苹果凌晨推出首款自研5nm M1芯片，160亿晶体管、8核CPU、16GB统一内存，香吗？

苹果最新自研芯片M1，到底有多强？

11 月 11 日凌晨，苹果“One more thing”发布会如期而至。在其发布会上，苹果首次揭开了盛传已久的自研 5nm 制程芯片的神秘面纱。虽然早在今年 6 月的 WWDC 大会上苹果就已经宣布将发布采用自研芯片的新一代 Macbook 系列产品，但是并没有透露过多的细节。随着一系列新产品的亮相，苹果 M1 芯片的详细参数和性能表现也成为大众热议的焦点。

苹果官宣 M1 芯片，地表最强？

发布会上，苹果宣布推出首款自研的 5nm M1 芯片，该款芯片将为其新一代基于Arm的 Mac 系列产品提供动力。苹果公司声称，该款 M1 芯片搭载了许多世界顶级工艺的产品，包括世界上最快的 CPU 内核、最快的 IGPU。

“苹果花了十几年的时间来创造和优化 Apple 芯片，因为芯片是 iPhone、iPad 和 Apple Watch 的核心。现在我们希望将其引入 Mac，因此 Mac 可以凭借令人难以置信的性能、自定义技术和行业领先的芯片来实现巨大的飞跃”，苹果如是说。

苹果公司认为，M1 是迄今为止性能最高的芯片，并且低功耗高效内核可提供与当前基于英特尔的双核 MacBook Air 相似的性能。当然，高性能内核要快得多。

遵循长期以来生产 Arm 芯片的标准，CPU 由四个大内核和四个小内核组成。大内核共享 12MB 的 L2 缓存，小内核共享 4MB 的 L2。两种内核共同工作时，当限于 10W TDP 时，它们的速度是“最新 PC 笔记本电脑芯片”的两倍，并且如果散热足够好，它们的运行速度甚至会更快。

在 GPU 方面，M1 将具有多达八个内核和 128 个执行单元。它能够处理多达 24576 个并发线程，且峰值性能为 2.6 teraflops。苹果公司认为，这将使 Mac 拥有全世界笔记本电脑中最快的集成图形体验。

值得注意的是，M1 的 16 核神经网络引擎，每秒可以完成 11 万亿次运算，机器学习性能大幅提升。机器上还有先进的媒体编码/解码引擎以及图像信号处理器。苹果的 Secure Enclave 也嵌入到芯片组中，不需要单独的 T2 芯片。与大多数非英特尔平台不同的是，新的芯片组支持 Thunderbolt，因此苹果用户将能够继续使用快速的外部存储和其他配件。

根据苹果的官方介绍，首批搭载 M1 芯片的 MacBook Air 售价为人民币 7999 元起，可轻松应对专业级剪辑和动作类游戏，最高速度提升 3.5 倍；图形性能最高提升至 5 倍，全画质 4K 视频好看好剪；续航最长达 18 小时，比之前多出 6 小时，无风扇、无噪音。

搭载 M1 芯片的新款 13 英寸的MacBook Pro售价人民币 9999 元起，中央处理器最高提速至 2.8 倍；图形处理器最高提升至 5 倍，看 8K 视频、玩游戏、搞创作都可轻松搞定；机器学习性能有 11 倍提速，16 核神经网络引擎大手笔；续航最长达 20 小时；极速主动散热。

搭载 M1 芯片的新款 Mac mini 售价人民币 5299 元，中央处理去最高提速至 3 倍，图形处理器最高提速至 6 倍；机器学习超乎想象的 15 倍提速。

苹果与英特尔间的纠葛

M1 芯片推出以前，英特尔几乎垄断了苹果笔记本电脑的 CPU。但在今年6月的WWDC大会上，苹果宣布想要部分放弃英特尔公司的 CPU，改用自己设计的 Arm 芯片。

