Apple M1芯片:您需要知道的一切

首次亮相了2020年新款13英寸MacBook Pro,MacBook Air和Mac mini。M1芯片因其令人难以置信的性能和效率而受到好评,这是Apple在为iPhone和iPad制作的芯片上进行十多年工作的结晶。

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苹果的M1芯片解释了

M1是第一款由Apple设计的片上系统(SoC),已开发用于Mac。这标志着苹果公司从库比蒂诺公司自2006年以来一直在Mac中使用的英特尔芯片的转变。

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作为“片上系统”,M1集成了几个不同的组件,包括CPU,GPU,统一内存体系结构(RAM),神经引擎,Secure Enclave,SSD控制器,图像信号处理器,编码/解码引擎,带有USB 4支持等等,所有这些都为Mac中的不同功能提供了支持。

在此之前,Mac已经使用多种芯片来实现CPU,I / O和安全性,但是Apple集成这些芯片的努力是M1比以前的Intel芯片更快,更高效的原因。Apple包括的统一内存架构也是一个主要因素,因为M1中的所有技术都能够访问相同的数据,而不必在多个内存池之间进行交换。

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M1上有160亿个晶体管,这是Apple迄今为止在芯片中投入的最多的晶体管,用于以低功耗硅和无与伦比的每瓦CPU性能提供最快的CPU内核。

苹果的芯片设计使其能够制造出比英特尔设计的芯片更快,更省电的Mac,并且通过将苹果设计的芯片与苹果设计的软件进行更紧密的集成,可以进一步增强功能。

M1有什么不同

与基于x86架构的Intel芯片不同,Apple Silicon M1使用基于Arm的架构,就像Apple多年来为iPhone和iPad设计的A系列芯片一样。

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M1芯片是Apple迄今为止创造的功能最强大的芯片,它与最新的“ iPhone”和iPad Air机型中的A14芯片相似,该机型是由台湾半导体制造公司(TSMC)采用5纳米工艺制造的。台积电生产苹果的所有芯片,并且已经这样做了很多年。

带M1芯片的Mac

苹果发布了带有M1芯片的2020款MacBook Air,13英寸MacBook Pro和Mac mini,以取代这些阵容中的低端机器。M1“ MacBook Air”现在是苹果出售的唯一“ MacBook Air”,但是仍然有英特尔“ Mac mini”和MacBook Pro型号。

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目前不值得购买Intel的Mac mini或13英寸的MacBook Air,因为M1芯片的性能超过了苹果便携式设备中使用的所有芯片,并且仅次于台式机处理器。

CPU,GPU和AI引擎

中央处理器

M1芯片包括一个带有四个高性能内核和四个高效内核的8核CPU。高性能内核旨在为功率密集型单线程任务提供最佳性能。

四个高性能内核可以协同工作,以提供令人印象深刻的多线程性能,使M1 Mac甚至可以胜过最高端的16英寸MacBook Pro机型。

对于强度较低且不需要相同电源的任务(例如Web浏览),有四个高效内核使用十分之一的电源来节省电池寿命。

苹果表示,这些内核提供的性能与上一代双核“ MacBook Air”相似,但功耗要低得多。这些内核可以在不需要大量电源的情况下单独工作,但是对于要求苛刻的任务,可以同时使用所有八个内核。

‌MacBook Air‌,MacBook Pro和‌Mac mini‌的基准已经确认了M1芯片的出色性能。型号之间存在一定的散热差异,但所有单核性能均是所有Mac中最高的,而多核性能则与Apple台式机相同。

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表现最佳的Mac是Mac mini,在单核Geekbench 5中获得1702分,在多核中获得7380分,其中MacBook Air和MacBook Pro紧随其后。

显卡

“ Apple Silicon”芯片具有8核GPU,但在入门级MacBook Air型号中也使用了一个版本,该版本禁用了7核GPU的核心之一。

‌Mac mini‌,MacBook Pro和更高端的M1‌MacBook Air‌型号中的GPU都是8核GPU,能够同时运行近25,000个线程,并具有2.6 teraflops的吞吐量。根据苹果公司的说法,M1具有个人计算机中最快的集成显卡。

