简单谈谈,关于苹果自研的M1芯片

纳斯达克女神经
2020-11-13

11月 11日凌晨,苹果开了一场发布会,发布了搭载最新自研 M1芯片的 Mac mini、MacBook Air和 13寸的 MacBook Pro。如果你也看了发布会,应该能感受到,这次的主角其实并不是这三台电脑,而是它们身体里的 M1芯片!前一段时间的热点无非也是“苹果全系上 ARM”、“英特尔被抛弃”等等。$苹果(AAPL)$

在大家的印象里,电脑 CPU用的不是英特尔就是 AMD的。AMD和英特尔设计生产的CPU的指令集架构是英特尔发明的,被称为 x86指令集架构。虽然最近在市场上这俩打得火热,但 AMD和英特尔有许多 x86的交叉专利。

指令集是什么?就是计算机软件使唤这些芯片做运算时,所用的计算机语言。

在以往,苹果的 Mac系列产品也不例外,无论是桌面电脑还是笔记本,用的都是英特尔的 CPU。而在移动端,则是另一个指令集架构—— ARM的天下,我们熟悉的高通、三星、华为,以及苹果等后起之秀都在这个阵营里。

在短短 40多分钟的线上发布会里,苹果说了什么?

苹果这次,是将以前用英特尔 x86芯片的电脑,都给换成用自家 ARM架构芯片 M1。不同指令集架构的芯片,几乎对应了一套不同的软件生态,从英特尔换 AMD简单,但是从英特尔换成 ARM架构的 M1麻烦可不少。

事实上苹果不是第一次这么做了,在 2005年的 WWDC,乔布斯宣布苹果公司生产的电脑会从 IBM的 PowerPC芯片改为使用英特尔的 x86架构芯片。(这个 PowerPC就是当年的 Xbox等游戏主机在用的那个 PowerPC)

据传言,乔布斯当时对这个决定纠结了很久,因为英特尔的 x86架构用的是 CISC ——复杂指令集。而与之相对的 PowerPC用的是 RISC ——精简指令集。

CISC需要用大量简单指令来指挥电脑做事,优点是灵活和完善;RISC是把一些常用的指令集包装好,用少量指令来指挥电脑做事,优点是轻松高效。

虽然现在这两者孰优孰劣各有讨论,有些技术甚至混搭起了 CISC和 RISC!但在当年,业界不少人觉得 RISC比较优越。

可 PowerPC实在是太不给力,性能迭代拉垮不说,功耗也压不住,当年的 Power Mac G5苹果电脑还用上了风冷 +水冷。当然,压不住的除了功耗,还有价格…

而当时的英特尔性能高功耗低,迭代还快,苹果就这么和英特尔成为了紧密合作伙伴。

只不过后来的英特尔…

合作伙伴的产品不能再满足需求了,为了追求性能功耗性价比,必须换新,这就是苹果如此折腾的理由。

10年前,苹果公司启动了一个项目——Apple Silicon,自己研究 ARM架构芯片。

一方面来说,苹果当时觉得移动端生态是未来,而低功耗 ARM架构很适合智能手机,而且用的还是 RISC架构。于是我们看到苹果借着 iPhone的爆炸销量,顺势成为了最有钱的科技公司之一,A系列芯片在移动端地位超然。

另一方面,苹果不想再受制于芯片合作商了。于是在前天,他们发布了 M1芯片,并且逐渐替换掉了入门款 Mac上的英特尔。本来 ARM架构的芯片优势在功耗上,放手机上够用,但性能可以**现在的 x86的话还得再等等,结果苹果在 2020年率先发布了这样一款性能足够强,功耗还低的芯片,大家都惊了。

之前有没有其他公司觉得 ARM能耗比优秀,尝试做 ARM电脑的?微软啊!但结果失败了……没有好用的硬件产品,是最大的失败。惠普、戴尔、华硕等等,都不得不看英特尔脸色。

但苹果硬件生态全部牢牢掌控在自己手里,不仅如此,苹果产品做架构迁移的时候,对开发者非常友好:Universal帮助开发者简化编译, Rosetta帮助还没来得及迁移的软件先在新电脑里用起来。当年 PowerPC转英特尔 x86就是这么干的,如今 x86转 ARM也先把准备工作做好,迎接开发者。

Mac换 ARM芯片,最关键的还是性能到位。而 M1强就强在,苹果先给它定好了一个功耗标准,然后在这个基础上推性能,明明有功耗限制的大前提下,还愣是推出了前代英特尔产品的好几倍算力。

简单来讲,就是我们可以买到性能和续航都吊打前入门款的新版 Mac。

最重要的是,搭载 M1以后的入门款Mac,能耗比大幅提升,价格依然是入门款的价格..

如果苹果把功耗限制拿掉,做在不考虑续航的 iMac和 Mac Pro里,它的性能会是个什么水平?如果和AMD、英特尔直面battle,结果会是什么?很可惜,只能看明年的发布会了…

再谈谈高集成性

把 CPU、GPU、内存等计算机组建做在一块板子上,封装成 SoC。据苹果在发布会所说,这么做会显著提升数据在内存间转移的效率,对速度和功耗都有不少提升。

但,高度集成的缺点也很明显:可维修性也许不高,稍微哪个部分出了问题就得整个换掉。

不过总而言之,苹果终于连 Mac的芯片都是自己做的了,产品体验以后会更加一致吧。

接下来苹果会怎么走呢?

电脑用上了和手机一样的架构,有了媲美手机的续航,说不定以后都不用关机了?Mac电脑或许可以用上 FaceID和5G?

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