开发人员深入探讨为什么苹果的M1芯片如此之快的原因

苹果的M1芯片是苹果有史以来基于单核CPU基准评分在Mac中发布的最快的芯片,在多核性能方面,它击败了许多高端英特尔Mac。开发商Erik Engheim最近分享了对“ M1”芯片的深入研究,探讨了苹果新处理器比被替换的英特尔芯片如此之快的原因。

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M1”不是一个简单的CPU。正如苹果公司解释的那样,它是一个片上系统,这是一系列都封装在一个硅封装中的芯片。‌M1‌拥有8核CPU,8核GPU(某些MacBook Air型号为7核),统一内存,SSD控制器,图像信号处理器,Secure Enclave等。

英特尔和AMD还在单个封装中提供了多个微处理器,但是正如Engheim所说,苹果有优势,因为苹果与其专注于像竞争对手一样专注于通用CPU内核,不如专注于处理特殊任务的专用芯片。

除了CPU(具有高性能和高效率内核)和GPU外,“ M1”还具有神经引擎,可用于语音识别和摄像头处理等机器学习任务;内置视频解码器/编码器,可对视频进行高效转换视频文件,处理加密的安全区域,用于处理数学上密集的功能(例如解压缩音乐文件)的数字信号处理器,以及可加速由图像处理应用完成的任务的图像处理单元。

值得注意的是,还有一种新的统一内存架构,该架构允许CPU,GPU和其他内核之间相互交换信息,并且通过统一内存,CPU和GPU可以同时访问内存,而不是在一个区域和另一个区域之间复制数据。无需复制即可访问相同的内存池,从而加快了信息交换的速度,从而提高了整体性能。

所有具有特定用途的所有芯片都可以加速特定任务,从而带来人们所看到的改进。

这就是为什么许多使用‌M1‌ Mac进行图像和视频编辑的人看到这种速度提高的原因。他们执行的许多任务可以直接在专用硬件上运行。这样一来,廉价的‌M1‌ Mac Mini就能对大型视频文件进行编码,而又不会汗流while背,而昂贵的iMac却让所有粉丝全力以赴,但仍无法跟上潮流。

专用芯片已经使用了多年,但是正如Engheim所说,苹果正在朝着这个方向“更根本的转变”。AMD等其他Arm芯片制造商也采用了类似的方法,但是英特尔和AMD依靠销售通用CPU,并且出于许可原因,戴尔和惠普等PC制造商可能无法像苹果公司一样设计内部完整的SoC。 。

Apple能够以大多数其他公司无法复制的方式集成硬件和软件,这始终使iPhoneiPad在其他智能手机和平板电脑方面具有优势。

当然,英特尔和AMD可能只是开始销售完整的SoC。但是这些包含什么?PC制造商可能对它们包含的内容有不同的想法。英特尔,AMD,微软和PC制造商之间可能会出现冲突,涉及应包含哪种专用芯片,因为这些芯片需要软件支持。

除了内部设计的片上系统的优势外,Apple还在‌M1®中使用Firestorm CPU内核,这些内核“真正快”,并且能够通过无序执行并行执行更多指令, RISC体系结构以及Apple已实现的一些特定优化,对此Engheim进行了深入的解释。

Engheim认为,由于CISC指令集及其业务模型的局限性使其难以为PC制造商创建端到端芯片解决方案,因此英特尔和AMD处于困境。

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