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                性能爆錶,續航翻倍,蘋果自研芯爲 Mac 帶來瞭哪些改變?

                2020-12-18 18:06:00
                技術管理員
                原創
                1030

                在雙十一這場髮佈會之前,Mac 是蘋果唯一一條,還沒用上自傢處理器的産品線。 換芯併非易事, 牠不○僅涉及到底層架構轉移、繫♀統重寫的問題,還需要考慮大量第三方軟件的兼容性。

                2005 年,蘋果拋棄摩託羅拉,從 PowerPC 投奔至 英特爾懷抱時,就已經經歷過一次這樣的苦差事。

                當時,整︾箇遷移時間耗費瞭蘋果 4 年,以第一代  MacBook Pro 爲起點,直至首箇不∮支持 PowerPC 架構的 OS X 繫統 Snow Leopard 爲止,蘋果纔完成瞭 Mac 軟硬件曏 X86 架〗構的完全轉移。

                當然瞭,當時蘋果願意去冒風險,隻是單純地想讓 Mac 擺脫舊技術,穫得更有競爭力¤的芯片,以期穫得性能∮的提陞。

                ▲ 本次蘋果啟用自研芯片,轉移架構的目的:穫得強大性能、定製技術,以及更好的能▆耗管理

                如今,蘋果想◥脫離英特爾,擁抱自研芯片,理由也是■如此。隻不過以蘋果現在的處境,單純地追逐性能,顯然已不是自研芯片的唯一目的瞭。

                蘋果 M1 芯片有哪些特性?

                M1 芯片,是蘋果第ㄨ一顆專門爲 Mac 打造的芯片,也是 Mac 平颱第一款基於 ARM 架構的芯片。

                牠不再是單純的№ CPU 處理器,而是和  iPhoneiPad 的 A 繫芯片,以及 Android  手機中常見的驍龍芯片一』樣,採用瞭 SoC 封裝技術。

                這意味著,牠是把 CPU、GPU、內存等多箇模塊全部整閤在一起,從而實現♂更高的集成度,也有利於電腦內部空間的釋放。

                蘋果已經先行公開瞭一部分芯片細節。首先在工藝方麵,M1 和 A14 一樣,都是基於最新的 5nm 製程,但相比 A14 的 6 核心設計,M1 則採用瞭“4+4”大小核組∏成的→ 8 核 CPU,以及 8 核心的 GPU,高達 160 億的晶體管數量,也比 A14 要多齣 35%。

                單純看架構,蘋果這顆 M1 其實和之前衍生版 A 繫芯片十分類似,比如説¤早前 用於 iPad Pro 上的 A12X/A12Z,之於 iPhone 的 A12,也是靠增加 CPU/GPU 的核心數來提陞性】能。

                從這點來看,M1 與 A14 確實也會有不少聯繫。

                但旣︻然是用於 Mac 平颱的芯片,M1 顯然也會々穫得比 A14 更好的散熱條件,再加上一、二級緩存大小的變化,和高帶寬的使用,往往也預示着更齣色的性能釋放。

                在髮◥佈會上,蘋果強調瞭 M1 芯片的“每瓦♀時性能”優勢,衕時也和業內主流筆電處理器做瞭對比。其中在 10W 功耗下,M1 的 CPU 性能是競品 PC 處理器的兩▂倍,而且 M1 僅需使用四分之一的功耗,就能□匹敵競品 PC 處理器的峰值性能。

                GPU 的情況也類似,衕樣是 10W 功耗下拉開兩倍的性能差,而且也在更低功耗下實現瞭衕等的性能水準。

                不過疑問還是有ㄨ的,比如説 M1 芯片大小核主頻還未知,蘋果給齣的競品對比對象也十∮分模糊,以及在 Air 和 Pro 兩種模具下,不衕的散熱是否會影響性能釋放,這些都需要等之◥後的評測來解答。

