M1 울트라는 지금까지 출시된 PC용 칩에서 가장 많은 수인 1140억개의 트랜지스터를 탑재했고, 20코어 중앙처리장치(CPU), 64코어 그래픽처리장치(GPU), 32코어 뉴럴 엔진과 함께 최대 128GB의 통합 메모리로 구성 가능하다. 이 칩셋은 동일한 전력 엔벨로프에서 현존하는 가장 빠른 16코어 PC 데스크탑용 칩 대비 90% 높은 멀티스레드 성능을 발휘하며, 동일 성능에서 100와트 낮은 전력을 소비한다.

M1 울트라의 32코어 뉴럴엔진은 초당 22조 회의 연산 처리 능력을 갖췄으며, M1 맥스 대비 두 배 향상된 미디어 엔진 성능을 갖췄다. 이를 통해 M1 울트라를 탑재한 맥 스튜디오는 8K 프로레스(ProRes) 422 동영상 스트림을 최대 18개까지 재생할 수 있다.

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