蘋果的M1晶片是否如所說的那麼快?

2020-12-13 侃球小將

11月10日,蘋果公司硬體技術高級副總裁Joni Sruji介紹了M1,稱Firestorm是世界上最快的M1的「電源」核心-但自11月5日以來,情況並非如此。在發布M1的五天前上市的AMD Ryzen 5000 Zen3處理器的內核速度更快。蘋果沒有足夠的時間對已經批准的視頻進行更改,或者這是故意的謊言?M1的超自然成就令人懷疑,是時候對該晶片進行處理了。

蘋果欺騙了我們,但沒關係

看來,虛擬演示「別的東西」的視頻更改不是故意的,帶有Zen3微體系結構的AMD Ryzen 5000於10月8日發布,蘋果公司甚至還沒有聽說過這些晶片是什麼。但是我們對蘋果公司的管理層不會太苛刻:他們認為不必要的技術細節和其他廢話對公眾來說不是很有趣-它們也沒有錯。

毫不誇張地說,AMD Ryzen 5000和M1具有不同的重量級別。關於Ryzen的一切眾所周知,但對M1知之甚少,只有蘋果公司的管理層認為,這不會阻止觀眾聽到主要內容。因此,蘋果被指控欺騙,如果不停止低俗的細節和技術細節,就不可能證明其純真。

AMD Ryzen 5000與Apple M1比較

AMD Ryzen晶片對於功能強大的遊戲計算機而言仍然更大

12核AMD Ryzen 5 5600X的功耗要求為65瓦,這是AMD Ryzen 5000最低的電源,並且最便宜。也就是說,應該在其中使用此晶片的計算機的開發人員應避免這種熱量,否則會出現問題。對於M1,此參數未正式報告。在所有M1 Mac中,一切都是為了散熱,並且不會將其晶片出售給其他Apple公司。

用適當的標準確定由M1散發的熱量並不難,並且所有這些都已被測量。M1 SoC具有8個核心,其中包括4個Firestorm電源核心和4個Icestorm節能核心。蘋果也沒有報告M1的時鐘速度-出於充分的原因。首先,電源和經濟核具有不同的時鐘頻率。其次,根據處理器的個人生活的負荷,發熱和其他情況,它們的差異很大。

暴風雪頻率為0.6至3.204 GHz,冰暴頻率為0.6至2.064 GHz。在最大頻率下,四個Firestorm核心總共耗散高達13.8瓦特,而四個Icestorm核心耗散高達1.3瓦特。假設M1的散熱器要求為13.8 + 1.3 W,即15.1W。實際上,甚至更低。

顯微鏡下的蘋果M1晶片結構

該晶片需要65W的散熱量,可安裝在工作站或功能強大的臺式計算機中。15W是片上系統,適用於重量輕,功率不足的筆記本電腦,甚至可能沒有風扇。同時,在某些測試中,M1的性能不及AMD銳龍,在某些方面則相反。也許對蘋果這樣的失敗感到羨慕。

英特爾和AMD將如何應對蘋果?

不難猜測M1是Apple的第一批大規模生產的計算機單晶片系統,而下一個將更強大。英特爾和AMD(特別是AMD,英特爾沒有經歷最好的時光)將盡一切可能降低蘋果在其重要利益領域的優勢-這也是顯而易見的。但是似乎他們沒有什麼機會。蘋果公司具有不同的業務模型和不同的,更有希望的處理器體系結構(其使用ARM指令集的自己的RISC體系結構)。蘋果公司並不知道要使用的晶片,而是開發用於銷售的晶片。

因此,除了中央處理器和圖形處理器以及其他或多或少的通用元件外,Apple可以不受懲罰地將其放置在通常位於其外部的晶片上。優點是顯而易見的:塊之間的距離幾乎為零,無法實現數據交換速率,並且具有這種晶片的設備的設計更簡單,更可靠。

誰阻止了AMD做同樣的事情?AMD和英特爾向各種各樣的客戶出售晶片,無法預先預測所有客戶的需求,這是致命的。這是一種「不同的商業模式」。

什麼是RISC

RISC是一種處理器體系結構,它使用大小相同的短而快的(因為簡單)指令。由於RISC,我不得不為傳統架構起一個名字,叫做CISC。RISC是具有一組精簡(Reduced)命令的體系結構,CISC是一組複雜(Complex)命令。像往常一樣,真理從未生於爭執中。同時,除了它的主要缺點(它與其他體系結構中的代碼不同以及幾乎完全不可讀)之外,在所有其他方面,RISC都是無與倫比的。

RISC曾風靡一時

但是從80年代末到今天,世界上最常見的體系結構-x86-外部是完整的CISC,內部是微型RISC。如果英特爾在海法的分支機構沒有在2000年代中期發明和開發這種混合動力系統,那麼x86很可能就不存在。順便說一句,喬尼·史魯吉(Joni Sruji)同時在該部門工作,他來自海法。他是否與Intel Core項目有任何關係尚不清楚。

為什麼Apple M1這麼快?

在Apple Silicon中,更大數量的解碼器(將指令轉換為微碼)和更大的重新排序緩衝區極大地提高了性能。Intel和AMD最好的內核最多只能有四個解碼器。四個x86指令同時被拆分為微代碼。而且這些解碼器不能再多了-在x86中,指令(命令)的長度為1到15個字節。在命令流中找不到下四個,這是毫無疑問的,即使四個錯誤接連發生,也會出錯。在Apple Silicon,所有團隊的人數都是相同的。

如果需要,在Apple Silicon中,解碼器的數量和重新排序緩衝區的大小几乎可以無限制地增加,而在x86中,則沒有這種可能性。蘋果的主要競爭對手不再是英特爾或AMD。現在,微軟和高通公司正在為Surface Pro X開發內部裝有基於ARM的處理器(RISC)的SQ片上系統。

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