步公布。全系列芯片均采用台积电第三代 3 奈米制程（N3P）制造。

基本款 M5 延续传统单晶粒设计，而 M5 Pro 和 M5 Max 则首度导入苹果自主研发的“融合架构”（Fusion Architecture）——此为 Apple 芯片系列首次采用的多晶粒封装设计，透过台积电的先进封装技术将两颗 3 奈米晶粒融合为单一 SoC，以高带宽、低延迟的硅芯片间连接取代过往的单晶粒方案，大幅提升核心数量与内存容量的可扩展性。

相较于 M4 系列，M5 的主要技术跃进包含：GPU 每个核心内建独立的神经网络加速器（Neural Accelerator）、首次在 Mac 芯片中导入内存完整性强制执行（Memory Integrity Enforcement，MIE）安全机制、支援 Metal 4 图形 API，以及在 M5 系列中引入了三层阶层化的崭新 CPU 核心命名体系。

## 设计

### 制程与架构

Apple M5 系列全部采用台积电第三代 3 奈米制程（N3P）制造。基本款 M5 包含约 280 亿个晶体管。

基本款 M5 采用传统单晶粒设计。M5 Pro 与 M5 Max 则引入苹果设计的“融合架构”（Fusion Architecture），将两颗晶粒透过先进封装技术以高带宽、低延迟的方式紧密结合，形成单一高度整合的 SoC 封装。两颗晶粒之间的互连提供超高带宽，使 CPU 丛集、GPU 丛集与统一内存系统之间的通讯延迟降至最低。多晶粒封装概念此前已由 Intel 及 AMD 的桌上型处理器采用，但 M5 Pro / Max 为首次将此技术应用于统一内存架构的笔记型电脑级 SoC。

### 中央处理器

#### 基本款 M5

基本款 M5 的 CPU 采用异质多核架构，标准配置为 10 核心，由 4 个超级核心（Super Core）与 6 个节能核心（Efficiency Core）组成。针对低阶 iPad Pro 等机型，苹果提供 9 核心的降规版本（3 个超级核心搭配 6 个节能核心）。苹果宣称 M5 具备全球最快的单执行绪 CPU 核心效能，其 CPU 多执行绪效能比 M4 最高快 15%，比 M1 最高快 2.5 倍以上。

#### M5 Pro 与 M5 Max：全新三层核心架构

随着 M5 Pro 与 M5 Max 的发表，苹果引入了全新的三层 CPU 核心命名体系，并将基本款 M5 原有的效能核心追溯更名为“超级核心”：

- 超级核心（Super Core）：最高效能的核心设计，具备全球最快的单执行绪效能，受益于更宽的前端带宽、全新快取层级结构与强化的分支预测。
- 效能核心（Performance Core）：M5 Pro 与 M5 Max 新引入的核心层级，专针对多执行绪、高功效工作负载设计，取代了前代 Pro/Max 芯片的节能核心角色。
- 节能核心（Efficiency Core）：仅存在于基本款 M5 中，用于处理低功耗背景任务。

M5 Pro 提供两种配置：15 核心版（5 个超级核心 + 10 个效能核心）及 18 核心版（6 个超级核心 + 12 个效能核心）。M5 Max 仅提供完整的 18 核心配置。苹果宣称 M5 Pro / Max 的 CPU 多执行绪效能比 M4 Pro / Max 最高快 30%。

### 图形处理器

M5 系列 GPU 为 Apple 自主设计，支援 Metal 4 图形 API。相较 M4 世代，主要架构改进如下：

- 内建神经网络加速器（Neural Accelerator）：M5 系列最具代表性的创新，每个 GPU 核心内部均配置独立的神经网络加速器，能在不占用 CPU 或专属神经网络引擎资源的情况下，极速执行 AI 与机器学习运算。
- 第三代光线追踪引擎：苹果宣称基本款 M5 的光线追踪效能比 M4 最高快 45%，M5 Pro 及 M5 Max 的光追效能则比前代最高快 35%。
- 第二代动态快取（Dynamic Caching）：进一步提升 GPU 内存使用效率，并新增硬件加速网格着色（Mesh Shading）支援。
- 增强着色器核心：基本款 M5 整体 GPU 运算效能比 M4 提升最高 30%，GPU AI 运算峰值达 M4 的 4 倍以上；M5 Pro / Max 的特定工作负载 GPU 效能则比前代最高快 50%。

