苹果发布Apple Silicon M1--基于A14的预期

今天，苹果发布了全新的MacBook系列产品。这不是一次普通的发布--如果说有什么不同的话，那就是苹果今天迈出的这一步是15年来从未发生过的：整个Mac消费者产品线的CPU架构过渡的开始。

由于该公司跨硬件和软件的垂直整合，这是一个除了苹果之外没有人能如此迅速地带来的巨大变化。苹果上一次涉足此类业务是在2006年，当时该公司抛弃了IBM的PowerPC ISA和处理器，转而采用Intel x86设计。如今，英特尔正在被抛弃，取而代之的是该公司自己的内部处理器和基于ARM ISA的CPU微架构。

这款新处理器被称为Apple M1，这是苹果公司为Mac电脑设计的第一款SoC处理器。它拥有四个大型性能核心、四个能效核心和一个8-GPU核心GPU，在新的5纳米工艺节点上配备了160亿个晶体管。苹果正在为这一新的处理器家族开始一个新的SoC命名方案，但至少在纸面上看起来很像A14X。

今天的活动包含了一大堆新的官方声明，但也缺乏(典型的苹果风格)细节。今天，我们将在已经发布的Apple A14 SoC的基础上，深入剖析Apple M1的最新消息，并对其微架构进行深入研究。

新的苹果M1真的是苹果新的重大旅程的开始。在苹果的演示中，该公司并没有透露太多的设计细节，但有一张幻灯片告诉了我们很多关于芯片封装和设计的信息：

这种将DRAM嵌入到有机包装中的包装风格对新的M1芯片来说并不是什么固有的新东西，因为我们已经在A12X上看到了这样的设计。苹果可能会使用这种包装，而不是通常的智能手机POP(包装上的包装)，因为这些芯片的设计考虑到了更高的TDPS，确保人们能够在新设计中有效地冷却设计是至关重要的。

这可能意味着，我们还将在新芯片上看到128位DRAM总线，与上一代A-X芯片非常相似。

在同一张幻灯片上，苹果看起来也使用了新的M1芯片的实际模具。它完全符合苹果描述的芯片特征，看起来就像是芯片的真实照片。Queue可能是我做过的最快的模具注释：

我们可以在左侧看到新的M1的四个FireStorm CPU内核。请注意超大容量的高速缓存--这是此次活动的惊喜之一，因为A14仍然只有8MB的二级高速缓存。这里的新缓存看起来被分成了3个更大的块，考虑到苹果在这种新配置下从8MB过渡到12MB，这是有意义的，毕竟现在是由4个核心使用，而不是现在的2个核心。

这4个IceStorm效率核心位于SoC的中央，在此之上，我们发现SoC的系统级高速缓存在所有IP块之间共享。

最后，8核GPU占据了相当大的芯片空间，可以在这张骰子的上部找到。

这里，M1最有趣的地方在于它与英特尔和AMD的其他CPU设计相比有何不同。所有上述模块仍然只覆盖了整个管芯的一部分，具有大量的辅助IP。苹果公司提到M1是真正的SoC，包括之前Mac笔记本电脑内的几个独立芯片的功能。

新的CPU核心是苹果声称的世界上最快的。这将是今天文章的中心，因为我们将更深入地研究FireStorm内核的微体系结构，并向您展示Apple A14 SoC的性能数据。

我们预计M1内核将比我们今天将展示的A14更快，所以苹果声称拥有世界上最快的CPU内核似乎是非常可信的。

整个SoC拥有160亿个巨大的晶体管，比最新款iPhone内部的A14多35%。如果苹果保持两款芯片的晶体管密度相近，那么芯片尺寸应该在120 mm²左右，这比Macbook内部的上一代英特尔芯片要小得多。

这并不是苹果第一次为其Mac电脑更换CPU架构。这家长期经营PowerPC的公司在本世纪头十年中期左右走到了十字路口，当时负责PowerPC开发的苹果-IBM-摩托罗拉(AIM)联盟越来越难以进一步开发芯片。IBM的PowerPC970(G5)芯片在台式机上有不错的性能指标，但它的功耗很大。这使得该芯片无法用于不断增长的笔记本电脑领域，苹果仍在使用摩托罗拉的PowerPC 7400系列(G4)芯片，该芯片的功耗确实更高，但其性能无法与英特尔的Core系列处理器相匹敌。

因此，苹果打出了他们预留的一张牌：马克拉项目(Project Marklar)。利用Mac OS X及其底层达尔文内核的灵活性(与其他操作系统一样，达尔文内核被设计为可移植的)，苹果一直在维护Mac OS X的x86版本。尽管最初被认为是良好编码实践的一次练习--确保苹果编写的操作系统代码不会不必要地与PowerPC及其大端内存模型捆绑在一起--Marklar却成为苹果从停滞不前的PowerPC生态系统中退出的战略。该公司将改用x86处理器，特别是英特尔的x86处理器，这将颠覆其软件生态系统，但也为更好的性能和新的客户机会打开了大门。