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图形性能测试表明,M1芯片的性能超过了GeForce GTX 1050 Ti和Radeon RX560。它还获得了19305的OpenCL得分,与Radeon RX 560X和Radeon Pro WX 4100相似。

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神经引擎

M1芯片具有内置的神经引擎,这是苹果几年前开始在其A系列芯片中首次添加的组件。神经引擎旨在在Mac上加速机器学习任务,例如视频分析,语音识别,图像处理等。

与移至M1的上一代模型相比,该16核神经引擎能够以每秒11万亿次运算的速度提供高达15倍的机器学习性能。

苹果M1速度

与上一代机器中使用的英特尔芯片相比,M1芯片可将CPU性能提高3.5倍,将GPU性能提高6倍,并将机器学习功能提高15倍。

与最新的PC笔记本电脑芯片相比,M1的CPU性能提高了2倍,而功耗仅为25%。

电池寿命

即使M1芯片带来了令人难以置信的速度改进,它的电池效率也比Apple迄今为止发布的任何其他Mac芯片都要高。

M1 Mac的电池寿命比上一代Mac的电池寿命延长2倍。电池寿命最长的Mac是13英寸的MacBook Pro,使用寿命长达20小时。这是上一代型号电池寿命的两倍。

英特尔比较

苹果在低端Mac中使用了M1芯片,在CPU性能方面,M1甚至击败了英特尔苹果笔记本电脑产品系列中使用的最高端芯片。M1芯片具有所有Mac中最快的单核性能,而多核性能与许多Apple台式机相差不远。

苹果仍在销售英特尔13英寸MacBook Pro和“ Mac mini”型号,从性能角度来看,这些Mac的M1版本提供了更快的CPU速度。此时,由于性能较差,除非购买与x86应用程序的兼容性以及运行Windows的选项,否则不要购买非M1版本的13英寸MacBook Pro或“ Mac mini”,这不是一个好主意。

未来苹果阵容中的其他Mac将会过渡到“ Apple Silicon”芯片,在考虑购买时要牢记这一点。目前,苹果的高端笔记本电脑和台式机仍可提供出色的GPU性能,但将来随着新版本的“ Apple Silicon”芯片首次亮相,这种情况可能会改变。

M1安全功能

英特尔Mac具有内置的T2芯片,可处理Mac上的安全性和其他功能,但是使用M1芯片,该功能是内置的,不需要第二芯片。

M1拥有一个内置的Secure Enclave(用于管理Touch ID)和一个存储控制器(带有AES加密硬件),可实现更快,更安全的SSD性能。

在M1 Mac上运行应用

由于M1芯片使用的是不同的体系结构,因此苹果公司开发了工具来允许开发人员创建可以在“ Apple Silicon”和Intel芯片上完美运行的Universal应用程序二进制文件,此外,它还开发了Rosetta 2转换层,该文件使x86应用程序可以在M1上运行芯片。

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Rosetta 2是对Rosetta的重新构想,该功能使PowerPC应用程序可以在2006年Apple从PowerPC转换为Intel时在基于Intel的Mac上运行。

有了Rosetta 2,专为Intel机器设计的应用将继续在M1 Mac上运行,但性能会有一些折衷。在大多数情况下,由于M1中引入的性能改进,因此应用程序将在Intel和M1 Mac上类似运行。

过渡到M1 Mac时,一切都应正常运行,并且在几年的过程中,大多数流行的Mac应用很可能会在本机M1 Mac上运行。目前,选择M1 Mac时存在一个主要的折衷,那就是Windows支持。

没有M1 Mac的Boot Camp,尽管某些用户正在寻找使它工作的方法,但M1 Mac尚未正式能够运行Windows 。官方的支持可能会在将来出现,但很大程度上取决于Microsoft向消费者授权其基于Arm的Windows版本的许可,到目前为止,这还没有发生。

苹果硅的未来

苹果计划将整个Mac产品线过渡到“ Apple Silicon”芯片,完全放弃使用Intel芯片。苹果公司希望将整个产品线迁移到“ Apple Silicon”的过程大约需要两年时间。

可以使用“ Apple Silicon”芯片的下一批Mac包括iMac和传闻中的24英寸版本,并重新设计了16.1英寸和14.1英寸MacBook Pro机型。

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