一年多之前，苹果公司曾邀请五位专栏作家参与讨论，并坦言自己对于 Mac 产品的重视程度不足。虽然苹果方面一直表示将尽最大努力满足专业用户的需求，但从目前的情况看，专业用户社区的声音并没能得到应有的重视。苹果此次就是要澄清这一点：Mac 仍有未来。

事实上，整个 Mac 产品线多年来都缺少变化以及有意义的升级。与之对应，iPhone 与 iPad 倒是一直在引入前所未有的工业设计与令人难以置信的强大芯片方案。

英特尔还停留在 10nm 制程

另一项现实也让苹果不得不在 Mac 身上寻求转变，这就是英特尔公司已经陷入泥潭，这家芯片巨头的技术路线图出了一些问题。2015 年，英特尔开始在俄勒冈州、亚利桑那州以及爱尔兰等地的工厂批量生产 14 纳米处理器。芯片制造商通常会在每个制程节点周期内对晶圆制造厂进行一轮升级，而后在节点周期之内分摊由此带来的巨额升级成本。但三年之后，英特尔仍然没能在三星的帮助下拿出按计划早该推出的 10 纳米芯片（直到今年，英特尔的 10 纳米处理器才刚刚到来），最终不得不继续扩大 14 纳米芯片产能。作为与英特尔处理器命运牢牢绑定的 Mac，自然也感受到了压力。

与此同时，台积电则在 2017 年凭借其 7 纳米芯片制程技术占得先机，并在今年开始生产 5 纳米芯片。 结合苹果的芯片设计经验，双方在去年秋季就成功让 iPhone 芯片在性能上与顶级 iMac 芯片相比肩。

去年，A12 芯片与最强的台式机 CPU 核心相比仍然较弱。但到今年， A13 处理器在 SPECint2006 基准测试中的表现已经与 AMD 及英特尔旗下的顶级方案相抗衡。甚至在 SPECfp2006 测试中，A13 也仅仅落后台式机芯片约 15%。

英特尔处理器的价格高昂

更重要的是，英特尔酷睿 i9-9900K 处理器最初定价为 999 美元，虽然后续批量投放市场时价格下调至 520 美元左右，但仍然相当昂贵。对于希望进一步升级 iMac 性能的用户，从默认提供的酷睿 i5-8600K（最初发售价格为 420 美元，目前已经下降至 220 美元）升级至 i9-9900K 需要额外支付 500 美元。而 A13 芯片的价格可能只在 50 到 60 美元之间。

说到这里，相信大家已经能够体会，苹果 Mac 产品线的这次转型是大势所趋。MacBook 系列迎来全新升级也是众望所归。值得注意的是，近些年，Arm 已经花费了大量的时间和金钱来构建服务器和台式机/笔记本电脑芯片的 IP 产品组合。

在笔记本电脑方面，Arm 逐渐扭转了英特尔“一家独大”的局面，微软也将某些 Surface 设备押在 Arm 上。在服务器领域，Arm 清楚地表明，它能够为合作伙伴提供正确的设计，以在功耗和性能之间进行适当的权衡来构建芯片。

而 M1 的诞生也再次为英特尔敲响了警钟——如果其先进制程芯片仍然迟迟无法问世，那么服务器市场这块巨大的蛋糕就会被逐渐分掉，英特尔的路就会越来越难走。

事实上，这件事情早有征兆，2019 年，苹果公司聘请了 Arm 顶级芯片工程师之一 Mike Filippo，原因是苹果希望将自己的芯片开发扩展到更强大的设备，包括 Mac、耳机等新领域。苹果的 Mac 电脑使用了近二十年的英特尔处理器，苹果曾先后两次从 Arm 挖来高手的行动充分说明了：苹果想要摆脱对英特尔的依赖。至于苹果这场“去英特尔化”的行动结果如何，就交给时间来给出答案吧。

参考链接：

https://www.infoq.cn/article/Ix0wuuXarSPhHlJCFrPh

https://techcrunch.com/2020/11/10/apple-announces-the-m1-the-first-member-of-its-apple-silicon-family/