回顾:M1芯片发布会

 苹果在2020年发布的M系列芯片,是对未来科技发展重心倾向的神奇预判。

M1的问世 —— 基于ARM架构的统一内存访问(UMA)结构的系统级芯片(SoC),展现了苹果对计算机设计哲学的独特理解。
与传统PC在GPU方面的造诣不同,Apple另辟蹊径
这一决策大胆且醒目,是Apple杜绝NVIDIA显卡方面垄断的标志。


”此后如竟没有火炬,我便是唯一的光”

一、硬件

在这里,CPU、GPU、神经网络引擎(右边还有一个单元结构,名为- Thunderbolt Controller)等单元共用内存,无需在多个内存池之间复制数据,由此,极大地节省了能耗。

 上面这张图是,苹果之前所使用的芯片模型。结构的分离导致了冗余的操作和计算

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而以这种 统一内存架构UMA(-- Unified memory architecture)架构组织起来的SoC,极大地拓展了冯诺依曼体系结构的计算机性能。 组织起一个高带宽、低延迟的单一内存池。极大地提高了性能和能效。

M1是首款业界5纳米制程技术构建的个人电脑芯片。

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160亿个晶体管。

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上图显示了M1是一个8核心的CPU,其中分为两种:4 个 性能核心 High-performance cores 和 4 个 能效核心  High-efficiency cores。  

每个性能核心的设计是为了尽可能高效地运行单个任务或线程,同时最大限度的提高性能。

每个能效核心为了更有效的处理较轻的工作负载。使用十分之一的功率发挥出色的性能,而让性能核心专注于处理复杂的工作负载。

此外,M1 还拥有最新的性能控制器,该控制器可以实时确定代码的运行位置,以实现最佳性能和能效。

截止2020年,M1 以世界上最佳的中央处理器效能功耗比领先于整个行业。

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M1 可以在仅使用四分之一功率的情况下,提供 PC 芯片的峰值性能。

另一方面,关于图形处理器,PC 无法通过集成显卡达到像M芯片的这种平衡。

M1 的图形处理器得益于多年来对各类 Mac 应用软件的深入分析。

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8个 图形处理器核心, M1 能够一次执行近 25000个线程。下图为能耗比:

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 M1 具有世界上最快的集成显卡。

在同一种功率下:M1 所提供的图形性能是 PC 芯片的两倍。

同样 M1 可以仅使用三分之一的功率,即可提供 PC 芯片的峰值性能。

同时,M1 配备了最先进的神经网络引擎:16核设计 ,每秒能够执行惊人的11 万亿次运算。

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安全隔离的集成:

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二、软件 

使Mac 特定的软件工作负载优化 M1 的体系构架:macOS Big Sur正是为了充分利用M1 而打造的。

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现在,Mac 可以立即从睡眠状态中被唤起就像 iPhone 和iPad 一样。

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突破性性能背后的秘密之一:UMA 统一内存架构。 

在 Apple Silicon 上构建了 macOS ,以便使用相同的数据格式、处理视频解码、图形处理器和显示等内容,不需要复杂的复制或翻译;

macOS 为 app 提供了前所未有的显卡内存,带来了突破性的性能;

Big Sur 还具有先进的性能管理 ,该功能可以智能地在M1 的性能和能效核心之间分配任务,因此 Mac 可为你提供安静平稳的性能以及更久的电池续航时间。

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安全方面:通过 M1 ,把多年在iOS上强调的安全性构架带到了 Mac上 。已内置于 M1 的代码执行构架中:

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同时,macOS团队也为M1优化了自己设计的所有 app :

一项技术:Rosetta 2。在 M1 系统上 Rosetta 可无缝运行基于 Intel 的Mac 构建的 app。(即使没有更新app,也可以继续运行)

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同时,在Metal的加持下,软件可以极大地发挥M芯片的性能。

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M1 在 iPhone 和 iPad 上通用的构架,因此可以针对整个生态系统来优化代码。并且,可以直接在 Mac 上运行自己最喜爱的各类 iPhone 和 iPad app。

三、产品

13 英寸 Macbook Pro:

搭载了 M1 芯片的Macbook Pro ,提升了中央处理器、图形处理器和机器学习性能,加上录音棚级麦克风和优化的摄像头性能,同时,其电池续航能力也是所有 Mac 中最长的。

  • 主动冷却系统

  • 可提供最高可达17个小时的无线网络下网页浏览,及最高可达 20个小时的视频播放。
  • 还配备了优化了信噪比的录音棚级麦克风

  • Big Sur + 安全隔离 - > 超高级别的安全性能; 
  • 整机重量 < 1.5kg。

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其他

2020年搭载M1芯片的macbook air

搭载M1芯片的Mac mini:可连接的外设支持全画质 6K分辨率的Pro Display XDR。

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产品总结:

M芯片的发布,使得个人电脑与移动互联设备构筑于同一架构之下——ARM。

“只有大胆的改变才能实现这种级别的飞跃 ”


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