双 11 苹果发表会前,Mac 是苹果唯一一条还没使用自家处理器的产品线。换晶片并非易事,不仅涉及底层架构转移、系统重写,还需考虑大量第三方软体相容性。
2005 年,苹果抛弃摩托罗拉,从 PowerPC 投奔英特尔时,就经历过一次苦差事。
当时整个迁移时间耗费苹果 4 年,以第一代 MacBook Pro 为起点,直至首个不支援 PowerPC 架构的 OS X 系统 Snow Leopard,苹果才完成 Mac 软硬体完全转移到 X86 架构。
苹果愿意冒风险,只是单纯想让 Mac 摆脱旧技术,获得更有竞争力的晶片,以期提升性能。
▲ 这次苹果启用自研晶片、转移架构的目的:获得强大性能、客製技术,以及更佳的耗能管理。
如今苹果想脱离英特尔,拥抱自研晶片,理由也是如此。只不过以苹果现在处境,单纯追逐性能,显然不是自研晶片的唯一目的。
苹果 M1 晶片有哪些特性?M1 晶片,是苹果第一颗专门为 Mac 打造的晶片,也是 Mac 平台第一款基于 ARM 架构的晶片。
(Source:苹果,下同)
不再是单纯的 CPU 处理器,而是和 iPhone、iPad 的 A 系列晶片,以及 Android 手机常见的骁龙 Snapdragon 晶片一样,採用 SoC 封装技术。
这意味把 CPU、GPU、内存等多模组全部整合在一起,以获得更高整合度,也有利电脑内部空间释放。
苹果已先行公开一部分晶片细节。首先製程方面,M1 和 A14 一样,都是基于最新 5 奈米製程,但比起 A14 的 6 核心设计,M1 採用"4+4"大小核组成 8 核心 CPU,以及 8 核心 GPU,高达 160 亿电晶体数量,也比 A14 要多 35%。
单纯看架构,苹果这颗 M1 其实和之前衍生版 A 系晶片十分类似,比如说稍早用于 iPad Pro 的 A12X / A12Z,之于 iPhone 的 A12,也是靠增加 CPU / GPU 的核心数提升性能。
从这点来看,M1 与 A14 确实也有不少关联。
但既然用于 Mac 平台晶片,M1 显然也会获得比 A14 更好的散热条件,再加上一、二级快取大小变化,和高频宽使用,往往也预示更出色的性能释放。
发表会时,苹果强调 M1 晶片"效能功耗比"(Performance per watt)优势,同时也和业界主流笔电处理器对比。其中 10W 功耗下,M1 的 CPU 性能是竞品 PC 处理器两倍,且 M1 仅需使用四分之一功耗,就能匹敌竞品 PC 处理器的峰值性能。
GPU 情况也类似,同样是 10W 功耗下拉开两倍的性能差,且也在更低功耗下做到同等性能水準。
不过疑问还是有,如 M1 晶片大小核时脉还未知,苹果的竞品比较对象也十分模糊,以及 Air 和 Pro 两种模具下,不同散热是否影响性能释放,这些都需要等之后评测解答。
性能提升之余,苹果还特地提到 M1 晶片的"统一记忆体设计"。
传统 PC 中,CPU 和 GPU 记忆体物理上相互独立,这就导致某些共享数据需要在两个记忆体池交换和分配一次。
但本次 M1 晶片採用和 iPhone 等其他苹果设备类似的"统一记忆体设计",其实就是让 CPU 和 GPU 共享同个记忆体池,不仅可让数据共享更高效,降低延迟,同时也更省电。
16 核心的神经网路引擎和 A14 架构类似。近几代 iOS 系统已有很多功能离不开机器学习,如图像合成、图库分类乃至电源管理等,背后都有类似技术。
如今,机器学习移植到 Mac 上的价值也是如此,有了 M1 晶片硬体级支援,像是改善电脑照片的合成速度,提升语音辨识準确性等,都可为 Mac 所用,各种 iOS 平台移植过来的 App,也可在 Mac 平台用到机器学习技术。
剩下的特性也很简单,不外乎就是支援 USB 4、PCI 4.0、NVMe 储存等特性,以及苹果专门编码、解码引擎和安全隔离区技术等,其实不少都在苹果的 T2 晶片出现过。
专用编解码引擎将显着改善 Final Cut Pro 这类苹果第一方影像编辑应用的执行效率,提升幅度也是倍数等级;安全区则是将苹果一贯重视的隐私保护沿用到 Mac。
首批使用苹果晶片的 Mac,变化在哪?
