애플 M4

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1. 개요
2. 설계
3. 성능
4. 추가 기능
5. Apple M4 시리즈가 탑재된 제품
6. 다른 SoC와의 비교
7. 관련 SoC
참조

1. 개요

애플 M4는 2024년에 출시된 애플 실리콘 SoC(System on Chip)로, 4개의 고성능 코어와 6개의 고효율 코어를 갖춘 최대 10코어 CPU, 최대 10코어 GPU, 향상된 Neural Engine을 특징으로 한다. M4는 하드웨어 가속 레이 트레이싱, 동적 캐싱, AV1 디코딩을 지원하며, M2 대비 CPU 성능은 최대 1.5배, GPU 성능은 최대 4배 향상되었다. M4 Pro는 최대 14코어 CPU와 20코어 GPU를, M4 Max는 최대 16코어 CPU와 40코어 GPU를 탑재한다. LPDDR5X 메모리를 사용하며, 최대 120GB/s의 메모리 대역폭을 지원한다. M4 칩은 아이패드 프로, 아이맥, 맥 미니, 맥북 프로에 탑재되었으며, M4 Pro와 M4 Max는 맥 미니와 맥북 프로에 사용된다.

2. 설계

M4 칩은 10코어 CPU 및 10코어 GPU(그래픽 처리 장치)를 탑재하고 있으며, M3에서 도입된 하드웨어 가속 레이 트레이싱, 동적 캐싱 및 메시 셰이딩을 포함한다.^[25] LPDDR5X 통합 메모리를 탑재했으며, 메모리 대역폭은 120GB/초이다.^[9] ARMv9 CPU 아키텍처(구체적으로 ARMv9.2-A)를 사용하는 애플의 첫 번째 SoC이다.^[9]^[3]

M4 Neural Engine은 이전 모델에 비해 크게 개선되어 초당 최대 38조 회의 연산을 수행할 수 있으며, 이는 M3의 성능보다 2배 이상이다. M4 NPU는 A11 Bionic보다 60배 이상 빠르며, 최초의 M1보다 약 3배 빠르다.^[8]

공식 발표에 따르면 M4는 전 세대 아이패드 프로에 탑재된 M2와 비교하여 다음과 같은 성능 향상을 제공한다.^[32]

항목	M2 대비 성능
CPU	동일 전력 수준에서 멀티 스레드 성능 1.5배 향상
GPU	최대 4배의 3D 렌더링 성능
Neural Engine	초당 38조 회 연산 성능

M4 Pro는 최대 14코어 CPU (10개의 성능 코어와 4개의 효율 코어)와 최대 20코어 GPU를 탑재했으며, 애플은 해당 MacBook Pro에서 사용 시 M4보다 2배 더 강력하다고 주장한다. M4 Pro는 최대 64GB 통합 메모리(Mac Mini)를 사용할 수 있으며, 이론상 최대 대역폭은 273GB/s이다.^[10] M4 Max 칩은 최대 16개의 CPU 코어, 40개의 GPU 코어, 16개의 뉴럴 엔진 코어를 탑재하고 최대 128GB의 통합 메모리를 지원하며 초당 5,460억 바이트(546GB/sec) 이상의 메모리 대역폭을 제공한다.^[11]

2. 1. CPU

M4 기본 모델은 4개의 고성능 코어와 6개의 효율 코어로 구성된 10코어 설계를 특징으로 한다(일부 저가형 모델에서는 성능 코어 1개가 비활성화됨).^[25] LPDDR5X 통합 메모리와 함께 제공되며, 120GB/초의 메모리 대역폭을 지원한다. 현재 8GB, 16GB, 24GB 및 32GB 구성으로 제공된다. ARMv9 CPU 아키텍처(구체적으로 ARMv9.2-A)를 사용하는 애플의 첫 번째 SoC이다.^[9]^[3]

공식 발표에 따르면 M4는 전 세대 아이패드 프로에 탑재된 M2와 비교하여 동일한 전력 수준에서 멀티 스레드 성능을 1.5배 향상했으며, 최대 10코어 (고성능 4코어 + 고효율 6코어)를 탑재했다.^[32]