从所有标准来看，转用x86对苹果来说都是一大胜利。英特尔的处理器提供了比苹果留下的PowerPC处理器更好的性能功耗比，特别是在2006年底英特尔推出酷睿2(Conroe)系列处理器后，英特尔牢牢确立了自己在PC处理器领域的主导地位。这最终确立了苹果在未来几年的发展轨迹，使其成为一家专注于笔记本电脑的公司，推出了原型超极本(MacBook Air)和非常受欢迎的MacBook Pro。类似地，x86带来了与Windows的兼容性，引入了直接引导Windows的能力，或者在开销非常低的虚拟机上运行它。

然而，这种转变的代价来自软件方面的问题。开发人员需要开始使用苹果最新的工具链来生成可以在PPC和x86 Mac上运行的通用二进制文件--而且并不是所有苹果以前的API都能跳转到x86。开发人员当然实现了跳跃，但这是一个没有真正先例的过渡。

弥补这一差距的是Rosetta，这是苹果公司针对x86的PowerPC转换层。Rosetta将允许大多数PPC Mac OS X应用程序在x86 Mac上运行，尽管性能参差不齐(x86上的PPC并非易事)，但Intel CPU的较高性能有助于支持大多数非密集型应用程序。归根结底，Rosetta是苹果的一块创可贴，苹果在2011年推出Mac OS X 10.7(Lion)时就已经放弃了Rosetta。因此，即使有了Rosetta，苹果也向开发者明确表示，如果他们想继续销售x86应用程序并让用户满意，他们希望他们更新x86应用程序。

最终，PowerPC向x86的过渡为现代、灵活的苹果定下了基调。从那时起，苹果创建了一套完整的开发哲学，围绕着快速发展和按自己认为合适的方式改变事物，只考虑了向后兼容性。这让用户和开发者别无选择，只能享受这一过程，跟上苹果的发展趋势。但它也让苹果有能力提早引入新技术，并在必要时打破旧应用程序，这样新功能就不会受到向后兼容性问题的阻碍。

这一切以前都发生过，从下周苹果发布第一批基于苹果M1的Mac电脑开始，这一切都将再次发生。通用二进制程序回来了，Rosetta回来了，苹果推动开发者在ARM上安装和运行他们的应用程序的努力正在全面展开。从PPC到x86的转变为苹果的ISA改变创造了模板，在那次成功的转变之后，随着苹果成为自己的芯片供应商，他们将在接下来的几年里从头再来一次。

发表评论说，FireStorm内核能承受的空中装载和存储数量实在是太疯狂了。回覆。

Zen3的数据看起来很不错。ARM X1也应该与FireStorm展开竞争。话虽如此，M1平台的关键优势将是它更先进的协处理器，再加上主流的采用，应该会推动开发人员构建高度优化的应用程序，这些应用程序可以围绕任何CPU限制的工作负载运行……。NVIDIA当然有Cuda，但它不像M1那样普及，也不像M1那样高效。如果操作得当，您就可以告别CPU优先计算了。回覆

伙计们，我喜欢你们网站的主要原因是你们在市场营销注解中钻研过，我不知道你们是否已经读过了(显然没有)，但他们已经过时了，苹果声称，最强大的芯片或最省电的芯片是与他们自己2018年推出的MacBook对抗的，这是一款配备LPDDR3的14纳米i7 Skylake，甚至不是针对他们上一款Ice Lake机型，更不用说雷诺阿(是的，我知道苹果没有ryzen产品)。不会太过分了吧？是的，能源效率是不是很高，但是忽略掉所有的性能损失有那么大的区别吗？回覆。

而单一核心的说法是基于领导力行业基准中的单一核心峰值表现，无论这意味着什么，以及JavaScript测试和速度计的组合(这是我从你那里听到的最后一个接近苹果的测试)，所以，无论如何，我们都会等待BASE。回覆。

这些基准测试的是性能功耗比，效率非常高是的，这并不意味着功能非常强大，MacBook Pro应该适用于繁重的工作负载，但阿佩尔将这款芯片与i7 Skylake U进行了比较，后者给我的感觉不是很好，但我们将不得不等待它们的出现。回覆。

不是的。他们不是在说苹果的数字。我不是在说苹果的数字。我在这篇文章的第四页谈的是Anandtech的数据，这是基于他们自己在A14上进行的测试，测试显示A14总体上超过了老虎湖圣帕夫(Tiger Lake St Perf)。回覆。

他们的表现丝毫没有下降。M1显然比英特尔在Macbook Air或Macbook Pro上推出的任何产品都要快。A14被困在一部手机上，它给处理器提供了更高的TDP，以便与他们的钱竞争。回覆