关于 M1,这篇文章做了比较详尽的解释

2020-11-19 14:40:13 +08:00
 Hoshinokozo

https://www.zhihu.com/question/429725810/answer/1570340259

以我有限的知识,整篇文章读下来,一句话总结:M1 是牺牲了 CPU 的灵活性(通用性能)换取了一部分领域的高性能,具体表现为以下几点:


相对地,M1 缺点如下:
  • 超宽执行架构是的 M1 的每个核心晶体管消耗量远大于 X86,加上各种专用单元,8 核的 M1 就已经堆了 16B 的晶体管,即使是 5nm 也快到极限了,所以 M1 架构堆核的成本远高于 X86,在遇到吃多核性能,且 M1 的各种加速单元都不顶用的通用计算场景时,会被多核 X86 暴打( AMD YES )

  • 片上内存( UMA )带来了大内存带宽和低延迟,但是无法单独扩展,只能整个 SOC 一起换,目前 M1 最大只支持 16G 内存,这对于一些对大内存有刚性需求的用户来说基本等于告别了

  • 大量加速单元使用了固化硬件电路,若未来业界对某项功能处理使用了新算法的话,要么重新设计新架构,要么就只能靠 CPU 来算了
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    所在节点    Apple
    107 条回复
    seansong
    2020-11-19 18:30:00 +08:00
    手头 M1 版本的 air 使用了一天多了,定制了 16G 内存,本人互联网行业产品狗,偶尔写个代码,也画个图,从这一天多的使用体验来看,相比我之前老款的那台 air @ 2019,几乎所有的操作,都有肉眼可见的性能提升,暂未遇到任何不兼容的软件,vs code 运行非常正常且很快,行数多的文件打开,滚动的时候丝般顺滑,比之前 intel 强很多。我这两天的使用,场景应该已经涵盖了一般人大部分的日常场景了(当然特殊情况肯定还是存在的),性能提升、续航提升和兼容性,真香,这种提升程度让我非常期待 16 寸 pro 发布

    我在 air 上尝试用第三方软件压制了一些 HEVC 视频,这些软件并没有官方适配 M1,但是速度也比 intel 版本集显快了大概 1 倍,我想如果这些软件适配了 M1,估计性能还可以有比较大的提升吧,个人猜的,对这块不太懂
    hyq
    2020-11-19 18:33:10 +08:00
    苹果根本就没有放弃扩展性,扩展性这个东西对于苹果来说一直都是不存在的。老版的 macbook (不包括最古老的那种)能升级内存?能升级 cpu,能升级硬盘?既然一直都没有扩展性,那对于苹果来说就是没有任何牺牲。
    denvi
    2020-11-19 18:36:10 +08:00
    @lvybupt 有益的回复👍
    Hoshinokozo
    2020-11-19 18:39:06 +08:00
    @denvi 非常赞同,还有一点,台积电的工艺也是比较标准化的,或者说很难优化的,而且台积电的工艺主要是针对低功耗处理器的,频率很难拉高,看 zen3 用了改良版 7nm 还是很难突破 5Ghz 就知道了。对比之下,Intel 的 14nm 经过不断改良,已经飙到 5.3Ghz 了,足以证明同时掌握 CPU 设计与制造是极具优势的。
    denvi
    2020-11-19 18:45:30 +08:00
    @Hoshinokozo 只能说 fab 模式在这个时代更不好走。我认为一大部分原因是 ARM 公司这个妖孽,开放授权的商业模式,设计和生产两端都是开放的,这造就了多少 arm 的玩家…芯片又是个芯片改良-出货-升级 循环最为重要的行业,各种因素加起来也培育了台积电这头巨兽,即使 intel 不躺这几年也会很难受的
    cosss
    2020-11-19 20:32:04 +08:00
    @denvi #81 赞。比起苹果秒天秒地的吹法,我觉得这带来的更多的 arm 玩家是未来更值得期待的
    x86 只有 ia 能玩,放在当下来看,是更有可能被相对更开放的 arm 干掉的
    shayuvpn0001
    2020-11-19 20:45:08 +08:00
    @denvi 台积电不是只靠 ARM 玩家们的订单的,还有 nvidia 和 AMD 的 GPU,Xilinx 的 FPGA 。
    ThinkMan
    2020-11-19 20:50:13 +08:00
    M1 后,那就不能装 windows 和 linux 了吧
    systemcall
    2020-11-19 20:50:21 +08:00
    Intel 的 CPU 上面也有很多专用的电路,甚至没有核显的部分型号实际上还是有 iGPU,我觉得这种东西才是浪费
    说到播放视频,现在主流的方案都是硬解,没有 iGPU 的机子是靠的显卡里面的 Decode 电路,一般也就解个 4k60 HEVC 10bit,如果是笔记本这样有 iGPU 的话都是 CPU 里面的专用单元在解码,Core 部分基本上不怎么动。软解的话如果限制功耗,X86 还真的不一定能有 M1 的性能,看 Benchmark 就行了,这种场景实际和 benchmark 是差不多的
    成本的话,只要对 Apple 来说便宜就行了。一套东西可以通吃手机、笔电、iPad,甚至还可以修改后放到 iot 设备、蓝牙耳机、可穿戴设备之类的地方,这就是 cost down
    片上内存这点,现在是初代,以后如果堆多点完全没问题。这又不是 HBM,只是放到一个封装而已,我认为是内存控制器设计的问题,还有产品的定位的原因。要扩大内存的话并不难做,HBM 都可以在 Die 周围放 4 颗。至于没法单独更换,其实现在主流的轻薄本也是不支持更换内存的,焊在主板上和放在 CPU 封装里对用户是一样的,对苹果这种体量很大的厂家也是一样的
    使用了当前硬件不受支持的算法的话确实要更换新的硬件。不说别的,你的显卡可以解 H.266 吗?台式机才可以换显卡,笔记本现在几乎全都是焊死的了。而 AMD RX6000 的新功能也需要新的平台才可以支持
    还有,AMD Zen 开始也是有非常多的专用的单元,在此之前 Intel 也搞了个 ME 。对用户来说都是不可控的,这才是最大的问题。不过都这样了,也就不是问题了
    zhangdawei
    2020-11-19 21:10:33 +08:00
    场景限定的很死了,
    denvi
    2020-11-19 21:22:42 +08:00
    @shayuvpn0001 嗯?你再看看我的表述?
    订单只是表象罢了,真要聊台积电,那是现在相当一部分号称做硬科技投资的机构入门题,很多投资人认为这个星球上只有 fabless 走得通。我给你几个方向思考,产业、技术、国际经济、地缘政治。
    大部分人只会争论参数性能胜负什么的,真正影响行业发展的却少有人关注。不过,论坛吹吹水挺好的
    Zzzzzzzzzzz
    2020-11-19 21:39:38 +08:00
    第一条和第三条都不成立,在多核上 m1 都能和 4800u 有来有回,哪里来暴打的情况。第三条对所有 CPU 都成立,当应用新的算法时候,没有硬件加速,软解谁不是看 CPU 性能?
    GrayXu
    2020-11-19 22:09:03 +08:00
    @denvi FPGA 贵的一批
    denvi
    2020-11-19 22:28:43 +08:00
    @GrayXu 用途都不对,FPGA 更多用在数据中心啊
    pjntt
    2020-11-19 22:47:00 +08:00
    用长尾来说,Inter AMD 的设计是为了满足整条长尾需求,苹果的 M1 设计是为了满足长尾开头那一部份需求。目前也只有苹果能把软硬一体才搞出了这个效果,换别家还真不行,且折腾呢。
    shuaiyuan
    2020-11-19 23:01:06 +08:00
    个人电脑专片专用,抛弃使用不到的场景就是好硬件。
    Felldeadbird
    2020-11-19 23:03:08 +08:00
    就算有新算法出来,普及也是一个时间吧。以苹果目前的能力,将 mac 一年一更新也不是大问题。等到市场差不多了,在新 U 先补上,不告诉你们。等新品发布了,在说上一代已经支持,精准的刀法啊
    sujin190
    2020-11-19 23:43:11 +08:00
    其实也不用纠结,不管怎么说 apple 在 M1 把内存集成在一起,然后又增加专用协处理器的方案在个人消费品领域肯定是走对了,反正苹果几乎用途都是个人消费品领域,既然如此那么这个方案妥妥的就是好方案啊,但是如果说仅此就说要吊打 x86,似乎就有点杞人忧天了,一个是功耗敏感延时敏感但通用性不敏感可管理性不敏感,一个则是性能不低又要易于迭代替换大集群管理但对功耗倾向不敏感,这两场景本来也没啥可比性吧

