Apple M1
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| 設計團隊 | 蘋果公司 |
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| 生产商 | |
| 微架構 | “Firestorm”和“Icestorm”[1] |
| 指令集架構 | AArch64（架构） ARMv8-A（指令集架构） |
| 制作工艺/製程 | 5 nm |
| 產品編碼 | APL1102 |
| 核心数量 | 8 (4高性能 + 4低功耗) |
| 二級快取 | 12MB（高性能核心） 4MB（低功耗核心） |
| 應用平台 | 桌面（Mac Mini） 筆記型電腦（MacBook家族） |
| Mac向苹果芯片迁移 |
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Apple M1是苹果公司第一款基于ARM架构的自研处理器单片系统（SoC），为麥金塔计算机产品线提供中央处理器。[2]它搭载于MacBook Air (2020 年末)、Mac Mini (2020 年末)、MacBook Pro（13 英寸，2020 年）上。[3]M1是首款用于个人电脑的5纳米芯片。苹果宣称该芯片在所有低功耗中央处理器产品中性能最佳，同时具有最佳的效能功耗比。[2][4]
架构[编辑]
该芯片内有四个高性能“Firestorm”核心和四个低功耗“Icestorm”核心，结构类似ARM的big.LITTLE和英特尔的“Lakefield”系列架构。[5]这样的架构能实现以往苹果-英特尔架构无法达到的能效比优化。苹果宣称低功耗核心只需要高性能核心十分之一的电量。四个高性能核心均有192 KB指令缓存和128 KB数据缓存，并共享12 MB二级缓存；四个低功耗核心均有128 KB指令缓存和64 KB数据缓存，并共享4 MB二级缓存。“Icestorm”的“E集群”频率为0.6–2.064 GHz，最高功耗为1.3 W，而”Firestorm“的“P集群”的频率为0.6–3.204 GHz，最高功耗为13.8 W。M1芯片还包含苹果自己设计的8核（部分型号为7核）圖形處理器（GPU）。苹果宣称它可以同时执行25,000个线程。芯片还有一个专用的16核神经网络引擎，可以每秒执行11兆次运算。芯片其他组成部分还包括圖像處理器（ISP）、NVM存储、Thunderbolt 4控制器和Secure Enclave。[6]
M1芯片内有4266 MT/s的LPDDR4X SDRAM[7]，采用统一存储（unified memory）配置（即M1芯片内所有组件共享这一存储）。除此之外，整个SOC和RAM采取封裝體系的形式配置在一起。有8 GB和 16 GB两种配置供选择。[8]
Rosetta 2动态二进制转译技术使得搭载M1芯片的设备仍然能够运行原有为x86架构处理器设计的软件。[9]
制造[编辑]
由于苹果公司是一家无厂半导体公司，自身团队专攻芯片设计，最终的芯片制造需要晶圆代工厂家来完成。苹果预订了台積電的5纳米生产线来制造改款芯片。苹果也是TSMC 5纳米生产线的最早期客户之一。[10]
拓展阅读[编辑]
参考文献[编辑]
- ^ Frumusanu, Andrei, The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test, [2020-11-18] （英语）
- ^ 2.0 2.1 The Apple M1 is the first ARM-based chipset for Macs with the fastest CPU cores and top iGPU. GSMArena.com. [2020-11-11] （英语）.
- ^ New MacBook Pro, MacBook Air, Mac Mini With Apple M1 SoC. NDTV Gadgets 360. [2020-11-11] （英语）.
- ^ Sohail, Omar. Apple’s 5nm M1 Chip Is the First for ARM-Based Macs - Boasts 2x More Performance Than Latest Laptop CPU, Uses One-Fourth the Power. Wccftech. [2020-11-11] （英语）.
- ^ Apple M1 Chip. Apple.com. Apple. [2020-11-11] （英语）.
- ^ Apple's M1: A closer look at the chip inside of the latest Macs. Tech Republic. [2020-11-19] （英语）.
- ^ The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test. ANANDTECH. [2020-11-19] （英语）.
- ^ With M1 Macs, memory isn't what it used to be. Mac World. [2020-11-19] （英语）.
- ^ How Fast Is Apple's M1 Chip? It Depends on the App. PC Magazine. [2020-11-19] （英语）.
- ^ First seven customers for 5nm TSMC production. EE News Europe. [2020-11-19] （英语）.
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