深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

2020-11-17 22:30:22 249点赞 229收藏 112评论

创作立场声明:本文为原创内容。图片来自互联网及苹果发布会视频截图。

11月11日,“双11返场版”苹果发布会正式举办,如约推出了基于ARM架构M1芯片的MacBook Air、MacBook Pro和Mac Mini。虽然股价没涨,市场反应也不温不火,但是,苹果变革的暗流,已经汹涌袭来。

深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

从X86转向ARM,对苹果来说到底意味着什么,是否会重蹈Surface RT的覆辙?我试图就自己的理解跟大家分享一下,也包含一些初步的购买建议,如有偏颇,欢迎讨论指正~

M1芯片到底好在哪里?

本质区别——Intel X86基于CISC,M1芯片基于RISC。什么是CISC和RISC?咱用比较通俗(雾)的语言说一下:

CISC(Complex Instruction Set Computer)——复杂指令系统计算机。

典型范例:Intel酷睿、AMD锐龙……

大家手里现存的个人计算机处理器,包括Intel Yes、AMD Yes什么的,都是基于CISC。CISC拥有很多复杂的指令,这些指令可以专门去处理一些复杂任务,比如有一些指令是“消防员”,他们去灭火很专业,但缺点是如果交通堵塞,消防员就无能为力,必须得派交警过去,所以CISC的特点是“专事专办”。那你该问了,要是着火的房子太多消防员管不过来怎么办?抱歉,只能一个一个来,交警也只能干看着;

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RISC(Reduced Instruction Set Computer)——精简指令集计算机。

典型范例:高通骁龙、三星Exynos、苹果A系列

苹果M1就是基于RISC。RISC只有一些简单指令,就好比这个城市里既没有消防员、也没有交警,只有广大的平头老百姓。当要解决简单任务时,每个人都可以上阵干活,因此速度更快。但当房子着火时(要解决复杂任务时),由于没有消防员,所以部分群众必须团结起来灭火,他们不够专业,只能依靠团队和协作,费了很多周章还是能把火给灭了,但付出的劳动和精力比专业消防员多很多。

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当我们使用电脑的时候,需要解决的通常都是复杂问题,CISC支持很多高级的指令,可以高效处理特殊任务;而RISC只有一些常用指令,当你要处理复杂事项的时候,RISC需要把常用指令组合到一起才能完成。举个通俗的例子,当我们要命令一个人“吃饭”的时候,CISC会直接告诉他:吃饭!而RISC没有“吃饭”这个高级指令,只会告诉他:拿起勺子,挖一勺米饭,放到嘴里。

因此,由于指令集复杂程度上的先天劣势,通常来讲RISC的计算能力是赶不上CISC的,这是在苹果正式推出M1之前外界质疑的焦点所在:“用手机芯片跑电脑系统,真的不是开玩笑嘛?”

但正因为指令集简单,RISC也具备了先天优势——芯片结构简单、单元电路少,所以功耗很低,所以手机、平板等小型移动终端都在使用RISC处理器,通常只要靠热传导就可以及时带走芯片运行所产生的热量。而无论Intel还是AMD,只要是电脑就都得靠风冷或水冷散热,因为它们都是基于CISC平台(不过也有例外,像是12吋MacBook这种比较奇葩的被动散热机型,也是通过采用超低电压版CPU才实现的,因此性能被大幅削弱,还有一些固定用途的商用计算机也是如此)。不仅如此,RISC处理器还具备电路易于设计、迭代快、成本低等优势。

实际上,RISC概念的提出者——John Cocke早在46年前就发现,计算机中约20%的指令承担了80%的工作。CISC现如今面临RISC的挑战并不是偶然,只是时间问题。

当认识到RISC和CISC的区别后,我们便不难理解基于ARM架构M1芯片的优势所在:

1、超高能效比

发挥更多的性能,带来更低的功耗,散发出更少的热量。

由于前述RISC架构的优势,RISC芯片完成同样任务所消耗的电能比CISC少很多,能耗低发热也就低。按照苹果宣称,M1能效比在桌面级处理器中名列首位。

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举个例子,比如之前要达到性能A,CPU1温度会达到80度极限温度,而现在CPU2只需要40度,远远没有达到安全温度极限,那么这个CPU2就有机会挑战1.5倍甚至2倍A性能,所以更好的能效比能够释放芯片更高的性能,M1即是如此。

2、续航翻倍,改变笔记本“游戏规则”

这一点就很好理解了。因为功耗低,所以电池用得就更久。再加上硬件平台发热量降低,电池工作环境的温度也会更低,能够更好地发挥效能。

M1版MacBook Pro标称续航直达20小时,这个成绩太过恐怖。

3、不再被供应商卡脖子,性能鬼畜级提升

其实苹果M1并不是什么牛得不行的芯片,毕竟5nm工艺目前来说是全行业的天花板,苹果又不是搞永动机的。。。深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买? 深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买? 但为什么M1能一下子带来这么大的性能和能效提升?这你就得问牙膏厂了。。

