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苹果的M1芯片,让PC市场看到了新的可能

2020-11-17 08:10 来源: 站长资源平台 编辑: 佚名 浏览(412)人   

编者按:本文来自微信公众号“三易生活”(ID:IT-3eLife),作者 三易菌,36氪经授权发布。

11月11日凌晨,苹果今年秋季的第三场发布会如期在Apple Park举行。与活动前外界的预测一样,在此次发布会上,苹果方面带来了在WWDC 2020上亮相,基于ARM架构的自研芯片Apple Silicon的首款产品M1芯片,以及三款搭载这一芯片的新款Mac产品。

作为发布会上当之无愧的主角,M1芯片是苹果为Mac产品线所打造片,其采用了台积电的5nm工艺制程,封装了160亿个晶体管,比A14仿生芯片的118亿晶体管要多35.5%,并且其沿用了与移动端SoC类似的设计思路,将中央处理器、图形处理器、神经网络引擎、PCIE 4.0控制器、雷电4控制器、USB 4控制器,以及其他众多组件全部集成在同一块芯片上。

不过由于此次M1的4枚大核心+4枚小核心的CPU架构,以及8核GPU的设计,并没有达到外界此前传言中的8大4小或6大4小的级别,因此也难怪有网友调侃称,“用户期待的A14X,现正以M1的形式上演”。而从M1的产品规格来看,其与A14之间确实与此前A12和A12X/Z的升级幅度有些类似。

尽管有些看完整场发布会的朋友可能会嘀咕,“苹果这个年轻人,不讲武德”,M1所对比的对象是Intel采用14nm++工艺制程、CoffeeLake架构的i7-8557U(低配版MacBook Pro 13)和i3-8100B(2018款Mac mini)。但事实上依靠着制程方面的优势,以及ARM架构的低功耗高性能的特点,外界认为即便是对比Intel当下的11代酷睿,M1芯片也不见得就会处于下风。

由于目前搭载M1芯片的新款MacBook Air 、13英寸MacBook Pro,以及Mac mini尚未公布具体的上市时间,因此M1的性能表现到底怎么样,暂时还无法明确。不过从绝对性能方面来看,主要发力低功耗的这款芯片即便确实与其他桌面级处理器有着一定的差距,但是M1的出现却代表了移动端优秀实践积累反攻桌面端的现实,此前微软求而不得的UWP最终或将在苹果身上实现,而喊了多年的生态大一统局面可能终于将要来了。

在外界看来,此次M1芯片无疑是苹果旗下设备整合的一个开端,未来Mac,iPad,以及iPhone这些设备体系或将会高度统一,并且一个应用可以直接面向iOS、iPadOS,和macOS推出,而用户则只会感受到屏幕尺寸与运行性能的区别而已。在这样的情况下,收益最大的不仅是开发者,毕竟开发成本的下降带来的结果,就是整个生态的吸引力在增强,而对于走封闭路线的苹果而言,这显然很重要。

并且M1的诞生不仅仅是苹果完成生态统一的标志,也意味着在Intel与AMD之外,桌面级处理器市场上一个全新的势力和路线已经出现。基于ARM架构的M1芯片最大的亮点就是高能耗比优势,根据苹果官方的说法,M1的CPU与GPU想要达到“最新笔记本电脑处理器”同样的性能,只需要1/4和1/3的功耗。

众所周知,在目前的笔记本电脑市场上,堆料是不少厂商都在做的一件事,并且通常会用更好的散热设计来实现高功率下的性能释放。事实上,这是因为处理器的功耗与性能是指数函数的关系,随着性能不断被压榨,功耗就会成指数级的增长,从而带来明显的发热,就会形成了一个只能不断“内卷”的局面,只有用“堆料”才能获得更好的性能。然而在当下基础材料学进展相对缓慢的情况下,总有一天可能会面临堆无可堆的情况,而M1的出现无疑也为业界找到了一条新的发展路线。

目前,笔记本电脑上传统的x86处理器,无论是Intel还是AMD的产品在低负载应用场景下功耗相对更高,这就使得其续航能力先天性受限。而原本作为移动设备的笔记本电脑,却有一个旅行重量的概念,即本机(含电池)+电源适配器的总重量。而此次更新的MacBook Air与13英寸MacBook Pro换用了M1芯片后,在电池容量没变的情况下,续航却得到了大幅度的提升,这就意味着其有了能够摆脱必须要连接电源适配器才能用的刻板印象,也使得其成为了与智能手机一样真正意义上的移动设备。

除了让笔记本电脑能够从续航中解放出来之外,在M1芯片上的桌面级处理器SoC化,以及大小核设计的引入,则代表了更具可行性的变化。由于M1芯片采用了统一的内存架构,因此其中央处理器、图形处理器、神经网络引擎、缓存、DRAM内存全部通过Fabric高速总线连接在一起,并且集成到SoC基板上的内存可以直接看做是一个大容量的L4缓存,用牺牲扩展性换取吞吐量的策略,也带来了更高的带宽与更低的延迟。

同时,大小核的CPU设计则代表了苹果此次更新的三款产品,可以在真正意义上实现“要性能的时候不卡,不要性能时功消耗”的表现, 其4枚高性能核心与4枚高能效核心,可以用于分别应对完全不同的使用场景。因此在外界看来,M1的出现也抢了Intel试图率先在桌面处理器上使用Hybrid混合架构的风头,而M1在调度大小核这一关键挑战上的处理,对于接下来整个业界向这一设计进军的步伐,也有着非同一般的标杆作用。

当然,苹果的ARM生态想要在桌面端站稳脚跟,还需要解决两大问题,即生产力工具和游戏应用的供给。随着移动办公需求在过去数年间的井喷,以三星Galaxy Note以及iPad Pro为代表的一众生产力工具,已经让Adobe与微软等软件厂商纷纷开始为移动端提供相应的APP,因此即便曾经macOS的软件生态还不完善,但在iOS则几乎已经没有了这个问题,也使得搭载M1芯片的Mac产品并不需要太过担心没有足够的应用可以使用。

不过在游戏娱乐方面,PC端与移动端此前则是两条平行线。因此什么时候能够实现用搭载M1的苹果电脑既能玩《英雄联盟》,也能玩《王者荣耀》,或许才是ARM架构真正可以在桌面端与x86分庭抗礼的时候,而这一点则需要游戏厂商的大力支持才能实现了。

并且值得一提的是,苹果拥抱ARM并不完全代表着ARM与x86之争尘埃落定,毕竟当下与其说是x86输了,还不如说是Intel输了。由于其近年来Intel固守14nm制程,导致在消费级市场的表现十分疲软,更与移动端SoC在制程上的大踏步前进,形成了鲜明对比。以至于如今x86的大旗反而是由AMD来扛,因此有观点认为,真正检验M系列芯片“成色”的时刻,其实还需要等到其苹果Apple Silicon与同代AMD ZEN系列处理器正面对垒的时候。

对于财大气粗的苹果来说,未来无疑将会长期进行大量的投入来对M系列芯片进行迭代,并且其自有生态也保证了能够反哺M系列芯片的研发。因此相比于当下还苦苦挣扎的Windows on ARM来说,苹果或许才是未来高性能ARM芯片的旗手。

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