和高调亮相的 M1 晶片相比,首批使用晶片的 3 款 Mac 产品,反倒不太耀眼。问题还是在外观。原本很多人寄望靠架构转移,以及 ARM 架构的低功耗特性,让 Mac 产品大改一次。
但目前来看,苹果显然还不準备调整 MacBook 的外观,本次 3 款新 Mac 基本还是沿用旧款模具,可视为"换晶片不换壳"的升级。
▲ M1 晶片对 Mac 的改善,主要体现在性能和续航。
亮点还是有,毕竟普通用户不会太在意倍数级性能改善,但如果说续航力爆表,萤幕回应更快、直接相容 iOS 应用生态等,其实都是能明显感觉且具实用性的变化。
为了强调 M1 晶片带来的续航改善,苹果发表会直接使用"史上续航最长"比喻,突显 MacBook Air 和 13 吋 MacBook Pro 续航时长提升。
正常情况下,MacBook 电池续航约 10~12 小时,如果重度使用,可能 6~8 小时后就没电了。现在配备 M1 晶片的 MacBook Air,续航时长最高可达 18 小时,13 吋 MacBook Pro 更飙升至 20 小时。
如果数据属实,以后带新 Mac 出门,单纯打字和浏览网页,在外跑一天根本不需要充电,很多场景使用笔电的习惯也将改变。
M1 晶片到来,也为 MacBook 带来和手机、平板一样的快速唤醒能力。
发表会时负责软体的副总裁 Craig Federighi 展示片段:他伸手打开 MacBook,萤幕瞬间亮起,桌布颜色直接照在他脸上,就是在强调"快速回应"特性。
全天候续航、即时唤醒,还有优秀的散热,其实也是过往搭载 ARM 架构晶片 PC 喜欢炫耀的特徵。比如说当年高通骁龙 8cx 笔电,以及微软 Surface Pro X 等,东西本身不算新鲜。
但对 MacBook 来说,使用 ARM 晶片是第一次;获得这些特性,也是第一次。
至于 Mac mini,身为桌机系统,M1 晶片的改善自然就不涉及续航力,重点还是性能提升,以及能耗节省方面。
当然,苹果也调低新款 Mac mini 的起价,算是不小的惊喜。如果你有体验 M1 晶片的兴趣,Mac mini 会是不错的入门产品。
我们还留意到 M1 晶片对 Mac 软体生态的改变。过去 2 年,虽然苹果很努力号召开发者,将 iOS 应用带进 macOS 系统,但由于手机、平板和电脑的底层硬体还是不同,并非容易的事。
▲ iPhone 和 iPad 的 App 可直接在搭载 M1 晶片的 Mac 执行,但体验如何,需要等待测试。
M1 晶片出现 Mac 后,直接解决硬体差异造成的应用互通问题。苹果已表示,所有搭载 M1 晶片的 Mac,都可直接执行 iOS 上的应用程式。
具体如何搭配,根据苹果的说法,滑动、点击和触控手势,都将在 Mac 上改以触控板、键盘执行。看来以后拿着 Mac 组队开《王者荣耀》也不是难事。
总体来看,第一批搭载 M1 晶片的产品,重点还是内在,而非外表。其实苹果本次"选品"也十分谨慎,如 Air 和 mini 都定位大众消费级,专业产品线仅 13 吋 MacBook Pro 更换成 M1 晶片,并未影响更高阶的产品。
考虑到专业用户对特定软体、工作流程的依赖,对设备执行环境会有更高要求,架构转移完成、软体全面相容前,苹果确实不会贸然改变环境。
但可预见的是,从明年开始,16 吋 MacBook Pro 乃至 iMac 等产品线,肯定会推出苹果自研晶片版,Mac 全系列抛弃英特尔和 x86 架构,也只是时间问题而已。
M1 名称也预示今后,苹果还会继续推出 M2、M3 等晶片,驱动 Mac 体验改善,以及让 Mac 尝试之前无法做到的新硬体,这些都是 M 系列晶片的可能性。
只要这种改进让 Mac 获得好评,哪怕弃用 x86,不会对英特尔销售削减太多,可对其他厂商而言,也是不小的撼动。
40 多年前,苹果以製造个人电脑起家,逐渐转变成依赖 iPhone 和各类服务的公司。不少人已觉得,个人电脑为苹果每季财报占比不到七分之一的业务,已经没什么改革的必要。但现在靠自研晶片,Mac 也将走上和 iPhone、iPad 一样的升级节奏,并在统一和整合生态下,获得改革原有软体体验的机会。
"One More Thing"发表会,苹果再次向业界表明自製晶片的野心;对 Mac 的未来,苹果也有新的答案。