M1 Pro和M1 Max将推动苹果的M1之旅

十月 25, 2021
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  • 得益于其积累的专业知识，苹果公司迅速席卷了个人电脑市场M1-based mac电脑。M1是为入门级mac设计的，而10月18日发布的M1 Pro和M1 Max则是为高级mac设计的。
  • 苹果最先进的处理器将不是用于iphone的Ax芯片，而是用于个人电脑的M系列处理器。Ax将继承M系列的功能和创新，成为iphone的定制版。
  • 自2016年以来，苹果的服务收入一直在稳步增长，占2021年第二季度总收入的21.5%。新的Mac机型也将有助于这一增长。内容创作和游戏将成为未来几年的驱动力。
  • 的内存结构苹果硅是区别于其他ARM SoC的关键特性之一，并将改变未来的SoC设计个人电脑和服务器。它可以提高性能功率比，同时降低系统成本。

继续我们5月份对苹果公司的报道M1 SoC介绍的好处和坏处新的M1 Pro和M1 Max soc与搭载这些soc的MacBook pro一起于10月18日发布。这些产品是在M1 Mac推出一年后推出的。

由于多年来在智能手机和平板电脑上设计RISC soc的经验，苹果已经掌握了软件(操作系统和应用程序)和硬件系统架构。M1是苹果首款用于入门级mac电脑的高性能SoC，它的成功促使该公司加速开发更先进的SoC。

英特尔的通用处理器可用于不同型号和品牌的笔记本电脑，而苹果的M1系列soc是专用集成电路(ASIC)，只能用于苹果设计的个人电脑。的M1职业和M1马克斯soc有更多的高性能内核。然而，高效内核的数量从M1的四个减少到两个。都是由台积电是5海里技术。

比较M1 Pro, M1 Max, M1和A15

苹果没有透露任何有关新CPU核心或频率的信息。根据台积电在第26届技术研讨会上提供的信息，N5P比N5快5%，节能10%，尽管晶体管密度没有因此而提高。据苹果公司称，M1 Pro和M1 Max的晶体管分别为337亿和570亿。因此，M1 Pro和M1 Max的模具尺寸将接近251.3 mm2和425.1毫米2,分别。两者都打破了苹果产品的芯片尺寸和晶体管数量记录。

来源:苹果

M系列芯片的这一演变符合苹果的处理器发展战略。通过与台积电的密切合作，苹果每两年就会看到芯片的重大改进。除了用于智能手机的Ax芯片外，苹果还在2020年为个人电脑开发了M系列芯片，目标是在两年内用苹果芯片取代所有英特尔cpu。iphone、ipad和mac上的SoC架构类似，但用于PC的Mx内核更多，缓存更大。换句话说，苹果最新、最先进的处理器将是面向个人电脑的Mx，而不是面向智能手机的Ax。Ax将继承Mx的功能和创新，成为其定制版本。

系统级缓存

从苹果M1 Pro和M1 Max的数据来看，SLC估计将达到48MB和96MB，远远大于A15 Bionic的32MB和M1的24MB。苹果提高了缓存容量，以提高系统性能，同时以降低芯片尺寸为代价降低功耗。为了提高系统效率，该SLC可以在多个SoC子系统(如CPU和GPU内核)之间共享。此外，更大的缓存可以减少SoC访问DRAM的频率，从而降低系统功耗，降低对DRAM的要求，进而降低BOM。

苹果一直在为新的应用程序扩展其api，包括游戏,射线跟踪和增强现实/虚拟现实。所有这些应用程序都需要具有多个相互通信和协作的内核的soc，以及巨大的系统缓存以提高响应能力。

强大的显卡

GPU是展示新芯片性能的关键。M1 Pro和M1 Max分别有16个和32个GPU内核。与cpu不同，gpu是由大量微小的内核组成的。最初，gpu是为了加速特定的3D图形操作而设计的，但现在它们能够呈现越来越逼真的3D视觉效果，比如光线追踪。自3D图形技术问世以来，光追踪技术一直是图形技术领域最重要的进步之一。这也是设计的一项关键技术基于“增大化现实”技术/ VR / XR的场景。光追踪可以用于嵌入式领域，如手机、可穿戴设备、游戏和汽车，现在对任何3D环境的真实性都至关重要。

M1 Pro的GPU有16核，TFLOP只有5.2。然而，苹果公司声称，在一定的功耗下，M1 Pro的GPU性能与独立的GeForce RTX 3050 Ti 4GB相当，而功耗却低70%。Counterpoint认为，这是由于SoC在二级缓存和SLC中都有大量的共享缓存。此外，GPU可以利用共享的32GB LPDDR5，这比RTX 3050的4GB GDDR6要多得多。

光线追踪是2020年和2021年苹果全球开发者大会(WWDC)上重点强调的一项技术。在2021年的WWDC上，与游戏相关的培训占了很大的比重32.4%在所有的技术培训课程中，使其成为最重要的培训主题。为了充分实现光线追踪的功能，这些api需要GPU的支持。

GPU还可以用作更灵活的并行处理器，支持广泛的人工智能应用。在2017年的WWDC上，苹果宣布了Core ML，它允许开发者为苹果设备创建捆绑应用程序。Core ML需要GPU支持。AR、游戏和成像等特定应用是苹果目前和不久的将来将重点关注的应用。

来源:苹果

内存架构

LPDDR5在M1 Pro和M1 Max中都使用了，带宽分别为200gb /s和400gb /s，比M1的68.2 GB/s快得多。苹果硅的内存架构无疑是其最大的优势之一。M1 Pro和M1 Max共享相同的UMA，将高带宽和低延迟DRAM嵌入到自定义封装中的单个池中。因此，所有核心可以同时检索内存中的数据，系统可以动态地安排宝贵的内存资源。这极大地提高了系统性能，减少了耗电量大的DRAM的使用，从而延长了电池寿命。

M1 Pro和M1 Max的用例

  • 内容创造者无疑是M1 Pro和M1 Max最大的目标群体。M1系列Mac可以被大多数Mac视频/照片编辑软件原生支持。大多数第三方软件，如Adobe Photoshop和Lightroom，在Rosetta2兼容性下运行得更快，同时在M1 Pro和M1 Max上消耗更少的电量。
  • 游戏开发者都是M1 Pro和M1 Max的潜在客户。如前所述，苹果商店服务的主要收入来源之一是游戏。然而，基于英特尔的mac电脑之前被认为不适合玩高质量的游戏，因为它们的硬件无法满足游戏需求，更不用说AR/VR/XR游戏了。由于M1 Pro和M1 Max的GPU大幅改进，经典游戏将被移植到原生ARM架构，这将鼓励更多的开发者做同样的事情。苹果还在最近的wwdc上提供了3D场景的api和培训，比如光追踪。这些都是游戏制作以及AR/VR/XR场景构建的基本技术。

结论

  • 苹果的M1 Pro和M1 Max满足了该公司对多任务、高性能和节能的中高档笔记本电脑的要求。据Counterpoint估计，目前93%的mac电脑使用的是苹果芯片。随着新芯片的推出，这一比例将继续增长。
  • 苹果的新款mac电脑旨在吸引广泛的客户，包括内容创作者、游戏设计师、游戏玩家和早期采用者。苹果的下一个芯片升级可能会包括额外的高性能CPU内核为了提高多任务处理能力，更多GPU内核提高视频编辑和游戏的性能人工智能的培训能力。

一份详细的报告《苹果M1 Pro和M1 Max mac评测》将于10月底在我们的网站上为付费用户提供。

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