深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

Intel把控着全球个人电脑产品的迭代速率,苹果每次更新Mac产品线,都必须紧跟英特尔的节奏,产品的性能也由Intel说了算。英特尔之所以被称为“牙膏厂”,就是因为他每推出新一代CPU,性能只比上一代高一点点,远没有达到当下的技术上限,但毕竟所有PC厂商都只能从Intel或AMD采购CPU,因此在性能方面没有话语权。Intel之所以挤牙膏,主要原因有两点,一个是Intel确实有一言堂的能力,可以自己制定游戏规则;另一个是如前面所说,CISC处理器功耗高发热大,任何高性能都要满足“散热量不至于损伤硬件”的前提,因此无法一味提升性能。Windows成熟的系统和生态均基于CISC,Intel即使想转向RISC也无能为力。

而苹果由于掌控整个硬件+软件+平台+生态的产业闭环,要想从X86的CSIC转向ARM的RISC,可操作性就强得很多,而且未来产品性能和更新节奏再也不会受制于Intel。因此,虽然RISC有一定的先天劣势(只有精简指令集),但苹果可以自己掌握芯片设计流程,更好地发挥5nm工艺潜能,使得整体性能瑕不掩瑜,甚至超越行业1个身位以上。根据外媒的初步跑分,苹果M1性能差不多可以对标Intel i7-10700。把这个等级的CPU塞到Mac Mini甚至是MacBook Air里,以后还咋说Mac低配高价……

连苹果自己都在发布会结尾的彩蛋里开地图炮,估计WinPC们要骂娘了。。

就在准备内容这几天,又冒出个更惊悚的:

深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

我只是买了个笔记本啊喂。。。苹果真是不讲武德。。

4、掌握芯片方案主动权

转投ARM的苹果不仅不再受Intel芯片迭代时间制约,芯片的封装方式、封装范围也完全自己说了算。在一颗M1晶粒上完全集成了4+4核心CPU、8核心GPU、16核心神经网络引擎、雷电/USB 4控制器等等,同时SoC上又封装了内存颗粒,这也就是苹果官网所强调的“整合内存”。相比之下,在传统X86架构PC上,这些组件通常是散落在主板各处的,Intel只负责在处理器中封装CPU部分,顶多再加上GPU(也就是所谓的集显或核显),剩下的由主板厂商提供,内存则是大家熟悉的内存条、或者内存颗粒。由于主板上各个部件之间由错综复杂的电路相连,电信号难免存在串扰,稳定性比较一般。

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而M1则是直接将这些组件封装在一起,原先从“CPU家”到“内存家”要开车去,要是路上遇到点事故啊、堵车啊什么的,那就会受影响。现在CPU和内存直接做邻居,走两步敲敲门就进去了,效率和可靠性都会显著提升。

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整合芯片还有更重要的作用,想必大家都想到了,那就是缩小平台体积。转投ARM平台之后,苹果有机会推出更轻薄的笔记本,但不再需要以降低性能作为代价,12英寸MacBook也极有可能以“小而强大”的姿态回归,摆脱“最贵上网本”的帽子。

ARM版Mac会不会重蹈Surface RT的覆辙?

在试水ARM这件事上,首先要理解一个本质区别:苹果的目的是更强大,微软的目的是试一试。

微软做ARM是为了轻量化、低成本;苹果做ARM是为了打破能效瓶颈,同时打通基于ARM架构软件生态闭环上的最后一道硬件障碍。

微软从没有打算认真地深耕ARM平台,而是总想往Pad领域横插一脚,看能不能分一杯羹,但事实上Pad是一个非常鬼畜的领域,它基本上等同于“苹果市场”,没有完整Pad体验又没有完整Windows体验的Surface RT两头不讨好,只能被历史的滚滚车轮碾过去。试问,谁又想用一个连exe版QQ都装不上的Windows呢?

