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Apple M1

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Apple M1
M1晶片圖片
設計團隊蘋果公司
生產商
微架構「Firestorm」和「Icestorm」[1]
指令集架構AArch64架構
ARMv8-A(指令集架構
製作製程/製程N5、N5P
產品編碼APL1102
核心數量8 (4高效能 + 4低功耗)(M1)
10(8高效能 + 2低功耗)(M1 Pro & MAX)
二級快取12MB(高效能核心)
4MB(低功耗核心)
應用平台桌面(Mac Mini及iMac)
筆記型電腦(MacBook家族)
平板電腦iPad Pro

Apple M1是蘋果公司第一款基於ARM架構自研處理器單晶片系統(SoC),為麥金塔電腦產品線與iPad產品線提供中央處理器[2]它搭載於MacBook Air (2020 年末)Mac Mini (2020 年末)MacBook Pro(13 英寸,2020 年)iPad ProiMac上。[3]M1是首款用於個人電腦5奈米晶片。蘋果宣稱該晶片在所有低功耗中央處理器產品中效能最佳,同時具有最佳的效能功耗比[2][4]

2021年10月18日,蘋果發布了面對專業使用者的Apple M1 ProApple M1 MAX,與原版M1相比,在效能上的提升明顯。

架構[編輯]

Apple M1成為主處理器之前,蘋果從T系列就開始為遷移arm做準備。[5]

該晶片內有四個高效能「Firestorm」核心和四個低功耗「Icestorm」核心,結構類似ARMbig.LITTLEIntel的「Lakefield」系列架構。[6]這樣的架構能實現以往蘋果-英特爾架構英語Apple–Intel architecture無法達到的能效比最佳化。蘋果宣稱低功耗核心只需要高效能核心十分之一的電量。四個高效能核心均有192 KB指令快取和128 KB資料快取,並共享12 MB二級快取;四個低功耗核心均有128 KB指令快取和64 KB資料快取,並共享4 MB二級快取。「Icestorm」的「E叢集」頻率為0.6–2.064 GHz,最高功耗為1.3 W,而」Firestorm「的「P叢集」的頻率為0.6–3.204 GHz,最高功耗為13.8 W。M1晶片還包含蘋果自己設計的8核(部分型號為7核)圖形處理器(GPU)。蘋果宣稱它可以同時執行25,000個執行緒。晶片還有一個專用的16核神經網路引擎,可以每秒執行11兆次運算。晶片其他組成部分還包括圖像處理器(ISP)、NVM儲存Thunderbolt 4控制器和Secure Enclave[7]

M1晶片內有4266 MT/s的LPDDR4X SDRAM[8],採用統一記憶體(unified memory)組態(即M1晶片內所有組件共享這一記憶體)。除此之外,整個SoC和RAM採取封裝體系的形式組態在一起。有8 GB和 16 GB兩種組態供選擇。[9]

Rosetta 2動態二進位轉譯技術使得搭載M1晶片的裝置仍然能夠執行原有為x86架構處理器設計的軟體。[10]

製造[編輯]

由於蘋果公司是一家無廠半導體公司,自身團隊專攻晶片設計,最終的晶片製造需要晶圓代工廠商來完成。蘋果預訂了台積電的5奈米生產線來製造該款晶片。蘋果也是TSMC 5奈米生產線的前期客戶之一。[11]

應用產品[編輯]

M1[編輯]

M1 Pro & M1 MAX[編輯]

拓展閱讀[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Frumusanu, Andrei, The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test, [2020-11-18], (原始內容存檔於2021-01-23) (英語) 
  2. ^ 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]. (原始內容存檔於2021-01-25) (英語). 
  3. ^ New MacBook Pro, MacBook Air, Mac Mini With Apple M1 SoC. NDTV Gadgets 360. [2020-11-11]. (原始內容存檔於2020-12-28) (英語). 
  4. ^ 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]. (原始內容存檔於2021-01-26) (英語). 
  5. ^ https://www.eettaiwan.com/20210727nt62-apple-m1-processor-history/
  6. ^ Apple M1 Chip. Apple.com. Apple. [2020-11-11]. (原始內容存檔於2020-11-10) (英語). 
  7. ^ Apple's M1: A closer look at the chip inside of the latest Macs. Tech Republic. [2020-11-19]. (原始內容存檔於2021-01-27) (英語). 
  8. ^ The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test. ANANDTECH. [2020-11-19]. (原始內容存檔於2021-01-23) (英語). 
  9. ^ With M1 Macs, memory isn't what it used to be. Mac World. [2020-11-19]. (原始內容存檔於2020-11-20) (英語). 
  10. ^ How Fast Is Apple's M1 Chip? It Depends on the App. PC Magazine. [2020-11-19]. (原始內容存檔於2021-01-26) (英語). 
  11. ^ First seven customers for 5nm TSMC production. EE News Europe. [2020-11-19]. (原始內容存檔於2020-11-18) (英語).