    我们感觉消费品领域最火但是可能也是接近因为太我们,认真看其实是一个市场很大但是场景很窄,其实 intel 和 amd 想做个类似方案也不难,apple 这次怎么看都是一个方案创新而不是技术革新,完全得益于自己的生态特点,能否取代 x86 地位还未可知,毕竟计算机网络系统肯定要几何级发展的,想想十年前百万主机数据中心何种量级,那么看也许十年二十年后就是亿更甚者十亿为单位了,未来肯定是要算法和数据价值持续上升能源成本持续下降了
    denvi
    2020-11-19 23:50:29 +08:00
    @sujin190 再来吹一波苹果洗洗睡
    传统 PC 主板的 CPU GPU 内存 IO 主控等高度模块化的分离设计,因为厂商各立山头是没办法做到像苹果一样,将所有算力单元集成在一个 Soc 里面,并且把各个数据格式统一、通过统一内存来流转。

    上面任何一个理念单独看都并不新鲜,但组合在一起就是苹果式的改变世界。这在 PC 端真的是开天辟地。

    集成 Soc 的优缺点这先不说了,我在意的是未来电子设备设计的新范式。虽然在手机端已然在实践,但今天放在 PC 端才更显现出来:

    电子设备可抽象为几大模块,电源、IO 、储存和算力,算力模块从 CPU GPU 发展到现在的 NPU 和各种专用芯片,M1 的 Soc 化使得各算力单元在物理上真正组合成一个“模块”。

    实际应用的算力请求将有一个统一的去处,通过操作系统和调度单元的分析,将应用的算力请求拆分成不同的任务,调度到不同的专用芯片处理,多芯片协作、专芯专用、数据 /时效统一,再将计算结果输出。

    这简直有种统一、优雅之美啊。

    未来从系统、应用、数据到芯片设计,遵循这种新范式将成为趋势。
    kingcos
    2020-11-19 23:51:21 +08:00
    特别专业的咱不懂就不瞎说了,但是 Apple 这么多年的策略以及这次的说辞,目前推出的款式都是基本 / 入门 / 分专业款,Apple 并没有为这些款式预留可扩展性,以及内存目前最大的 16GB ;等到 Pro 4C 口,iMac,甚至最终级的 Mac Pro,Apple 自然会推出更多的配置选项,以及可能会倾向把可扩展性留给最后面这款。
    区分 Pro 和非 Pro 用户,降低用户选择难度,就像 iPhone 系列一样。

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