M4 Pro는 최대 14코어 CPU (10개의 성능 코어와 4개의 효율 코어)와 최대 20코어 GPU를 탑재했으며, 애플은 해당 MacBook Pro에서 사용 시 M4보다 2배 더 강력하다고 주장한다. M4 Pro는 최대 64GB 통합 메모리(Mac Mini)를 사용할 수 있으며, 이론상 최대 대역폭은 273GB/s이다.^[10] M4 Max 칩은 최대 16개의 CPU 코어, 40개의 GPU 코어, 16개의 뉴럴 엔진 코어를 탑재하고 최대 128GB의 통합 메모리를 지원하며 초당 5,460억 바이트(546GB/sec) 이상의 메모리 대역폭을 제공한다.^[11]

2. 2. GPU

M4는 10코어 GPU를 탑재하고 있으며, M3에서 도입된 하드웨어 가속 레이 트레이싱, 동적 캐싱 및 메시 셰이딩을 지원한다.^[25]

공식 발표에 따르면 M4의 GPU는 다음과 같은 특징을 갖는다.^[32]

10코어
하드웨어 가속 레이 트레이싱
하드웨어 메시 셰이더
Dynamic Caching을 통한 메모리 최적화
M2 대비 최대 4배의 3D 렌더링 성능

M4 Max 칩은 최대 40개의 GPU 코어를 탑재하고 있다.^[11]

2. 3. Neural Engine

M4 Neural Engine은 이전 모델에 비해 크게 개선되어 초당 최대 38조 회의 연산을 수행할 수 있다. 이는 M3의 성능보다 2배 이상이다. M4 NPU는 A11 Bionic보다 60배 이상 빠르며, 최초의 M1보다 약 3배 빠르다.^[8]

2. 4. 메모리

M4는 LPDDR5X 통합 메모리를 탑재했으며, 메모리 대역폭은 120GB/초이다. 현재 8GB, 16GB, 24GB 및 32GB 구성으로 제공된다.^[9]^[3]

3. 성능

애플은 M4가 M2에 비해 최대 50% 더 향상된 CPU 성능과 4배 더 향상된 GPU 성능을 제공한다고 주장한다. M4는 Geekbench 벤치마킹 제품군^[12] 및 Passmark Software의 CPU 벤치마크를 포함한 다양한 출처에 따르면 싱글 코어 벤치마크에서 최고 점수를 받는 소비자용 SoC 중 하나이다.^[13] 다른 최신 CPU와 비교했을 때, M4는 멀티 코어 성능에서 M3 ''Pro''를 능가하지 못하지만^[14] 싱글 코어 성능에서는 능가하며^[15]^[16] AMD의 Ryzen 7 9700X^[17]^[18] 및 인텔의 Core i9-14900K와 경쟁한다.^[19]^[20]^[21]^[22] 멀티스레드 성능에서 M4는 12 코어 M3 Pro와 유사한 성능을 보인다.^[23]

4. 추가 기능

M4는 AV1 디코딩을 하드웨어 가속으로 지원하는 최초의 iPad SoC이며, M3에서 MacBook에 도입된 하드웨어 가속 메쉬 셰이딩 및 레이 트레이싱 또한 지원한다. 또한 iPad Pro (7세대)의 탠덤 OLED 디스플레이를 지원하기 위해 새로운 디스플레이 컨트롤러가 구현되었다.^[25]^[24]

공식 발표에 따르면 M4는 전 세대 아이패드 프로에 탑재된 M2와 비교하여 다음과 같은 특징을 가진다.^[32]

CPU
동일한 전력 수준에서 멀티 스레드 성능을 1.5배 향상
최대 10코어 (고성능 4코어 + 고효율 6코어)
GPU
10코어
하드웨어 가속 레이 트레이싱
하드웨어 메쉬 셰이더
Dynamic Caching을 통한 메모리 최적화
최대 4배의 3D 렌더링 성능
Neural Engine
초당 38조 회 연산 성능

5. Apple M4 시리즈가 탑재된 제품

M4 칩은 아이패드 프로에 처음 탑재되었으며^[25], 아이맥, 맥 미니, 맥북 프로 등 다양한 제품에도 탑재될 예정이다.

