蘋果公開第一顆 Apple Silicon CPU - M1 並推出三台搭載 M1 的新機種


Apple 於美國時間 11/10 正式公開第一顆自製桌上型\個人電腦使用的誒運算處理器 - Apple Silicon M1 (新聞稿),M1 爲 Apple 自行設計委託台積電代工製程 5 奈米的 SoC 晶片,完整的整合了 CPU、GPU、神經引擎元件、安全驗證晶片元件、I/O 控制晶片元件、 Thunderbolt 控制器元件,並直接傳統主記憶體。

原先散落主機板各角落的元件晶片

整合成單一晶片設計的 M1

M1 的主要整合內容包含:

  • CPU - 8 核心
  • GPU - 8 核心
  • 神經網絡晶片 - 16 核心
  • DDR4 記憶體 - 8GB(4GB*2)或 16GB(8GB*2)

CPU CORE

八核心設計,其中四顆爲高效能運算核心、另外四顆爲高效率運算核心,與 2020 Macbook Pro 作比較,最高運算效能多出達 2 倍,在到達同樣效能負載下則只有 25% 耗能( 4 倍能源效率):


如果是與 2020 Macbook Air Intel Core i7 1.2GHz 相比較、使用 Final Cut Pro 轉換 55 秒 4K 原生影片,速度提升則高達 3.5 倍。

GPU CORE

同樣八核心設計,與 2020 13 吋 Macbook Pro Core i5 1.4GHz 相比較,最高晶片效能高達 2 倍,在同樣效能負載下則只有 33% 的能耗(3 倍能源效率):


這裡的比較對手自然是以 Intel 提供給 Apple 的 CPU 內顯晶片 Iris Plus Graphics 645 爲主,但兩倍效能分數應該也超過目前 AMD 所使用的內建顯示晶片,因此 Apple 稱 M1 是內顯效能最高的處理器晶片。

在 Apple 官網提供的數據當中, Mac mini 在 Shadow of the Tomb Raider 當中的效能表現達到前代的 4 倍,預估有可能落在 nVidia 1060 左右,執行一些 3A 遊戲應該不成問題了:


神經引擎晶片

機器學習用的神經引擎晶片 Neural Engine 高達 16 核心,處理速度是以往的 15 倍。


整合式主記憶體

M1 比一般 Soc 晶片更進一步整合了傳統的 DDR4 主記憶體,縮短了所有晶片元件與記憶體溝通的距離,在需要大量讀取記憶體的影片處理速度快 3.9 倍、在影像處理速度上快 7.1 倍,這樣的整合方式也是創舉了,雖然能降低記憶體用量,但必須為市場需求準備不同記憶體規格的 SoC 晶片,從 Apple 網站的銷售選擇上看 M1 目前只有提供 8GB 與 16GB 版本,是否真的足夠應付所需有待觀察,整合記憶體到 SoC 內或許會成爲銷售效能上的瓶頸。


三個全新機種

Macbook Air 13吋Macbook Pro 13吋Mac mini 2020late 新版,都是價格不變、重新搭載 M1 CPU,因爲採用整合晶片,三個機種主機板都算是徹頭徹尾的重新設計了,採用的內部機件也都重新設計過,其中 Macbook Air 得益於 M1 的低能耗所帶來的低發熱,採用無風扇設計,加上沒有傳統硬碟,將成為效能最高的全靜音筆電;Macbook Pro 也得益於 M1 的低耗能,執行時間大幅成長到 20 小時,幾乎達到第一台全日無線執行筆電。

但因爲都是採用 M1 SoC 晶片組,怎麽區分市場呢?依據風扇有無與氣流導流的設計來判斷應該是藉由控制晶片的執行頻率來做限制,沒有意外的話 Macbook Air 應該會三者當中最低的執行頻率,Macbook Air 基本款的 GPU 甚至只有 7 核心、刻意偷掉 1 核心,這真是微型手術般的切分技術啊。


可憐的英特爾

官方新聞稿中與各機種比較的主要規格都放在底部附註內,都是以蘋果以往的機器爲主,且沒有針對一定的機種作比較,但主要對象當然都是以往使用的 Intel CPU,效能比較並沒有針對包含獨立顯卡的機種,至於獨立顯卡機種是否會繼續搭載 Intel CPU 呢?或是 Apple 已經正在準備 M1 搭配外部顯卡機種呢?

Intel 面對 Apple 推出 M1 回應認爲 Intel CPU 依然是市場上最開放的 CPU,認爲自己依然具有競爭優勢,也認為即將發售的 11 代 CPU 在效能上並不輸給 Apple Silicon CPU,不過龐大的能耗、運算時的熱量、增加設計的不便性、高昂的費用等等,都是 Apple 想要自行設計的考量點,Intel 的 10 代 CPU 也才剛將所有高階 CPU 放到市場而已,就已經被 Apple 攻進後院必須拿 11 代來說嘴,哈囉?英特爾?你還好吧?

同時,過往支付給 Intel CPU 高額成本,多數將用來支付 ARM 架構授權費用與台積電代工費用,其他將回饋挹注到 Apple 自己的營收裡,加上這次發佈趕在耶誕節假期前推出銷售,可能會在明年度大幅回報在蘋果的營業額上。

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