苹果在2020年双11当天凌晨两点举行苹果发布会后,这是一场精心策划重新定义Mac电脑与改变未来走向的重要里程碑,One More Thing重点并非是三款全新Mac电脑,发布会主角全是苹果自研「Apple M1」芯片,将是颠覆电脑革命性产品,也将会成为未来ARM业界最新标杆。

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过去苹果Mac电脑一直是使用Intel处理器,它们之间合作历经了15年之久,直到2020年终止合作,苹果决议自行推出首款M1芯片。苹果为何舍弃Intel 改用自研处理器呢?因为苹果受Intel 牵连已经严重影响到产品的更新进度,也为了统一当前苹果生态系统而不得不做出改变的结果!

至于M1 芯片,实际上就是以iPad 平板电脑的A12Z / A14 系列延伸性产品,也可以将M1 视为强化版的A14X 芯片,但是,不管是硬件层面或软件层面也都带来了一个全新的突破,也更确定了Mac未来的发展走向,让macOS、 iOS 、iPadOS、tvOS 生态圈跨平台使用变得更加紧密。

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在使用M1芯片的电脑设备上你可以直接执行iPadOS App或游戏已经不成问题,那也是为何苹果不允许「iOS虚拟机」出现的原因,当有了Apple Silicon系列处理器,这一切就变得更容易解释。

首款Apple Silicon 处理器M1 芯片有多厉害?

Apple M1是苹果专门针对Mac电脑所推出的首款芯片,由老牌芯片代工厂商台积电推出的最新5纳米制程技术所打造的系统单芯片(SoC),M1封装达到160亿个晶体管,比起A14的118亿个晶体管更多,在晶体管数量提升35%,比起目前市售PC端的x86处理器更多,赋予强大运算能力。

苹果M1 芯片内包含8 核心CPU 处理器、8 核心GPU 绘图芯片、16 核心神经网路引擎、DRAM4 存储、快取缓存控制器,全部通过Fabric 高速互连架构进行整合,提升核心性能、宽频与沟通效率。

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每个核心都能够运行单任务或多任务进行工作,能够让机器需要性能时就会全力运作,在一般作业下就只会以低功耗执行,能够有效的控制功耗才具备高续航力。

Apple M1 采用8 核心CPU 核心数算是目前Apple 最强大ARM 处理器,架构与iPhone / iPad 类似,核心数同样分为大小核,分别为4 个高能力核心和4 个高效率核心,比起A14多出两大核,两款MacBook 虽然都使用M1 ,但在入门款Air 比起Pro 少了一核心。

苹果MacBook Air 对比的是Intel 第十代Ice Lake ,只需要耗费10W 低功耗,能力表现却能够比起Ice Lake 笔记本电脑提升两倍性能,甚至在耗电仅只需要四分之一,就足以打压对手。

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在绘图芯片部分,苹果并没有指名是用谁来比较,不可能会是Intel 或AMD 核显,而是MX 或是GTX 系列显卡芯片,也能够看得出明显优势。

多数显卡芯片为了能实现高效率的绘图能力,都需要采用独立显卡芯片才能够解决,反而会导致耗电功率变得非常严重,不过在Apple M1 内集成八核GPU 每次能执行2.5 万个运算,对比笔电GPU 显卡芯片,在M1 的GPU 仅花费10W 就能达到2倍绘图运算性能,功率平均仅花费三分之一就能拥有高能力表现,轻松应付4K 影片串流播放或3D 场景绘图等工作。

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目前Apple Silicon 算是目前ARM 最快的CPU 和GPU 芯片,全部采用苹果定制封装技术。也带来最新16核心神经网路引擎,每秒可执行11 兆次运算,能够提升机器学习(ML)速度高达15 倍,在CPU 中的ML 加速器及强劲GPU 的相辅相成之下,在影片分析、语音识别与影像处理工作上都有较为明显的大幅度提升,甚至支持USB 4 的Thunderbolt 3 (最快可达40Gb/s) 、 PCI 4.0 和NVMe 标准。

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苹果正通过MacBook 当M1 试验品

Apple M1 芯片是苹果首款Apple Silicon ,也是苹果正在摸索的一个未知领域,在这些阶段与过程中肯定也会遇见不少问题。

自从iPad Pro 搭载A12X / A12Z 处理器后,在运算能力上就能与x86 处理器一较高下,如今苹果也已经有花费10 年在移动式设备上的累积设计能力,去除Intel 的计划自2016 年就已经开始展开,到至今iPad Pro 上的A12Z 处理器算是称霸移动设备市场。

