苹果M1芯片为何如此之快？
苹果的 m1 芯片是苹果在 mac 上搭载的单核 cpu 基准测试成绩最快的芯片，在多核性能方面，也击败了许多高端英特尔 竞品。开发者 erik engheim 近日分享了对 m1 芯片的深入研究，探讨了苹果新处理器为何比它所取代的英特尔芯片快了那么多。
首先，m1 并不是一个简单的 cpu。正如苹果所解释的那样，它是一个系统级芯片，即一系列芯片都被安置在一个硅片封装中。m1 容纳了 8 核 cpu、8 核 gpu（部分 macbook air 机型为 7 核）、统一内存、ssd 控制器、图像信号处理器、secure enclave 等大量模块。
英特尔和 amd 也在单一封装中内置多个微处理器，但正如 engheim 所描述的那样，苹果之所以有优势，是因为苹果没有像竞争对手那样专注于通用 cpu 核心，而是专注于处理专门任务的专用芯片。
除了 cpu（拥有高性能和高效率的内核）和 gpu，m1 还有一个神经引擎，用于处理语音识别和摄像头处理等机器学习任务，内置视频解码器 / 编码器，用于视频文件的高能效转换，安全加密器用于处理加密，数字信号处理器用于处理解压音乐文件等数学密集型功能，图像处理单元则加快了图像处理应用所做的任务。
值得一提的是，还有一个新的统一内存架构，让 cpu、gpu 和其他核心之间相互交换信息，通过统一内存，cpu 和 gpu 可以同时访问内存，而不是在一个区域和另一个区域之间复制数据。访问同一个内存池，而不需要复制，加快了信息交换的速度，从而提高整体性能。
所有这些具有特定用途的芯片都能加快特定任务的速度，从而带来人们看到的改进。
这也是为什么很多使用 m1 mac 进行图像和视频编辑的人看到这样的速度提升的部分原因。他们所做的很多任务，都可以直接在专门的硬件上运行。这就是为什么便宜的 m1 mac mini 可以不用费很大力气就能对一个大的视频文件轻松进行编码，而昂贵的 imac 的风扇都开足马力，仍然跟不上。
专用芯片已经使用了多年，但苹果正像 engheim 所描述的那样，“朝着这个方向更彻底地转变”。其他 arm 芯片制造商如 amd 也在采取类似的做法，但英特尔和 amd 依靠销售通用 cpu，出于授权原因，戴尔和惠普等 pc 制造商很可能无法像苹果那样在内部设计出完整的 soc。
it之家了解到，苹果能够将硬件和软件整合在一起，这是大多数其他公司无法复制的，这也是 iphone 和 ipad 比其他智能手机和平板电脑更具优势的地方。
除了自主设计的系统级芯片的好处，苹果还在 m1 中使用了 firestorm cpu 内核，这些内核 “真正的快”，能够通过 out-of-order 执行、risc 架构以及苹果实现的一些特定优化来并行执行更多指令，engheim 对此有深入的解释。
engheim 认为，英特尔和 amd 由于 cisc 指令集的限制，以及他们的商业模式，不容易为 pc 厂商打造端到端的芯片解决方案，因此处境艰难。
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英特尔和 amd 也在单一封装中内置多个微处理器，但正如 engheim 所描述的那样，苹果之所以有优势，是因为苹果没有像竞争对手那样专注于通用 cpu 核心，而是专注于处理专门任务的专用芯片。
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