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蘋果聯(lián)手Arm:X86陣營壓力山大

來源: 責編: 時間:2023-08-07 16:31:44 225觀看
導(dǎo)讀 2020年年底,蘋果首次推出基于Arm架構(gòu)的自研芯片M1,憑借優(yōu)秀的能效比以及足夠強大的硬件性能愣是將X86平臺處理器“虐”了個遍,同時引起不少用戶對于X86架構(gòu)處理器的質(zhì)疑,但事實真的

2020年年底,蘋果首次推出基于Arm架構(gòu)的自研芯片M1,憑借優(yōu)秀的能效比以及足夠強大的硬件性能愣是將X86平臺處理器“虐”了個遍,同時引起不少用戶對于X86架構(gòu)處理器的質(zhì)疑,但事實真的是這樣嗎?1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

要厘清這一切首先要明白的一點是,Arm架構(gòu)和X86架構(gòu)發(fā)展方向并不相同,前者小而精,后者大而全。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

X86通常被稱為復(fù)雜指令集,而Arm自然就是精簡指令集。從字面意思上就能看出,X86在指令集方面更加復(fù)雜,處理器能力更強,性能更高,對應(yīng)的功耗也會更高。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

對于需要強大性能且不在乎功耗的PC而言,X86指令集能夠提供強大的性能、更加全面的指令集以及復(fù)雜的電路設(shè)計,可以實現(xiàn)更高工作效率,幾乎就是強大和全面的代名詞。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

Arm架構(gòu)則剛好相反,移動端設(shè)備異常關(guān)注功耗問題,所以只需要提供夠用的指令集數(shù)量就行,對于復(fù)雜的操作,Arm通常采用指令集組合的方式來完成。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

舉個具體的例子,如果是通過X86對機器人下達指令開車送自己去目的地,那么只需要對機器人說:開車送我去XX地。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

如果通過Arm對機器人下達同樣的指令,那么就拆分步驟:1.打開車門,2.放開手剎,3.啟動汽車,4.去往目的地點…….1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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激進的硬件堆料為蘋果M1 Ultra在部分場景下領(lǐng)先X86架構(gòu)處理器提供了基礎(chǔ),但M1 Ultra本質(zhì)上并不算是一顆處理器,而是一塊系統(tǒng)級芯片。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

蘋果將GPU、CPU、統(tǒng)一內(nèi)存以及大量專用加速模塊都塞進了M1 Ultra中。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

如此一來就為蘋果M系列芯片帶來兩個好處,首先是高度集成的設(shè)計使得芯片在內(nèi)存?zhèn)鬏敺矫嬲紦?jù)巨大優(yōu)勢,這也是為何兩者內(nèi)存帶寬有著將近10倍差距的根本原因。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

PC平臺上無論顯卡也好、處理器也好、內(nèi)存也罷通通各司其職,模塊化的設(shè)計讓各家廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品都能完美兼容。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

但是在X86架構(gòu)的PC電腦中,各個硬件之間想要進行通信就需要通過總線,CPU作為PC大腦往往需要統(tǒng)籌所有運算。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

如此一來,CPU如果需要讀取內(nèi)存中的一組數(shù)據(jù),那么信號首先就需要經(jīng)過北橋,再經(jīng)過前端總線才能寫入CPU。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

想要讀取顯存中的數(shù)據(jù),信號還要從顯卡先到內(nèi)存才能到達CPU。這就好比一個人從公司開車回家,需要繞一大圈才能回家,極大降低了效率。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

而蘋果M系列芯片將所有硬件都封裝在一起,帶來的好處是硬件物理距離的極大縮短。并且蘋果使用統(tǒng)一內(nèi)存,讓GPU和內(nèi)存共用一個內(nèi)存,這樣CPU直接讀取數(shù)據(jù)就不用繞一大圈。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

此外,蘋果通過優(yōu)化總線,極大提升通信效率。這就相當于將公司搬到家對面,并且家門口到公司門口建了個直達天橋,也就大幅提升CPU和GPU的性能,因此M系列芯片在面對大量隨機讀寫的視頻剪輯任務(wù)時會有巨大優(yōu)勢。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