基本款 M5 提供 8 核心与 10 核心 GPU 两种配置。M5 Pro 提供 16 核心或 20 核心 GPU。M5 Max 则提供 32 核心或 40 核心 GPU 配置。

### 神经网络引擎

M5 系列全线配备 16 核心神经网络引擎（Neural Engine）。在 M5 Pro 与 M5 Max 中，神经网络引擎享有更高的内存带宽连线，结合 GPU 神经网络加速器的协同运算，使整体 AI 工作负载吞吐量大幅提升。苹果宣称基本款 M5 的整体 AI 效能较 M4 提升约 3.5 倍；M5 Pro / Max 的大型语言模型（LLM）提示处理（prompt processing）速度比 M4 Pro / Max 最高快 4 倍。神经网络引擎全面支援 Apple Intelligence 所需的本机 AI 运算。

### 内存系统

M5 系列延续统一内存（Unified Memory）架构，CPU、GPU 与神经网络引擎共用同一内存池。

基本款 M5 采用 LPDDR5X 内存，最高支援 32 GB，内存带宽达 153 GB/s（相较 M4 的 120 GB/s 提升约 27.5%）。M5 Pro 最高支援 64 GB，内存带宽达 307 GB/s。M5 Max 最高支援 128 GB，32 核 GPU 版本的带宽为 460 GB/s，40 核 GPU 完整版本则高达 614 GB/s。

### 安全功能

M5 是首款搭载内存完整性强制执行（Memory Integrity Enforcement，MIE）的 Mac 芯片。此功能最初由 2025 年推出的 Apple A19 处理器引入 iPhone 17 系列。MIE 能在程式执行时期持续监控内存存取的合法性，有效防御缓冲区溢位（buffer overflow）等常见内存安全漏洞，且对效能的影响极为有限。

### 媒体引擎与显示支援

M5 系列配备专用媒体引擎，支援 H.264、HEVC、ProRes、ProRes RAW 及 AV1 的硬件加速编解码。M5 与 M5 Pro 配备 1 组媒体引擎管线，而 M5 Max 则配备双倍管线（2 个影片编码引擎 + 2 个 ProRes 编解码引擎）。

显示器支援方面，M5 针对 Apple Vision Pro 搭载了增强型 micro-OLED 显示控制器，支援最高 120 Hz 更新率。外接显示器部分，基本款 M5 最多驱动 2 台，M5 Pro 最多 3 台，M5 Max 最多可达 4 台外接显示器。

### 连线能力

M5 系列在连线规格上显著升级。M5 Pro 与 M5 Max 新增了 Thunderbolt 5（120 Gb/s）支援。此外，配备 M5 Pro / Max 的 MacBook Pro 及 M5 版 MacBook Air 首度搭载了苹果自主设计的“Apple N1”无线连线芯片，全面支援 Wi-Fi 7 与 Bluetooth 6 功能。

## 规格比较

规格｜M5｜M5 Pro（15 核）｜M5 Pro（18 核）｜M5 Max（32 核 GPU）｜M5 Max（40 核 GPU）

发表日期｜2025年10月15日｜2026年3月3日｜2026年3月3日

制程｜台积电第三代 3 奈米（N3P）

芯片架构｜单晶粒｜融合架构（Fusion Architecture，双晶粒）｜融合架构（Fusion Architecture，双晶粒）

超级核心数｜3 或 4｜5｜6｜6

效能／节能核心数｜6（节能）｜10（效能）｜12（效能）｜12（效能）

总 CPU 核心｜9 或 10｜15｜18｜18

GPU 核心｜8 或 10｜16｜20｜32｜40

神经网络引擎核心｜16

统一内存上限｜32 GB｜64 GB｜128 GB

内存带宽｜153 GB/s｜307 GB/s｜460 GB/s｜614 GB/s

Thunderbolt｜Thunderbolt 4｜Thunderbolt 5

无线网络 (Wi-Fi)｜Wi-Fi 6E（2025 MacBook Pro） Wi-Fi 7（2026 MacBook Air）｜Wi-Fi 7（透过 Apple N1 芯片）

