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M1 暴打 Intel?——这次的芯片有何不同

1. 前言 之前看到 M1 芯片出来之后,就想说些什么,结果光写 x86 和 ARM 就写了 4000 多字,考虑到文章篇幅,只得分为上下两篇,上一篇文章发出后有很多人表示非常喜欢,让我赶紧更新,在这里向支持我的读者们表示感谢 🙏。 那么话不多说,这篇我们来聊一聊,这次的芯片到底有何不同,以至于让那么多人说苹果不讲武德。 在这之前我先说明,我只是一个计算机专业的学生,从来就没有自诩自己是什么专家学者,我写博客也只是为了做一些简单的科普,把自己知道的一些知识分享给大家。如果文章中有什么错误的地方,还请各位读者指正。 2. M1 芯片 ≠ CPU 首先,我们要先摆脱一个认知误区,M1 芯片不是一块 CPU,而是一块专为 Mac 设计的 SoC 芯片。CPU 只是 M1 芯片的一个组成部分。 所谓 SoC 芯片,指的是系统级芯片(System on Chip),也称片上芯片,是一个将电脑或其他电子系统集成到单一芯片的集成电路。 SoC 集成的主要包括处理器(CPU,GPU 等)、基带、各种接口控制模块、各种互联总线等,其典型代表为手机芯片。举个例子,CPU 公司将自己的所生产的 CPU 设计卖给其他公司,而其他公司就根据该 CPU 自己添加上所需要的各种外设控制器,这就是 SoC。 所以简单来说:SoC 就是一块集成了 CPU、GPU 等多种结构的芯片。因此,千万不要简单的认为 M1 芯片就是 CPU。 官网有一张图,就很好地说明了 M1 芯片的组成成分。如下图所示,苹果称其为统一内存架构(Unified memory architechture),即通过 Fabric 高速总线将中央处理器、图形处理器、神经网络引擎、缓存、DRAM 内存全部连接在一起。因此,M1 芯片的强大,绝不是靠一个强悍的 CPU 支撑的,而是众多性能强大的部件结合苹果优秀的设计共同努力的成果。 3. 统一内存架构(UMA) 通过上一段内容,我们知道了 M1 芯片的强大光靠一颗强大的 CPU 是不够的,毕竟苹果也没办法突破物理定律,单纯通过设计让 CPU 的性能提升数倍。很明显苹果采用了其他的技巧来弯道超车,而**「统一内存架构」**就是其中之一。...

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M1 暴打 Intel?——x86 与 ARM 的爱恨情仇

最近这段时间数码圈里最火的莫过于苹果最新推出的三款基于自研芯片 M1 的电脑了,分别是 MacBook Air、13 寸的 MacBook Pro 以及 Mac Mini。其热度也是久居不下,哪怕距离发布会已经过去 10 多天了,却仍然能看见各种评测视频、文章层出不穷。在一些平台搜索 MacBook M1 的相关视频、文章,无一例外都是:Apple 真香、性能起飞、虐杀英特尔等等这类词汇。 最近新出的拆解视频我也有看了一些,可以发现其实新出的 Mac 在模具方面和前几年相比没有什么太大的变化,最大的亮点在于便是其自研的 ARM 芯片 M1 了。 此次的 M1 芯片的出现,带火了另一个名词,ARM 架构。同时也让一个探讨许久的问题又重新浮出水面:ARM 芯片真的会超越 x86 芯片吗? 本文先不探讨 M1 芯片的设计思路,先来认识学习下两个经常听见但有可能并不太清楚的名词:ARM 与 x86。 ARM 与 x86 随着信息技术的普及,在现在,相信你随便找一个人问他知不知道 CPU 是什么,我想他的答案都会是肯定的。但如果你再问他,知道 CPU 的 x86 架构和 ARM 架构吗,我想一些计算机专业的同学可能都不会太清楚,因此在谈此次苹果的 M1 芯片之前,我们先来聊一聊 ARM 与 x86。 时下「打工人」这个名词很火,而 CPU 就是整个计算机中最勤劳且最核心的打工人。x86 和 ARM 便是 CPU 中两种不同类型的打工人,这两种架构很大一个区别就是指令集。 架构?指令集? 看到这里你是不是很疑惑,架构到底是什么?指令集又是什么?别急,我们还是以打工人为例,将 CPU 代入该角色来说明。 事实上,CPU 做的事情很简单也最核心,简单来说就是接收指令+运算。CPU 和千千万打工人一样,首先要有正常的工作能力(即执行能力/运算能力),然后又有足够的逻辑能力(能明白做事的顺序),最后还要有一定的理解能力,能听懂别人的话(即指令集),才能正常工作。而把这些集中在一起就构成了所谓的「架构」。你可以将「架构」理解为一套**“工具”、“方法”和“规范”的集合**。...