雙 11 蘋果發表會前,Mac 是蘋果唯一一條還沒使用自家處理器的產品線。換晶片並非易事,不僅涉及底層架構轉移、系統重寫,還需考慮大量第三方軟體相容性。

2005 年,蘋果拋棄摩托羅拉,從 PowerPC 投奔英特爾時,就經歷過一次苦差事。

當時整個遷移時間耗費蘋果 4 年,以第一代 MacBook Pro 為起點,直至首個不支援 PowerPC 架構的 OS X 系統 Snow Leopard,蘋果才完成 Mac 軟硬體完全轉移到 X86 架構。

蘋果願意冒風險,只是單純想讓 Mac 擺脫舊技術,獲得更有競爭力的晶片,以期提升性能。

如今蘋果想脫離英特爾,擁抱自研晶片,理由也是如此。只不過以蘋果現在處境,單純追逐性能,顯然不是自研晶片的唯一目的。

蘋果 M1 晶片有哪些特性?

M1 晶片,是蘋果第一顆專門為 Mac 打造的晶片,也是 Mac 平台第一款基於 ARM 架構的晶片。

M1 是第一個使用 5 奈米製程技術所打造的個人電腦晶片,滿載驚人的 160 億個電晶體。
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不再是單純的 CPU 處理器,而是和 iPhone、iPad 的 A 系列晶片,以及 Android 手機常見的驍龍 Snapdragon 晶片一樣,採用 SoC 封裝技術。

這意味把 CPU、GPU、內存等多模組全部整合在一起,以獲得更高整合度,也有利電腦內部空間釋放。

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蘋果已先行公開一部分晶片細節。首先製程方面,M1 和 A14 一樣,都是基於最新 5 奈米製程,但比起 A14 的 6 核心設計,M1 採用「4+4」大小核組成 8 核心 CPU,以及 8 核心 GPU,高達 160 億電晶體數量,也比 A14 要多 35%。

單純看架構,蘋果這顆 M1 其實和之前衍生版 A 系晶片十分類似,比如說稍早用於 iPad Pro 的 A12X / A12Z,之於 iPhone 的 A12,也是靠增加 CPU / GPU 的核心數提升性能。

從這點來看,M1 與 A14 確實也有不少關聯。​

但既然用於 Mac 平台晶片,M1 顯然也會獲得比 A14 更好的散熱條件,再加上一、二級快取大小變化,和高頻寬使用,往往也預示更出色的性能釋放。

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發表會時,蘋果強調 M1 晶片「效能功耗比」(Performance per watt)優勢,同時也和業界主流筆電處理器對比。其中 10W 功耗下,M1 的 CPU 性能是競品 PC 處理器兩倍,且 M1 僅需使用四分之一功耗,就能匹敵競品 PC 處理器的峰值性能。

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GPU 情況也類似,同樣是 10W 功耗下拉開兩倍的性能差,且也在更低功耗下做到同等性能水準。

不過疑問還是有,如 M1 晶片大小核時脈還未知,蘋果的競品比較對象也十分模糊,以及 Air 和 Pro 兩種模具下,不同散熱是否影響性能釋放,這些都需要等之後評測解答。

性能提升之餘,蘋果還特地提到 M1 晶片的「統一記憶體設計」。

傳統 PC 中,CPU 和 GPU 記憶體物理上相互獨立,這就導致某些共享數據需要在兩個記憶體池交換和分配一次。

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但本次 M1 晶片採用和 iPhone 等其他蘋果設備類似的「統一記憶體設計」,其實就是讓 CPU 和 GPU 共享同個記憶體池,不僅可讓數據共享更高效,降低延遲,同時也更省電。

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16 核心的神經網路引擎和 A14 架構類似。近幾代 iOS 系統已有很多功能離不開機器學習,如圖像合成、圖庫分類乃至電源管理等,背後都有類似技術。

如今,機器學習移植到 Mac 上的價值也是如此,有了 M1 晶片硬體級支援,像是改善電腦照片的合成速度,提升語音辨識準確性等,都可為 Mac 所用,各種 iOS 平台移植過來的 App,也可在 Mac 平台用到機器學習技術。

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剩下的特性也很簡單,不外乎就是支援 USB 4、PCI 4.0、NVMe 儲存等特性,以及蘋果專門編碼、解碼引擎和安全隔離區技術等,其實不少都在蘋果的 T2 晶片出現過。

專用編解碼引擎將顯著改善 Final Cut Pro 這類蘋果第一方影像編輯應用的執行效率,提升幅度也是倍數等級;安全區則是將蘋果一貫重視的隱私保護沿用到 Mac。

首批使用蘋果晶片的 Mac,變化在哪?

