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苹果M1会有多强?

maomaobear 2020-11-13 10:00:07

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在双十一中国网民剁手抢购的时候,苹果的新品发布会在大洋彼岸召开,苹果如约拿出来ARM版本的MAC电脑。首批一款处理器M1、三种产品13 英寸 MacBook Pro、MacBook Air 和 Mac mini。

按照苹果的说法基于 M1 芯片和 Big Sur,13 英寸 MacBook Pro,速度比上一代机型最高提升至 2.8 倍,图形处理器的速度最高提升至 5 倍,机器学习最高提速至 11 倍,无线上网时间最长达 17 小时,视频播放最长达 20 小时。

MacBook Air,中央处理器最高提速至 3.5 倍;图形处理器最高提速至 5 倍;机器学习最高提速至 9倍;M1 芯片的存储控制器和闪存技术将固态硬盘性能最高提速至 2 倍。无线上网时间最长可达 15 小时,视频播放时间最长可达 18 小时,创下 MacBook Air 续航能力新高。

Mac mini相比上一代机型,中央处理器最高提速至 3 倍;图形处理器图形性能提升至最高 6 倍;机器学习速度最高提升到了上一代机型的 15 倍。

苹果还放出了一系列对比图,显示了M1强大的实力。那么苹果M1到底有多强大,它的出现会给未来的电脑带来什么呢?我们来看一下。

并不是简单的A14马甲

对于苹果的新处理器,很多人猜测是一个手机和平板上的A14加强版,类似于A12Z,A12X和A12的关系。增加几个大核心,增加几个GPU的加强版A14。

但是,苹果M1并不是这么简单的产品。

苹果M1使用的晶体管数量达到160亿,这个晶体管数量已经超过最新的游戏机Xbox Series X,这款集成了8核心Zen2和AMD最新GPU核心,功耗直奔300W的大芯片,也不过153亿晶体管。

苹果M1处理器,在A14的基础上做了重大改变。

首先,M1处理器增加了两个大核心,变成四大四小结构,因为桌面端很多应用已经可以比较好的支持多核心,四大核心有利于性能发挥。而保留四个小核心,可以更好地完成待机和轻负载任务,有利于提升续航。

实际上,英特尔的下一代处理器也将使用大小核心架构。

在GPU上,苹果大幅度提升了GPU的规格,按照苹果的数据,在不限制功耗(MAC MINI)的情况下,六倍于英特尔集成显卡的性能,已经有中端独立显卡的水平了。

而苹果最大的改进是搞出来统一内存架构,苹果在一块芯片封装上实现了一级缓存,二级缓存,三级缓存,内存的四级储存架构,而且三级缓存和内存是CPU、GPU和NPU共享的。它们用苹果的内部总线连接,可以做到高带宽与低延迟。

此外,苹果M1还集成了一系列诸如USB4,雷电4、PCIE4.0的连接控制,为扩展性最好准备。

所以,苹果M1不是简单的马甲,而是一颗有相当创新型的SOC。

统一内存架构的威力

对于现代处理器来说,有一个重大的瓶颈在于内存访问上。

无论CPU还是GPU,都为了内存访问绞尽脑汁,CPU从一级缓存开始,发展出二级缓存,三级缓存。

英特尔曾经尝试把128M的缓存用胶水的方式集成到片上提升性能。

实际上,五代i7的处理器加上胶水128M,游戏性能能战几年之后的ZEN2,这是提升访存性能的威力。

在GPU上,nVIDIA也用胶水HBM2的超高位宽存储来提升新能。

而苹果一步到位,直接把内存胶水到一起,内存和CPU、GPU之间的带宽与延迟,苹果说了算。这种方式很对性能的提升立竿见影。

苹果M1的性能会比A14再上一个台阶。

未来的苹果

苹果M1属于试水类的产品,但是利用技术进步,直接集成内存会是一个不错的思路。

对于桌面应用来说,很多PC的内存使用的并不多,很多PC还是8G内存、16G内存,手机也是8G、12G内存。高端服务器才会用到1T内存这种恐怖的级别。

消费类产品,把内存和SOC封装到一起,提升带宽,降低延迟,比容量大小重要。CPU和GPU共用内存,放到一个SOC里面,对于非大型3D游戏来说,速度会非常快。

苹果M1、M2发展下去,很可能引发X86阵营的跟风。未来CPU和GPU很可能自带内存显存封装,非独立显卡也会共享集成的内存显存,然后再通过高速通道扩展,这将改变PC的面貌。

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