                在性能提陞之餘,蘋果還專門提到№瞭 M1 芯片的“統一內╱存設計”。

                傳統 PC 中,CPU 和 GPU 的內存在物理上是相互獨立的,這就導緻某些共享數據需要在兩箇內存池做一次交換和分配。

                但本次 M1 芯片採↓用瞭和 iPhone 等其他蘋果設備類似的“統一內存設計”,其實就是讓 CPU 和 GPU 共享衕一箇內存池,不僅可以讓數據共享更︼爲高效,降低延遲,衕時也能更加省電。

                而 16 核的』神經網絡引擎,則和之前 A14 的架構類似。我們在之前的文章中也提及,近幾代 iOS 繫統已經有很多功能離不開機器學習,比如説圖像閤成、圖⌒ 庫分類乃至是電源管理等,背後都有類似技術的蔘與。

                如今,機器∏學習移植到 Mac 端的價值也是如此,有瞭 M1 芯片的硬件級支持,像是改善電腦照片的閤成速度,提陞語音識彆的準確性等,都可以爲 Mac 所用,各種由 iOS 平颱移植過來▽的 APP,也可以在 Mac 平颱上用上機器學★習技術。

                剩下的特性也很簡單,無外乎就是對 USB 4、PCI 4.0、NVMe 存儲等特性的支持,以及蘋果專門≡的編碼、解碼引擎,和安全隔離區技術等,其實有不少都已經在蘋果的 T2 芯片中齣現過瞭。其中,專用編解碼引擎將會显著改善 Final Cut Pro 這類蘋果第一方視頻編輯應用的運行效率,提陞幅度也是倍數級的;而安全區則是將蘋果一貫重視的隱私保護,沿用到 Mac 上。

                首批用上▲蘋果芯片的 Mac,變化在哪?

                和高調亮相的 M1 芯片相比,首批用上該芯片的三款 Mac 産品,反倒不那麽耀眼。

                問▂題還是在於外觀。原本很多人寄希望於靠架構轉移,以及 ARM 架構的低功耗特性,讓 Mac 産品穫得一次大改。

                但目前來看,蘋果顯然還不準備調整 MacBook 的外觀,本次三款新 Mac 基本還是沿用瞭舊款模具,可以視爲是一次々“換芯不換殼”的陞級。

                ▲ 本次 M1 芯片對於 Mac 的改善,主要體現在性能和續航上

                亮點還是有的,畢竟普通用戶可能不會太在意倍數級的性能◥改善,但如果是説續航力爆錶瞭,亮屏響應更快瞭,還有直接兼容 iOS 應用生態等,這些其實←都是我們能明顯感知得到,且具備實用性的變化。

                爲瞭強調 M1 芯片帶來的續◆航改善,蘋果在髮▲佈會上直接使用瞭“史上續航最長”來做比喻,以凸顯 MacBook Air 和 13 英寸 MacBook Pro 續航時長的提陞。

                正常情況下,一款 MacBook 的電池︼續航大概在 10-12 小時左右,如果是重度使用,可能在 6-8 小時後就會沒電。

                ▲ 續航力相比舊款 13、16 直接翻倍,大概纔是 M1 芯片最吸引人的提陞

                可現在呢,配備瞭 M1 芯片的 MacBook Air,續航時長最高可∞達 18 小時,而 13 英寸的 MacBook Pro,更是飆陞至 20 小時。

                如果這√箇數據沒有水分,那麽以後帶著新 Mac 齣門,單純碼字和瀏覽幾箇網頁,在外跑一天根本不需要充電頭,很多場景下使用筆電的習慣也將得到改變。

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                M1 芯片的到◢來,也爲 MacBook 帶來瞭和手機、平闆一樣的快速喚醒能力。

                在髮佈會上,主管蘋果軟件的副總裁 Craig Federighi 就演示瞭一箇片段:他伸手掀開 MacBook 的頂蓋,屏幕瞬間亮ξ起,壁紙顔色直接打在瞭他的臉上,其實就是在強調“快速響應”的特性。

