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2026年11月12日 · Jakub M.
滿載兩小時：Mac Studio M5 Ultra 會有多熱，何時降速？
我們讓 Mac Studio M5 Ultra 的 CPU 和 GPU 滿載運行兩小時，測量溫度、功耗和效能。單獨滿載 CPU 時完全不降速，單獨滿載 GPU 時下降 3%。兩者同時滿載時，macOS 讓 GPU 維持在 90% 以上，而把 CPU 壓到約 60%。
在先前的測試中，我們在 Mac 上執行的是真實的 AI 任務。16 個文字生成任務並行執行一小時，功耗為 73 W，晶片完全沒有降速（一小時負載測試）。即使是巨大的 Qwen3.5 397B，功耗也只有約 104 W（Qwen3.5 397B 測試）。這次我們想找到極限：用兩小時的人工負載把 CPU 和 GPU 壓到極致，同時觀察溫度、功耗以及 Mac 開始降速的時刻。
測試方法
- 硬體：搭載 Apple M5 Ultra（36 核心 CPU、80 核心 GPU）與 256 GB 統一記憶體的 Mac Studio，macOS 27.2.1，預設設定。
- CPU 負載：我們自己撰寫的小程式，在全部 36 個核心上執行浮點向量乘加運算，每 10 秒記錄每秒完成的十億次運算數（GFLOPS）。
- GPU 負載：使用 Apple 的 MLX 0.32.4 以 16 位元精度反覆計算 8,192 × 8,192 矩陣乘法，每 10 秒記錄 TFLOPS。
- 溫度：macOS 標為
PMU tdie的 14 個晶片感測器，每 5 秒讀取一次。我們提供平均值和最熱的一個。 - 功耗、時脈和熱壓力：Apple 的
powermetrics工具，每 5 秒一次。熱壓力是 macOS 自己的評估（Nominal、Moderate、Heavy）。 - 流程：閒置 5 分鐘，僅 CPU 10 分鐘，暫停 3 分鐘，僅 GPU 10 分鐘，暫停 3 分鐘，CPU 和 GPU 同時 80 分鐘，冷卻 10 分鐘。
結果
| 階段 | 時長 | 階段結束時晶片溫度（平均 / 最熱處） | 最高 | 功耗 CPU / GPU（W） | 效能 | macOS 熱壓力 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 閒置 | 5 min | 22.4 / 23.4 °C | 23.8 °C | 1 / 0 | – | Nominal |
| 僅 CPU | 10 min | 45.8 / 47.2 °C | 47.8 °C | 124 / 0 | 3,049 GFLOPS (±0 %) | Nominal |
| 僅 GPU | 10 min | 80.2 / 88.4 °C | 94.7 °C | 2 / 155 (178) | 104.8 → 101.5 TFLOPS (−3 %) | Heavy |
| CPU + GPU | 80 min | 78.7 / 86.2 °C | 96.3 °C | 36–40 / 124–138 | CPU 1,815–1,960 GFLOPS GPU 95.0–98.2 TFLOPS | Heavy |
| 冷卻 | 10 min | 29.8 / 30.9 °C | – | 1 / 0 | – | Nominal |
Mac Studio M5 Ultra 36/80，256 GB，macOS 27.2.1，測量於 2026 年 11 月 12 日。溫度（°C）來自 macOS 標為 PMU tdie 的 14 個晶片感測器：全部平均值和最熱的一個。功耗來自 powermetrics（僅晶片）。括號內的 GPU 功耗為前兩分鐘的峰值。CPU + GPU 階段的溫度取最後 10 分鐘，效能和功耗為第 10 分鐘至結束的範圍。
整個測試期間的晶片溫度（上）以及相對單獨執行最佳結果的效能（下）。陰影部分為負載期間。
僅 CPU：毫無問題
36 個核心全部滿載時，CPU 功耗為 124 W，晶片溫度從未超過 47.8 °C。效能從第一分鐘到最後一分鐘都維持在 3,049 GFLOPS，macOS 全程回報熱壓力正常。單獨應付 CPU 時，散熱器遊刃有餘。
僅 GPU：很熱，但幾乎不降速
GPU 功耗最高達 178 W，晶片最熱處在兩分鐘內達到 94.7 °C。隨後 macOS 將熱壓力切換為 Heavy，並略微降低 GPU 時脈，從 1,620 MHz 降到約 1,555 MHz。功耗穩定在約 155 W，最熱處穩定在約 88 °C。效能從 104.8 降到 101.5 TFLOPS，約下降 3%。
兩者同時：macOS 犧牲 CPU
第一分鐘晶片功耗為 268 W（CPU 124 W，GPU 144 W），短暫峰值為 287 W。兩分半鐘後最熱處達到 96.3 °C，是整個測試的最高值。macOS 隨即把 CPU 時脈從 4.2–4.3 GHz 降到 2.3–3.0 GHz，CPU 功耗從 124 W 降到 36–40 W。GPU 的損失則小得多。
在剩下的 75 分鐘裡，Mac 一直穩定地維持這種狀態：CPU 為單獨執行時效能的 60–64%，GPU 為其最佳結果的 91–94%，晶片平均 77–79 °C，最熱處 84–87 °C，晶片總功耗 160–178 W。沒有當機，沒有計算失敗，測試結束後 macOS（pmset）也沒有回報任何已記錄的熱警告。最後半小時效能略有上升（CPU 從約 1,840 升到 1,960 GFLOPS），功耗和溫度也隨之上升。原因不明，可能是室溫有所變化。
我們的解讀：在一般房間裡，這套散熱可長期帶走約 160–180 W 的晶片功耗。超過這個範圍，macOS 就會讓晶片降速，並優先保護 GPU。
冷卻
Mac 冷卻得很快。負載停止 30 秒後最熱處為 56 °C，兩分鐘後為 40 °C，十分鐘後為 31 °C。測試前閒置時為 23–24 °C。
對租用者的意義
- 執行語言模型主要占用 GPU 和記憶體，功耗遠低於本測試：我們先前測得 73 W 和約 104 W，遠未觸及這次達到的極限。
- GPU 上的長時間運算（訓練、微調模型、生成圖像）在晶片升溫後會慢約 3%。
- CPU 和 GPU 同時滿載會把 CPU 壓到約 60%。如果在意速度，請把繁重的 CPU 任務（編譯、資料準備）與 GPU 運算分開執行。
測試的限制
- 我們只測了一台 Mac。另一台型號和配置相同，但沒有在上面完整執行兩小時。
- 負載是人工的，比日常工作更嚴苛。實際應用很少同時把 CPU 和 GPU 壓滿。
- Apple 沒有公開溫度感測器的說明，因此數值僅供參考，不能與我們先前測試中 macmon 工具的平均值直接比較。
- 我們沒有測量室溫、風扇轉速和噪音。功耗只計晶片，不是整台電腦。
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