和高調亮相的 M1 晶片相比,首批使用晶片的 3 款 Mac 產品,反倒不太耀眼。問題還是在外觀。原本很多人寄望靠架構轉移,以及 ARM 架構的低功耗特性,讓 Mac 產品大改一次。

但目前來看,蘋果顯然還不準備調整 MacBook 的外觀,本次 3 款新 Mac 基本還是沿用舊款模具,可視為「換晶片不換殼」的升級。

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亮點還是有,畢竟普通用戶不會太在意倍數級性能改善,但如果說續航力爆表,螢幕回應更快、直接相容 iOS 應用生態等,其實都是能明顯感覺且具實用性的變化。

為了強調 M1 晶片帶來的續航改善,蘋果發表會直接使用「史上續航最長」比喻,突顯 MacBook Air 和 13 吋 MacBook Pro 續航時長提升。

正常情況下,MacBook 電池續航約 10~12 小時,如果重度使用,可能 6~8 小時後就沒電。

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現在配備 M1 晶片的 MacBook Air,續航時長最高可達 18 小時,13 吋 MacBook Pro 更飆升至 20 小時。

如果數據屬實,以後帶新 Mac 出門,單純打字和瀏覽網頁,在外跑一天根本不需要充電,很多場景使用筆電的習慣也將改變。

M1 晶片到來,也為 MacBook 帶來和手機、平板一樣的快速喚醒能力。

發表會時負責軟體的副總裁 Craig Federighi 展示片段:他伸手打開 MacBook,螢幕瞬間亮起,桌布顏色直接照在他臉上,就是在強調「快速回應」特性。

全天候續航、即時喚醒,還有優秀的散熱,其實也是過往搭載 ARM 架構晶片 PC 喜歡炫耀的特徵。比如說當年高通驍龍 8cx 筆電,以及微軟 Surface Pro X 等,東西本身不算新鮮。但對 MacBook 來說,使用 ARM 晶片是第一次;獲得這些特性,也是第一次。

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至於 Mac mini,身為桌機系統,M1 晶片的改善自然就不涉及續航力,重點還是性能提升,以及能耗節省方面。

當然,蘋果也調低新款 Mac mini 的起價,算是不小的驚喜。如果你有體驗 M1 晶片的興趣,Mac mini 會是不錯的入門產品。

我們還留意到 M1 晶片對 Mac 軟體生態的改變。過去 2 年,雖然蘋果很努力號召開發者,將 iOS 應用帶進 macOS 系統,但由於手機、平板和電腦的底層硬體還是不同,並非容易的事。

M1 晶片出現 Mac 後,直接解決硬體差異造成的應用互通問題。蘋果已表示,所有搭載 M1 晶片的 Mac,都可直接執行 iOS 上的應用程式。

具體如何搭配,根據蘋果的說法,滑動、點擊和觸控手勢,都將在 Mac 上改以觸控板、鍵盤執行。看來以後拿著 Mac 組隊開《王者榮耀》也不是難事。

總體來看,第一批搭載 M1 晶片的產品,重點還是內在,而非外表。其實蘋果本次「選品」也十分謹慎,如 Air 和 mini 都定位大眾消費級,專業產品線僅 13 吋 MacBook Pro 更換成 M1 晶片,並未影響更高階的產品。

考慮到專業用戶對特定軟體、工作流程的依賴,對設備執行環境會有更高要求,架構轉移完成、軟體全面相容前,蘋果確實不會貿然改變環境。

但可預見的是,從明年開始,16 吋 MacBook Pro 乃至 iMac 等產品線,肯定會推出蘋果自研晶片版,Mac 全系列拋棄英特爾和 x86 架構,也只是時間問題而已。

M1 名稱也預示今後,蘋果還會繼續推出 M2、M3 等晶片,驅動 Mac 體驗改善,以及讓 Mac 嘗試之前無法做到的新硬體,這些都是 M 系列晶片的可能性。

只要這種改進讓 Mac 獲得好評,哪怕棄用 x86,不會對英特爾銷售削減太多,可對其他廠商而言,也是不小的撼動。

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40 多年前,蘋果以製造個人電腦起家,逐漸轉變成依賴 iPhone 和各類服務的公司。不少人已覺得,個人電腦為蘋果每季財報占比不到七分之一的業務,已經沒什麼改革的必要。但現在靠自研晶片,Mac 也將走上和 iPhone、iPad 一樣的升級節奏,並在統一和整合生態下,獲得改革原有軟體體驗的機會。

「One More Thing」發表會,蘋果再次向業界表明自製晶片的野心;對 Mac 的未來,蘋果也有新的答案。

本文轉載自《愛范兒

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