5. 1. M4

제품명	CPU 코어 수	비고
아이패드 프로 (11인치, M4)	9코어 또는 10코어	^[25]
아이패드 프로 (13인치, M4)	9코어 또는 10코어	^[25]
아이맥 (2024, M4)	8코어 또는 10코어	^[26]
맥 미니 (2024, M4)	10코어	^[26]
맥북 프로 (14인치, 2024, M4)	10코어

5. 2. M4 Pro

M4 Pro는 최대 14코어 CPU (10개의 성능 코어와 4개의 효율 코어)와 최대 20코어 GPU를 탑재했으며, 애플은 해당 MacBook Pro에서 사용 시 M3 Pro보다 2배 더 강력하다고 주장한다.^[10] M4 Pro는 최대 64GB 통합 메모리(Mac Mini)를 사용할 수 있으며, 이론상 최대 대역폭은 273GB/s이다.^[10]

M4 Pro 탑재 제품은 다음과 같다.

Mac 미니 (2024)^[26]
MacBook Pro (14인치 및 16인치, 2024)

5. 3. M4 Max

M4 Max 칩은 최대 16개의 CPU 코어, 40개의 GPU 코어, 16개의 뉴럴 엔진 코어를 탑재하고 최대 128GB의 통합 메모리를 지원하며 초당 546GB/s 이상의 메모리 대역폭을 제공한다.^[11]

M4 Max 칩 탑재 제품
MacBook Pro (14 및 16인치, 2024)

6. 다른 SoC와의 비교

변형	CPU		GPU			NPU		메모리			트랜지스터 개수	TDP (W)	사용 기기
변형	P- 코어	E- 코어	코어	EU	ALU	코어	성능	RAM (MT/s)	제어기	대역폭 (GB/s)	트랜지스터 개수	TDP (W)	사용 기기
A18 Pro	2	4	6	96	768	16	35 TOPS	LPDDR5X 7500	4	60		8	iPhone 16 Pro
M3	4	4	8	128	1024		18 TOPS	LPDDR5 6400	8	102.4	250억	20
M4	3	6	10	160	1280		38 TOPS	LPDDR5X 7500	8	120	280억	22	iPad Pro (256–512GB)^[27]
	4	6	10	160	1280		38 TOPS	LPDDR5X 7500	8	120	280억	22	iPad Pro (1–2TB),^[27] iMac (4-포트), Mac Mini, MacBook Pro 14"
	4	4	8	128	1024		38 TOPS	LPDDR5X 7500	8	120			iMac (2-포트)
Apple M4 Pro	4	8	16	256	2048		38 TOPS	LPDDR5X 8533	16	273			Mac Mini, MacBook Pro
Apple M4 Pro	4	10	20	320	2560		38 TOPS	LPDDR5X 8533	16	273
Apple M4 Max	4	10	32	512	4096		38 TOPS	LPDDR5X 8533	24	410			MacBook Pro
Apple M4 Max	4	12	40	640	5120		38 TOPS	LPDDR5X 8533	32	546			MacBook Pro

