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Apple M1芯片是什么

阎成康
导读 近15年来,苹果最新的MacBook和Mac mini首次没有配备英特尔处理器。相反,他们使用了全新的苹果M1芯片,推出了周二作为一个强大的替代英特

近15年来,苹果最新的MacBook和Mac mini首次没有配备英特尔处理器。相反,他们使用了全新的苹果M1芯片,推出了周二作为一个强大的替代英特

近15年来,苹果最新的MacBook和Mac mini首次没有配备英特尔处理器。相反,他们使用了全新的苹果M1芯片,推出了周二作为一个强大的替代英特尔CPU的多代自2006年以来已通电的苹果电脑。

M1是苹果称之为Apple Silicon的新范例的首次亮相。现在可以通过M1预订的新Mac包括MacBook Air,13英寸MacBook Pro和Mac mini。如果您打算立即购买一台,那您就进入了未知的领域,因为到目前为止,我们仅有的有关其性能的唯一信息来自苹果本身。我们希望尽快将这些新设备投入PC Labs,以进行大量测试和动手实践。但是与此同时,让我们来看看到目前为止我们对Mac中的Apple Silicon所了解的一切。

M1:整个芯片上的系统

无论是运行Windows,macOS还是Chrome,当今的大多数PC都内置有一系列计算组件,每个组件都处理不同的处理任务。其中包括一个用于处理基本计算的处理器(CPU),包括用于浏览互联网和打开和关闭应用程序的那些处理器,以及另一个用于处理图形计算并将信号输出到显示器或笔记本电脑屏幕的GPU(GPU)。

在大型,功能强大的计算机(如工作站台式机和游戏机)上,CPU和GPU是完全独立的项目,每个项目都与主板相连。小型超便携式笔记本电脑通常使用行业内称为集成图形处理的功能将CPU和GPU组合为一个组件,而计算机的其余组件(包括缓存,内存和存储)则位于主板的不同位置。

随着长期为iPhone和iPad提供动力的Apple A系列处理器的发展,M1芯片采用了不同的方法。它不是一个单独的处理部件的集合,而是一个单芯片系统(SoC)。SoC处理所有计算,包括图形输出,这意味着每个软件指令都可以使用M1的最高效部分。

苹果M1芯片图

部分原因在于M1必须同时执行所有操作,因此M1最多可容纳16个处理器内核。与功能最强大的英特尔笔记本电脑CPU中的六个核心相比,这听起来像是一大笔钱。实际上,M1没有那么多内核,因此它可以更快地执行任务,但是可以执行更多任务。其中四个核心是专用于需要大量处理能力的复杂计算的计算核心。另外四个专用于不需要大量功率的轻型任务,以确保芯片消耗的能量不会超过所需的能量。任务被动态分配到适当的核心集。

多达八个额外的内核专用于图形处理,类似于英特尔的Iris集成图形的工作方式。在Mac mini,MacBook Pro和MacBook Air上,M1的图形部分能够以60Hz和最高6K分辨率为外部显示器供电,例如Apple Pro Display XDR。

此外,M1还具有内置的存储控制器,可以与Mac的固态驱动器(SSD)之间进行数据通信,还可以处理各种其他处理器,控制器和传感器,以处理加密,来自网络摄像头的图像处理以及其他辅助设备。计算机运行所需的任务。

M1芯片采用5纳米生产工艺,类似于iPhone 12中最新的A14芯片。同时,英特尔最新的第11代CPU使用10纳米生产工艺,并且英特尔预计最早要到2022年才能基于7纳米工艺或更低的新芯片。英特尔周二在一份声明中表示,其CPU“为全球客户提供了他们最看重的领域的最佳体验,以及为开发人员提供的当今和未来最开放的平台。” 但是过程技术的巨大差异确实说明了一切。计算机芯片的竞争对手AMD最新的台式机和移动芯片采用7纳米工艺。

人工智能和M1芯片

人工智能(AI)和机器学习(ML)算法对于帮助现代软件平稳运行至关重要。苹果A系列和英特尔酷睿处理器早就内置了AI功能,而M1也不例外。它具有专用的神经引擎,具有自己的16个处理内核来处理AI任务。您是否曾经使用自动过滤器修饰过照片,或者在预先填充的搜索结果列表中滚动?这些任务以及许多其他任务通常至少部分依赖于ML才能更快地运行。

苹果M1芯片图

M1芯片的神经引擎依靠来自软件的指令来正常工作。许多第三方软件开发人员将AI和ML算法集成到他们的应用程序中,包括Adobe Creative Suite的许多部分。苹果公司表示,新的M1驱动的MacBook Air可以处理ML工作负载的速度比以前的英特尔驱动的MacBook Air快9倍。

所有M1芯片都一样吗?

无论计算机使用的是SoC还是单独的计算组件的集合,它都仍然受制于计算和物理的某些牢不可破的特性。处理器专用于某个任务的内核越多,每个内核运行的速度越快,任务将完成得越快。此过程还会产生大量热量,这就是为什么大多数计算机都配有风扇,散热器和其他设备的原因。

尽管Apple尚未发布很多细节,但我们确实知道M1所支持的每种Mac都会有稍微不同的版本。这主要是由于每个设备处理热量的方式不同。新款MacBook Air没有冷却风扇,而且我们知道Air的基本配置中的M1芯片将具有性能稍差的图形处理器,该处理器具有七个核心而不是八个核心。

同时,较大的MacBook Pro和Mac mini都将配备散热风扇,这使它们的M1芯片具有全功率GPU。Mac mini和MacBook Pro M1版本也可能比MacBook Air的芯片具有更高的时钟速度,但是Apple尚未共享此信息。

M1芯片有多快?

根据苹果公司的说法,M1芯片比它所取代的Macs中的英特尔处理器更快。该公司声称,在某些情况下,速度要快得多。苹果表示,M1 MacBook Air的一般性能比以前快3.5倍,而图形性能则快5倍。在M1 MacBook Pro上,人工智能计算比以前快11倍,苹果公司表示,它可以在Xcode应用程序中构建代码的速度提高了2.8倍。

苹果还声称,支持M1的Mac电脑比Windows操作系统更快。该公司估计,MacBook Air中的新M1将超过过去一年售出的PC笔记本电脑的98%。这些声明基于苹果公司内部进行的性能测试,尽管该公司没有提供有关它们的更多详细信息,只是说它们是“行业标准”基准。