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需要引人注意的是MacBook Air 高端款和13 吋MacBook Pro 全都采用相同的8 核心CPU (配备4 个能效核心与4 个节能核心),导致Pro 系列一点都不Pro ,两者差距反而仅差异在于亮度、续航、触控列、高动态扬声器、麦克风、厚度以及散热(主动式冷却系统),至于真实能力差异,关注我,我会持续更新它们的跑分及性能差异。

苹果刻意关闭GPU核心数的戏码,其实在早iPad Pro已经上演过一次,在2020 iPad Pro的A12Z与2018 iPad Pro的A12X完全相同,被证实两者其实都具备8核心绘图处理器只是A12X其中一个绘图处理器单元被隐藏,直到2020 iPad Pro款才被释放,说好听点当初是良率问题,说难听点这一切都是苹果准备规划M1芯片套路啊!依照不同产品等级来关闭GPU核心数。

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在木木看来,苹果正在让市场测试Apple M1 芯片散热能力,毕竟在实验室内无法得知不同环境下M1 芯片产生的热量能否在无风扇的环境下,是否会造成降频运行,毕竟苹果首款产品都会出现不确定因素,也可以看作是实验产品,一切答案都需要等待开卖后,用户长期使用下才能够确定。

苹果Apple M1 兼具集成、省电、高能力优势

简单来说,Apple M1芯片比起目前现有主流处理器更具备「高能力、低耗电、集成」等优势,能够做到这些非常不易,如果现在的x86处理器要达成这样的优势,就需要提供更高瓦数来填补,而目前为止只有M1才能实现鱼与熊掌兼得。

现在的电池技术一直没有有革命性变化,又加上笔电需要兼顾续航与效能下,低功耗的ARM 处理器问世后,也将会成为未来x86 处理器向大小核树立发展方向,Intel 在无法将功耗压低之前,都会持续受到Apple Silicon 系列处理器带来的极大压力,也会让更多厂商开始朝向ARM 发展。

苹果借由多年ARM 手机端处理器经验与发展下,集成许多传统x86 处理器无法达成核心整合,例如神经网路引擎(Neural Engine)、NPU(神经处理单元)、Apple T2 安全控制芯片,在HEVC解码/编码器、SSD主控及加密全直接调用T2 芯片,当成系统第二颗加速处理芯片。

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在Mac 电脑上成功调用T2 芯片能力后,最初欠缺CPU 与GPU 处理器,让苹果决议由移动式设备在近年串起,更让A 系列仿生芯片加速成熟,如今苹果将两款芯片整合集成在一颗Apple M1 芯片上。

在Mac 电脑改用ARM 芯片后,已经提前布局Universal、Catalyst 等技术,能立即解决x86 和ARM 之间转换问题,这次Apple M1 将会让手机与平板端的App 都能够直接在电脑上安装与执行,也将会让Mac 电脑带来另一个全新的生态。

x86 处理器已经输了吗?

目前Apple M1 芯片赢在于低功耗、高效能等优势,这些优势在iPhone、iPad 上轻易可见,苹果将移动设备ARM 架构企图用在笔电与PC产品上,但别忘记M1 仅只是一个非常低阶入门款式,未来还有16吋MacBook Pro 、iMac 、iMac Pro 和Mac Pro 产品也都会带来更新。

预计苹果早已经开发好M1 后续芯片产品,后续高端的Mac 产品也将会搭载更惊人可与Intel i7 、i9 互相抗衡的处理器出现。

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整体的Mac 产品线更换会在两年左右的时间,对于还在使用Adobe 的影视专业用户来说五年内有可能会是一个最终分道扬镳之路,至于Adobe 软件能否使用ARM 处理器运作?

Adobe 官网显示:“Adobe 应用程序目前还不支持ARM 处理器。但为确保完整相容性和能力,我们正在针对这类新处理器测试和最佳化我们的应用程序。"Adobe正努力确保应用程式能与使用ARM 处理器的电脑相容,但目前尚未预定发布日期。

在WWDC 开发者发布会上苹果就已经先展示Adobe Photoshop 与Lightroom 在ARM 系统上运行,至于要让Adobe Premiere 、 After Effects 影视软件支持ARM 架构,花费的时间可不仅只要两年之久,目前短期来看Intel 依旧还是占有优势,除非Adobe 等多款专业软件都开始支持ARM 后,或许才有可能会再次动摇。