大家好，我是极客范的本期栏目编辑小友，现在为大家讲解传闻已久的苹果全新Mac产品线已如期发布问题。
北京时间11月11日凌晨2点，苹果如期发布了传闻已久的Mac新产品线，包括MacBook Air、13英寸MacBook Pro和Mac mini。这三款新产品都搭载了苹果开发的M1处理器，为期两年的Mac过渡计划正式启动。
与之前的预测不同，苹果将这款基于ARM架构的首款自研处理器命名为M1，而非A14X，想必苹果对这款“转型之作”寄予了更多期待。
早在今年6月，在WWDC20上，苹果就宣布Mac电脑将转向Apple Silicon平台，这是一款基于ARM架构的处理器。这是苹果在2006年从PowerPC向x86架构的过渡，它又一次在Mac上做了CPU架构。
传统多芯片封装。
与传统的多芯片封装不同，苹果M1处理器将CPU、GPU、I/O芯片、T2安全芯片和Thunderbolt控制器集成在一个SoC上。虽然苹果没有公布M1核心区，但从160亿个晶体管的数量上，我们还是可以窥见M1的超高集成度。
芯片密度越高，对制造工艺的挑战就越大。于是，苹果采用了最新的TSMC 5nm工艺，采用了苹果独创的封装方式，从而诞生了一款完整的M1 SoC。
CPU由四个高性能大核和四个高效小核组成。
四个高性能内核。
四个小型节能内核。
M1 CPU由八个核心组成，包括四个高性能大核心和四个高能效小核心，其中大核心基于超宽执行架构，每个核心集成192KB L1指令缓存和128KB L1数据缓存，四个核心共享12MB L2缓存。小内核基于宽执行架构，每个内核集成128KB L1指令缓存和64KB L1数据缓存，四个内核共享4MB L2缓存。
简而言之，M1在两个内核之间分配工作，性能内核尽可能高效地运行单个任务，同时最大限度地提高性能，能效内核仅使用十分之一的功率来应对较轻的工作负载。大核和小核的巧妙设计，让新Mac在高性能处理高负载任务的同时，还能低功耗轻负载运行。
据苹果称，在10W功耗(MacBook Air热设计功耗)下，M1可以提供“最新笔记本芯片”两倍的性能，其能效比高达3倍。
八个GPU核心。
GPU还设计了8个内核，包括128个执行单元，支持多达24，576个并发线程，浮点性能高达2.6次浮点，纹理填充率为每秒820亿，像素填充率为每秒410亿。苹果号称是全球最快的集成GPU，10W功耗下的性能是“最新笔记本芯片”的两倍。
统一内存架构
M1还采用统一内存架构(UMA)，CPU、GPU、神经引擎、缓存和DRAM内存都通过Fabric高速总线连接在一起。得益于此，SoC中的所有模块都可以访问相同的数据，而无需在多个内存池之间复制数据，具有更高的带宽和更低的延迟，从而大大提高了处理器的性能和功率效率。
此外，M1还集成了Thunderbolt/USB 4控制器、PCIe 4.0控制器、Secure Enclave安全模块、机器学习加速器、优质ISP、高性能NVMe存储、高效音频处理器、HDR视频处理器、高级显示引擎、性能控制器、加密加速器等。
总的来说，苹果M1处理器完成了一个从多芯片到集成的过程，这是苹果构建完整PC生态链的必由之路。我们有理由相信，搭载M1处理器的新款Mac，凭借其强大的设计和优化能力，以及新推出的更能适应M1处理器的macOS Big Sur操作系统，依然能够给用户带来像iPhone一样流畅的体验。
负责编辑：tzh。
北京时间11月11日凌晨2点，苹果如期发布了传闻已久的Mac新产品线，包括MacBook Air、13英寸MacBook Pro和Mac mini。这三款新产品都搭载了苹果开发的M1处理器，为期两年的Mac过渡计划正式启动。
和此前的预测不同，苹果将这颗基于ARM架构的首款自研处理器命名为M1，而非A14X，想必苹果对这颗“转型之作”寄予了更多期望。早在今年6月的WWDC20上，苹果就宣布了Mac电脑将会转向苹果自研的Apple Silicon平台，也就是基于ARM架构的处理器。这是苹果自2006年从PowerPC转向x86架构后，再一次在Mac上进行CPU架构的转移。
传统多芯片封装
不同于传统的多芯片封装，苹果M1处理器将CPU、GPU、I/O芯片、T2安全芯片、Thunderbolt控制器全部集成在一片SoC上，尽管苹果并未公布M1的核心面积，但是我们依然可以从160亿晶体管的数量上一窥M1超高的集成度。
芯片密度越高，对制造工艺的挑战就越大，为此，苹果采用了最新的台积电5nm工艺，并且采用苹果独创的封装方式，一颗完整的M1 SoC由此诞生。
CPU由四个高性能大核心和四个高能效小核心组成
四个高性能大核心
四个高能效小核心
M1 CPU部分由八个核心组成，包括四个高性能大核心和四个高能效小核心，其中大核心基于超宽执行架构，每个核心集成192KB一级指令缓存、128KB一级数据缓存，四个核心共享12MB二级缓存。小核心基于宽执行架构，每个核心集成128KB一级指令缓存、64KB一级数据缓存，四个核心共享4MB二级缓存。
简而言之，M1对两种核心进行了不同的分工，性能核心尽可能高效地运行单个任务，同时最大限度地提高性能，能效核心则使用仅十分之一的功率应对更轻的工作负载。巧妙的大小核心设计方案让全新Mac既能以高性能处理高负载任务，同时也可以在低功耗下运行轻度负载。
苹果表示，M1在10W功耗（MacBook Air热设计功耗）下能够提供两倍于“最新笔记本芯片”的性能，能效比则高达三倍。
八个GPU核心
GPU部分同样为八核心设计，包括128个执行单元，支持最多24576个并发线程，浮点性能高达2.6TFlops，纹理填充率每秒820亿，像素填充率每秒410亿。苹果号称这是世界上最快的集成GPU，10W功耗下性能是“最新笔记本芯片”的两倍。
统一内存架构（UMA）
M1还采用了统一内存架构（UMA），CPU、GPU、神经引擎、缓存、DRAM内存全部通过Fabric高速总线连接在一起，得益于此，SoC中的所有模块都可以访问相同的数据，而无需在多个内存池之间复制数据，带宽更高、延迟更低，这就大大提高了处理器的性能和电源效率。
此外，M1还整合了Thunderbolt/USB 4控制器、PCIe 4.0控制器、Secure Enclave安全模块、机器学习加速器、高质量ISP、高性能NVMe存储、高效音频处理器、HDR视频处理器、高级显示引擎、性能控制器、加密加速器等等。
总的来看，苹果M1处理器完成了一次从多芯片走向一体化的过程，这也是苹果打造完整PC生态链的必经之路。我们有理由相信，凭借极强的设计和优化能力，以及为更好适配M1处理器所全新推出的macOS Big Sur操作系统，搭载M1处理器的全新Mac依然能够为用户带来如iPhone一般的流畅体验。 责任编辑:tzh
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