애플 M3는 미국의 기술 기업 애플(Apple Inc.)이 설계한 ARM 기반 시스템 온 칩(SoC, System on a Chip) 시리즈로, 애플 실리콘(Apple Silicon) 제품군에 속한다. 2023년 10월 30일 애플이 "Scary Fast" 온라인 이벤트에서 M3, M3 Pro, M3 Max 세 가지 모델을 동시에 발표하면서 처음 공개되었으며, 이후 2025년 3월에는 최상위 모델인 M3 Ultra가 추가로 출시되었다. 이 칩들은 인텔(Intel) 프로세서에서 애플 실리콘으로 전환한 이후 Mac용으로 설계된 세 번째 세대의 ARM 아키텍처 칩이며, 전 세대인 애플 M2의 후속 모델이다.
M3 시리즈는 TSMC의 3나노미터(nm) 공정 기술로 제조된 최초의 개인용 컴퓨터용 칩 제품군이다. 기존 세대에 비해 더 작은 공간에 더 많은 트랜지스터를 집적하여 처리 속도와 전력 효율성을 개선한 것이 특징이다. M3 시리즈의 각 모델별 주요 사양은 다음과 같다.
M3 기본 모델은 250억 개의 트랜지스터를 집적하고 있으며, 4개의 성능 코어와 4개의 효율 코어로 구성된 8코어 CPU와 최대 10코어 GPU를 탑재한다. 최대 24GB의 통합 메모리를 지원하며, 최대 클록 속도는 성능 코어 기준 4.05GHz이다. M3는 맥북 에어(13인치·15인치, 2024년 3월), 맥북 프로(14인치, 2023년 11월), 아이맥(24인치, 2023년), 아이패드 에어(7세대, 2025년) 등에 탑재되었다.
M3 Pro는 370억 개의 트랜지스터와 11코어 또는 12코어 CPU(성능 코어 5~6개, 효율 코어 6개) 및 14코어 또는 18코어 GPU를 갖춘다. 최대 36GB의 통합 메모리를 지원한다. 다만, M3 Pro는 전 세대인 M1 Pro 및 M2 Pro에 비해 메모리 대역폭이 256비트에서 192비트로 축소되어 약 150GB/s의 대역폭을 제공하는데, 이는 이전 세대의 약 200GB/s보다 낮은 수치로, 일부 평가에서 성능 회귀로 지적되기도 했다. M3 Pro는 14인치 및 16인치 맥북 프로(2023년 11월)에 탑재되었다.
M3 Max는 최대 920억 개의 트랜지스터와 14코어 또는 16코어 CPU(성능 코어 10~12개, 효율 코어 4개) 및 30코어 또는 40코어 GPU를 탑재한다. 최대 128GB의 통합 메모리를 지원하여 수십억 개의 파라미터를 가진 대규모 AI 모델을 처리할 수 있는 것으로 알려져 있다. M3 Max는 14인치 및 16인치 맥북 프로(2023년 11월)에 탑재되었다.
M3 Ultra는 184억 개의 트랜지스터와 28코어 또는 32코어 CPU 및 60코어 또는 80코어 GPU를 갖춘 최상위 모델이다. 애플의 "울트라퓨전(UltraFusion)" 기술을 통해 두 개의 M3 Max 칩을 결합한 형태로 설계되었으며, 최대 512GB의 통합 메모리를 지원한다. 2025년 3월 12일에 발표되었고, 맥 스튜디오(2025)에 탑재되었다.
M3 시리즈는 공통적으로 애플이 새롭게 설계한 차세대 GPU 아키텍처를 채택하고 있다. 주요 개선 사항으로는 하드웨어에서 로컬 메모리 사용량을 실시간으로 할당하는 "다이내믹 캐싱(Dynamic Caching)" 기술, 하드웨어 가속형 레이 트레이싱(ray tracing), 메시 셰이딩(mesh shading) 지원 등이 포함된다. 애플에 따르면 M3의 GPU는 절반 수준의 전력으로도 M1과 동일한 성능을 제공하며, 최대 성능 기준으로는 M1 대비 최대 65% 향상된 그래픽 성능을 발휘한다.
CPU 성능 측면에서 M3 시리즈의 성능 코어는 M1 제품군 대비 최대 30%, 효율 코어는 최대 50% 향상된 것으로 애플은 발표했다. 또한 16코어 뉴럴 엔진(Neural Engine)은 초당 18조 회 이상의 연산을 수행할 수 있으며, M1 제품군 대비 처리 속도가 최대 60% 향상된 것으로 알려져 있다. M3 시리즈는 LPDDR5-6400 규격의 통합 메모리 아키텍처(UMA)를 채택하고 있으며, 이 메모리는 시스템 RAM과 그래픽 메모리로 동시에 사용된다.
미디어 엔진 측면에서 M3 시리즈는 H.264, HEVC, ProRes, ProRes RAW 등의 코덱에 대한 하드웨어 가속을 지원하며, 애플 실리콘 중 최초로 AV1 디코딩을 지원한다. 이는 스트리밍 서비스 이용 시 전력 효율적인 고화질 동영상 재생을 가능하게 한다.
M3 시리즈에서 사용된 마이크로아키텍처의 내부 코드명은 "Ibiza", "Lobos", "Palma"로 알려져 있으며, 명령어 집합은 ARMv8.6-A를 사용한다. 모든 M3 시리즈 칩은 대만의 TSMC에서 제조되었다.
2024년에는 M3 칩에서 "GoFetch"라는 이름의 보안 취약점이 공개된 바 있다. 이 취약점은 캐시 타이밍 공격을 통해 암호화 키를 추출할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 애플 실리콘 전반에 영향을 미치는 것으로 보고되었다.
애플은 M3 시리즈의 후속 제품으로 2024년부터 M4 시리즈를 순차적으로 출시하기 시작했다. M3 Pro와 M3 Max는 2024년 10월 30일, 기본 M3 모델은 2026년 3월, M3 Ultra는 2026년 8월에 단종된 것으로 기록되어 있다.
