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苹果新处理器为什么比英特尔芯片快那么多呢?

日期:2020-12-1 标签:芯片 类别: 阅读:6338 (来源:互联网)

同时,英特尔和AMD也在单片机内构建了多个微处理器,但是,正如Engheim所描述的,苹果的优势在于,它不像其他公司那样,只专注于通用CPU核心,而是专注于专门处理特殊任务的芯片。除CPU(具有高性能和高效的内核)和GPU外,M1也有一个神经引擎,可处理语音识别和摄像机处理等机器学习任务,内置视频解码/编码器,可转换视频文件的高能源效率,可使用安全加密处理,可使用数字信号处理器处理解压音乐文件等数学密集型功能,图像处理单元可加速图像处理应用完成的任务。

Apple的M1芯片是苹果在Mac上所搭载的单核CPU表现最好的芯片,在多核性能方面,也击败了众多高端英特尔竞争对手。开发人员ErikEngheim最近分享了一份关于M1芯片的深入研究报告,内容涉及为什么苹果的新处理器速度比它取代的英特尔芯片要快。

第一,M1并非一个简单的CPU,BQ24703PW就像苹果解释的那样,它是一个系统级芯片,也就是把一系列芯片放在一个硅片封装里。M1拥有8核CPU,8核GPU(部分MacBookAir型号为7核),统一存储器,SSD控制器,图像信号处理器,SecureEnclave,以及许多模块。

同时,英特尔和AMD也在单片机内构建了多个微处理器,但是,正如Engheim所描述的,苹果的优势在于,它不像其他公司那样,只专注于通用CPU核心,而是专注于专门处理特殊任务的芯片。

除CPU(具有高性能和高效的内核)和GPU外,M1也有一个神经引擎,可处理语音识别和摄像机处理等机器学习任务,内置视频解码/编码器,可转换视频文件的高能源效率,可使用安全加密处理,可使用数字信号处理器处理解压音乐文件等数学密集型功能,图像处理单元可加速图像处理应用完成的任务。

值得注意的是,还有一种新的统一存储器架构,它允许CPU、GPU和其他核心之间交换信息,通过统一存储器,CPU和GPU可以同时访问存储器,而不需要在不同区域之间进行数据复制。无需复制,就能访问相同的内存池,加速信息交换,从而提高总体性能。

这款具有特殊用途的芯片,可以加速特定任务的执行,从而带来人们所看到的进步。

因此,许多使用M1Mac进行图片和视频编辑的用户看到了这种速度的提高。它们执行的许多任务,都可以直接在特定的硬件上运行。因此,廉价的M1MacMini无需费力就能轻松编写出大型视频文件,而昂贵的iMac风扇却开足马力十足,无法跟上时代步伐。

专门的芯片已经使用了很多年,但是苹果公司正在向Engheim公司描述的那样,“在这一方向上进行更彻底的转变”。其它晶片制造商如AMD也在采用类似的方法,但是英特尔和AMD依赖于出售通用CPU,出于授权的原因,戴尔和惠普等PC制造商可能不能设计出完全的SoC,就像苹果那样。

苹果可以把硬件和软件结合起来,这是其它大多数公司所不能做到的,这也是为什么iPhone和iPad比其他智能手机和平板电脑有优势的原因。

Engheim对此有深刻的解释,除了自主设计系统级芯片的优势之外,苹果还在M1中使用了FirestormCPU内核,“非常快”,它可以通过Out-of-Order执行器、RISC架构和苹果实现的某些特定优化并行执行更多指令。

恩格海姆认为,由于CISC指令集的限制,英特尔和AMD很难为PC厂商提供端到端的芯片解决方案,这使得两家公司处于困境。