                全天候續航,卽時喚醒,還有優秀的散熱,其實∏也是過往搭載瞭 ARM 架構芯片 PC 喜歡拿來炫耀的特徵。比如説當年的高通驍龍 8cx 筆電,以及 微軟的  Surface Pro X 等,東西本身併不祘新鮮。

                但對 MacBook 來説,使用 ARM 芯片是第一次;穫㊣ 得這些特性,也是第一次。

                至於 Mac mini,作爲Ψ一款桌麵電腦,M1 芯片的▆改善自然就不涉及續航力瞭,重點還是在性能提陞,以及能耗節省方麵。

                當然,本次蘋果也調低瞭新款 Mac mini 的起步價,祘是↘箇不小的驚喜。如果你有體驗 M1 芯片的興趣,五韆元齣頭的 Mac mini 會是箇不錯的入門之選。

                我們還留意∑到 M1 芯片對 Mac 軟件生態帶來的改變。過去 2 年,雖然蘋果已經很努力號召「開髮者,將 iOS 應用帶進 macOS 繫統,但由於手№機、平闆和電腦所用的底層硬件仍有不衕,本質上併非一件容易的事。

                ▲ iPhone 和 iPad 上的 APP 可以直接在搭載 M1 芯片上的 Mac 上運行,但體驗如◣何,需要等待【之後的測試

                M1 芯片齣現在 Mac 上之後,則直接解決瞭硬件差異造成的應用互通問題。蘋果已經錶示,所有搭載 M1 芯片的 Mac,都可以直↑接運行來自 iOS 端的應用。

                具體如何適配,根據蘋ζ果的説法,相關的↓滑動、點擊和觸控手勢,都將在 Mac 端以觸控闆、鍵盤來做映射。看∞來以後拿著 Mac 組卐隊開黑王者 榮耀,也不是什麽難事。

                總體來看,第一批搭載 M1 芯片的産品,重點還是放在瞭內在☆,而非外錶。其實蘋果※本次“選品”也十分謹慎,比如 Air 和 mini 都』是定位於大衆消費級,而專業産品線中,目前僅有 13 英寸 MacBook Pro 這一款更換瞭 M1 芯片,而併未影響到更高端的産品。

                考慮到專業用戶對於特定軟件,以及工作流的※依賴,他們對於設備運行環境會有更高要求,那麽在架構轉移完成,以及軟件實現全麵兼容前,確實也不會⌒貿然改變原來的環境。

                但可以①預見的是,從明年開始,16 英寸 MacBook Pro,乃至是  iMac 等産品線,都肯定會推齣蘋果自研」芯片的版本,而 Mac 全繫拋棄英特爾和 X86 架構,也隻是時間問題而已。

                M1 的名稱也預示着,今後,蘋果還會繼續迭代齣 M2、M3 等芯片,驅動 Mac 的體㊣ 驗改善,以及讓 Mac 嚐試之前無法落地的新硬件形態,這些都是 M 繫芯片未來的可能性。

                隻要這種改進讓 Mac 穫得瞭好反響和好效益,那麽哪怕是棄○用★★ X86,不會對英特爾的銷售帶來太大削減,可對其△牠廠商而言,這也會是一次不小的撼動。

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                四十多年前,蘋果以製造箇人電腦髮傢,逐漸轉變成一箇依賴 iPhone 和各類服務的公〓司。不少人已經覺得,箇人電腦作爲一箇在蘋果每季度財報中佔比不到七分之一的業務,已經沒有什麽革新的必要。

                但現在,靠著自研☉芯片,Mac 也將走上和 iPhone、iPad 一樣的陞級節【奏,併在統一和整閤生態下,穫得對原有軟件體驗進行改革的機會。

                一場“One More Thing”髮佈會,蘋果再次曏業界亮明瞭自己的芯片野心;而對於 Mac 的未來,蘋果也給齣瞭新的答案。




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