而苹果转投ARM,从中远期利益来看,远大于前期所需要付出的转换成本。如果说转型一定会存在“阵痛”,那么苹果至少准备了3件“止痛药”:

A、Universal 2:

允许App开发者多编译一个Universal (Fat) Binary,从而使这些Apps既能兼容X86,又能兼容ARM。

PS:Universal源于Power PC时代,当时是苹果帮助开发者从Power PC转向X86架构的工具,自那之后,苹果开启了长达16年的X86时代。如今,苹果再一次改变架构,Universal 2再次被推上历史舞台;

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B、Rosetta 2:

在安装一个基于X86架构的App时,系统自动做一次翻译,将其转化为ARM架构看得懂的语言,这个过程不需要任何额外的选项,用户使用时几乎没有感觉,但App的性能会因此受到一些影响,而且Kernel extensions和一些非常高级的X86指令Rosetta 2无法支持,因此某些特定App或其功能会闪退或者报错;

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C、iOS Apps通用性:

只要开发者愿意,很多iOS Apps都将可以在M1设备上运行,因为iPhone和新Mac都采用ARM架构,适配将非常容易。如果有些X86 Mac App无法在M1设备上运行,那么你也可以选择iOS Apps。

深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

对苹果而言,转投ARM是一次非常慎重且勇敢的战略转向,因此苹果做出了非常充足的准备,无论是开发者还是用户,都有充足的解决方案,能够很大程度上做到“无感转换”,用这样的态度去转型,很难不成功。

事实上,当越来越多人了解到Mac将因此变得更快更强的时候,未来Mac销量预期只会更好不会更差。

苹果倒戈,X86世界会怎么样?

眼下不会怎样。基于X86架构的Windows及其庞大的软件生态,以及遍及全世界的企业应用场景,能够让X86常保生命力。要想让数以亿计的设备全部告别X86,不如干脆让地球爆炸来得容易些。但不可忽视的趋势已经到来:移动设备已经全线进入ARM时代;基于AR、VR、IoT技术的设备也纷纷拥入ARM怀抱,而如今,苹果又将个人电脑带进ARM世界。当万物可计算、万物低功耗的时代来临,ARM逐渐成为游戏的主导者。

毕竟,所有巨大的变革,都是慢慢发生的。X86在系统性上会逐渐式微,只能坐守PC的山头。直到有一天,孤独的X86抬头四望,发现ARM已经在它周围画了圈圈,除了疯狂跑毒,也只能想尽办法吃鸡。或许这就是CISC一开始被设定好的归宿——改变世界,引领世界,最后让世界超越自己。

深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

基于M1芯片的Mac能不能买?买哪个?

在是否购买M1芯片电脑的问题上,搞清你的需求是最重要的。

如果你主要是打字、办公、收邮件,那么可以直接入手M1芯片的Mac。因为所有Mac自带应用都已经适配完毕,而且你不会使用Mac去玩游戏或安装行业软件,既然如此,购买一个性能更强、续航翻倍的Mac自然是极好的。好消息是,Microsoft Office 2019也将适配这些新Mac。

如果你是专业人员,需要做设计、3D、剪辑等等工作,个人的建议是先等等。11月11日苹果发布会、以及新品官方产品站已经展示了Final Cut、C4D、Algoriddim、DaVinci、PS、Lightroom等等App,这意味着这些应用肯定会尽快适配M1 Mac。但你是工作需要,不可能在等到适配之前都没得用,因此不如等到确认适配之后再切换到M1 Mac,说不定到时候在某些平台还会有更好的价格。

如果你是游戏玩家……再见。

深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

关于是否还能在Mac上运行Windows的问题,答案肯定是不能的。如果是测试或跨平台工具需要,可以在Mac OS中通过Parallels Desktop或VMWare之类的虚拟机运行Windows。如果买来就是为了装Win,未来只依赖Win使用的话,请不要考虑M1版Mac。

在购买何种机型方面,由于苹果只推出了一款M1芯片,所以实际上除了MacBook Air低配版之外,其他机型的芯片参数都是相同的。那么Air和Pro的区别又在哪里呢?

很简单,散热。

苹果M1芯片能效比极高,整体散热量相比老款大幅降低,以至于Air直接取消了散热风扇在没有风扇的情况下虽然日常使用没有问题,但一旦持续高负荷运行时,没有风扇的Air会更不容易散走热量,更早地进入降频保护状态;而Pro由于保留了风扇设计,因此高负荷时降频的可能性会降低。而在低负荷使用状态下,高配Air、Pro、Mac mini三者的理论性能是一致的。所以,这里还是一个用途问题:日常长时间使用专业软件作为工作的人选Pro,偶尔使用专业软件、以及只用作日常办公的人选Air足够。

而这里被除外的MacBook Air低配版,图形处理器是7个核心,比正常的少了1个。应该是在产线上测试存在一定不稳定情况的晶粒,通过屏蔽其中一个核心,从而作为较低配芯片使用。由于不稳定的核心已经屏蔽了,因此使用时也不会出问题。如果不是特别专业的使用场景,少一个GPU核心影响不会很大,再怎么说性能也比之前好很多,对吧。

PS:惊!苹果新款电脑竟具备RGB功能!深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买? 深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买? 深度:M1芯片对苹果到底意味着什么?M1版Mac能不能买?

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