蓝牙 (Bluetooth)｜BT 5.3（2025 MacBook Pro） BT 6（2026 MacBook Air）｜Bluetooth 6（透过 Apple N1 芯片）

外接显示器上限｜2 台｜3 台｜4 台

## 效能评价

基准测试结果显示，基本款 M5 芯片（以 14 吋 MacBook Pro 为准）的 Geekbench 6 单核心得分约为 4,263，多核心约 17,862，Metal GPU 得分约 76,727。就单核效能而言，M5 已与 Intel Core Ultra 9 285K 桌上型处理器匹敌，多核效能也超越部分竞品，展现出强大的行动端能耗比优势。

《Ars Technica》与《Tom's Hardware》的评测皆指出 M5 世代在 AI 运算工作流程上有显著跃升；而针对 M5 Pro 与 M5 Max，《TechCrunch》报导认为融合架构的导入使专业级 MacBook Pro 在 3D 渲染与进阶视觉效果运算能力上有了大幅的飞跃，加上 Thunderbolt 5 与更快的 SSD，解决了以往带宽扩充的瓶颈。

## 搭载产品

### M5

产品｜发表日期｜备注

iPad Pro（第 8 代）｜2025年10月15日｜11 吋与 13 吋；搭载 9 核或 10 核 CPU

Apple Vision Pro｜2025年10月15日｜升级至 M5 芯片版

MacBook Pro (14 吋，2025 年末)｜2025年10月15日｜起始储存容量后续升级为 1 TB

MacBook Air (13 吋 / 15 吋，2026 年)｜2026年3月3日｜搭载 Apple N1 芯片（Wi-Fi 7 / BT 6）

### M5 Pro

产品｜发表日期｜备注

MacBook Pro (14 吋 / 16 吋，2026 年)｜2026年3月3日｜搭载 M5 Pro 芯片；支援 Thunderbolt 5；起始储存 1 TB

### M5 Max

产品｜发表日期｜备注

MacBook Pro (14 吋 / 16 吋，2026 年)｜2026年3月3日｜搭载 M5 Max 芯片；支援 Thunderbolt 5；起始储存 2 TB

## 与前代比较

规格｜M3（2023年）｜M4（2024年）｜M5（2025年）

制程｜台积电 3nm（N3B）｜台积电第二代 3nm（N3E）｜台积电第三代 3nm（N3P）

最高效能 / 超级核心数｜4（效能核心）｜4（效能核心）｜4（超级核心）

最高节能核心数｜4｜6｜6

总 CPU 核心上限｜8｜10｜10

GPU 核心上限｜10｜10｜10

神经网络引擎核心｜16｜16｜16

统一内存上限｜24 GB｜32 GB｜32 GB

内存带宽｜100 GB/s｜120 GB/s｜153 GB/s

安全特性｜指标鉴别码（PAC）｜指标鉴别码（PAC）｜指标鉴别码 + 内存完整性强制执行（MIE）

Pro/Max 芯片架构｜单晶粒｜单晶粒｜融合架构（双晶粒）

## 外部链接

- M5 芯片官方新闻稿 （Apple Newsroom）
- M5 Pro 与 M5 Max 官方新闻稿（Apple Newsroom 台湾）

## 基本资料

- 推出年份：2025年10月15日
- 产品化：2025
- 设计公司：苹果公司
- manuf1：台积电
- 字长/暂存器资料宽度：64位元
- 字节序：小端序
- 指令集架构：ARMv9.2-A
- 扩展指令集：AArch64、NEON、SVE2
- 制作工艺/制程：3
- 核心数量：最多10个（基本款）；最多18个（M5 Pro / Max）
- CPU主频范围：3.05
- CPU主频范围：GHz
- CPU主频范围：4.61
- 二级快取：最高 28 MB（基本款 M5）
- 应用平台：移动设备、平板电脑、笔记型电脑、空间运算装置
- 品牌：Apple M5 Pro
- 品牌：Apple M5 Max
- pack1：PoP（统一内存封装）
- 前任：Apple M4
- 相关产品：Apple A19