7. 관련 SoC

Apple M4 Pro^[10]
Apple M4 Max^[11]
Apple A18, Apple A18 Pro

참조

_[1] 웹사이트 Apple Announces M4 SoC: Latest and Greatest Starts on 2024 iPad Pro https://www.anandtec[...] 2024-05-07
_[2] 웹사이트 llvm-project/blob/e5e38ddf1b8043324175868831da21e941c00aff/llvm/lib/Target/AArch64/AArch64Processors.td at main · llvm/llvm-project https://github.com/l[...] 2024-08-29
_[3] 웹사이트 Apple announces new iPad Pro with M4, new iPad Air tablets https://www.cnbc.com[...] NBCUniversal 2024-05-07
_[4] 웹사이트 Next-gen M4 chips start arriving in Apple devices this year https://www.theverge[...] Vox Media 2024-05-07
_[5] 간행물 Apple introduces M4 chip https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-05-07
_[6] 웹사이트 Apple updates the MacBook Pro with M4 Pro and M4 Max chips https://www.theverge[...] 2024-10-30
_[7] 웹사이트 Apple’s M4 Is Made Using Second-Generation 3nm Process, Sports Higher Core Count, Upgraded Neural Engine; New GPU Supports Mesh Shading And Other Upgrades https://wccftech.com[...] 2024-05-07
_[8] 웹사이트 Introducing TSMC N3E As Seen In Apple M4 SoC {{!}} TechInsights https://www.techinsi[...]
_[9] 웹사이트 Apple M4 Support Added To The LLVM Compiler, Confirming Its ISA Capabilities https://www.phoronix[...] 2024-06-15
_[10] 간행물 Apple introduces M4 Pro and M4 Max https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-10-30
_[11] 간행물 Apple’s new MacBook Pro features the incredibly powerful M4 family of chips https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-10-30
_[12] 웹사이트 The Apple M4 Is the New Geekbench Single-Core Performance Champion https://www.extremet[...] Ziff Davis 2024-05-10
_[13] 웹사이트 Apple M4 10 Core Benchmark https://www.cpubench[...]
_[14] 웹사이트 Geekbench https://browser.geek[...] 2024-10-27
_[15] 웹사이트 Mac15,9 - Geekbench https://browser.geek[...]
_[16] 웹사이트 Apple M3 Max 16 Core Benchmark https://www.cpubench[...]
_[17] 웹사이트 Gigabyte Technology Co., Ltd. X670E AORUS MASTER - Geekbench https://browser.geek[...]
_[18] 웹사이트 AMD Ryzen 7 9700X Benchmark https://www.cpubench[...]
_[19] 웹사이트 ASUS System Product Name - Geekbench https://browser.geek[...]
_[20] 웹사이트 Intel Core i9-14900K Benchmark https://www.cpubench[...]
_[21] 웹사이트 iPad16,6 - Geekbench https://browser.geek[...]
_[22] 웹사이트 Apple M4 10 Core Benchmark https://www.cpubench[...]
_[23] 웹사이트 iPad Pro with M4 chip boasts impressive performance jump compared to just-released M3 MacBook Air https://9to5mac.com/[...] 2024-05-11
_[24] 웹사이트 M4 vs. M3: How much better are Apple's latest chips? https://www.digitalt[...] 2024-05-09
_[25] 간행물 Apple unveils stunning new iPad Pro with the world's most advanced display, M4 chip, and Apple Pencil Pro https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-05-07
_[26] 웹사이트 Apple’s new Mac mini is more mighty, more mini, and built for Apple Intelligence https://www.apple.co[...]
_[27] 웹사이트 iPad Pro - Technical Specifications https://www.apple.co[...]
_[28] 웹사이트 Apple、世界で最も先進的なディスプレイとM4チップを搭載した美しく新しいiPad ProとApple Pencil Proを発表 https://www.apple.co[...]
_[29] 웹사이트 Apple、驚異的なパワーのM4とApple Intelligenceを搭載した新しいiMacを発表 https://www.apple.co[...]
_[30] 웹사이트 Appleの新しいMac miniは、よりパワフルに、より小さく、そしてApple Intelligenceのために設計 https://www.apple.co[...]
_[31] 웹사이트 Apple’s M4 Is Made Using Second-Generation 3nm Process, Sports Higher Core Count, Upgraded Neural Engine; New GPU Supports Mesh Shading And Other Upgrades https://wccftech.com[...] 2024-05-07
_[32] 웹사이트 Apple、M4チップを発表 https://www.apple.co[...]
_[33] 웹인용 Apple announces new iPad Pro with M4, new iPad Air tablets https://www.cnbc.com[...] NBCUniversal 2024-05-08
_[34] 웹인용 Next-gen M4 chips start arriving in Apple devices this year https://www.theverge[...] Vox Media 2024-05-08
_[35] 간행물 Apple introduces M4 chip https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-05-07
_[36] 보도자료 Apple introduces M4 chip https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-05-07
_[37] 웹인용 The Apple M4 Is the New Geekbench Single-Core Performance Champion https://www.extremet[...] Ziff Davis 2024-05-10
_[38] 웹인용 iPad Pro with M4 chip boasts impressive performance jump compared to just-released M3 MacBook Air https://9to5mac.com/[...] 2024-05-11
_[39] 보도자료 Apple introduces M4 chip https://www.apple.co[...] Apple Inc. 2024-05-07

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