其次,M系列芯片作為系統(tǒng)封裝芯片,有大量專用加速模塊,這也是M系列芯片受到追捧的一大原因之一。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

針對視頻剪輯等特殊工作需求,這些專用加速模塊就能帶來額外性能提升,所以在各大評測視頻中運行蘋果自家的FCPX和達芬奇,采用M芯片的Mac相比英特爾處理器的Mac在效率上的提升才會如此驚人。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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這就好比一個各科優(yōu)秀的中學生某些特長特別突出,強于全面發(fā)展的名校大學生,甚至還吊打某些大學生學渣,引起用戶驚嘆,這很正常。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

但前提是,蘋果砸下重金,為這個特長中學生提供了普通家庭無法承擔的成長環(huán)境,所以才能造就一個天才誕生。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

其實光看晶體管數(shù)量就能發(fā)現(xiàn),幾乎5倍于i9-13900K的晶體管數(shù)量加上5nm工藝,就是X86無法想象的豪華陣容。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

可一旦將擂臺換到其他領(lǐng)域,那么這個特長中學生就失去了原有優(yōu)勢,例如重度生產(chǎn)力方面M系列芯片面對X86架構(gòu)就毫無優(yōu)勢,就比如眾生平等的AE渲染,M系列芯片的優(yōu)勢在X86面前就蕩然無存。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

那為什么X86架構(gòu)處理器不采用和蘋果類似的策略來提升性能呢?1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

因為兼容性,X86平臺的用戶可以根據(jù)自己的需求采購硬件組裝機器,并且得益于X86架構(gòu)強大的兼容性,用戶現(xiàn)在都還能運行上世紀發(fā)售的一些游戲,而蘋果A系處理器甚至是連10年前的應(yīng)用都已經(jīng)無法運行。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

兼容性,恰恰也是Arm架構(gòu)芯片大的劣勢,卻是X86架構(gòu)大的優(yōu)勢,英特爾的通用核心相比蘋果M系列芯片能夠應(yīng)對更多復(fù)雜場景。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

而蘋果M系列芯片雖然通過砸錢以及討巧的設(shè)計,在部分場景中的發(fā)揮讓人刮目相看,但是從宏觀角度來看,更加深層的性能需求,Arm架構(gòu)無法提供強大性能。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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蘋果M系列芯片能夠成功,除去硬件方面愿意砸錢,蘋果在iPhone以及iPad上對于Arm架構(gòu)軟件和生態(tài)以及系統(tǒng)的深耕優(yōu)化已經(jīng)超過十年。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

所以M系列芯片能夠取得今日的成績,不是一朝而至的結(jié)果,而是蘋果十年磨一劍,依托Arm架構(gòu)本身的特性,再結(jié)合自己強大的硬件研發(fā)實力加上已經(jīng)成熟的軟件生態(tài),才襯托出了M系列芯片的強大。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

同時蘋果的M系列芯片并不會對外出售,沒有繁雜的硬件規(guī)格,也就不會出現(xiàn)兼容問題,況且手中還握有系統(tǒng)大權(quán),深度的軟硬件結(jié)合可以大程度發(fā)揮M系列芯片的性能,并且維持在極低功耗下,這是蘋果與Arm架構(gòu)相輔相成的結(jié)果。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

早在多年以前微軟就曾試水過Suraface RT,采用Arm架構(gòu)處理器,毫不意外地無人問津,生態(tài)缺乏加上Arm架構(gòu)硬件與軟件的結(jié)合并沒有那么緊密,導(dǎo)致這款設(shè)備沒有泛起一點水花。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

所以Arm架構(gòu)的M系列芯片確實在能耗以及發(fā)熱方面有著巨大優(yōu)勢,但犧牲的卻是強大的兼容性以及其他方面的性能。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

而X86架構(gòu)處理器充分發(fā)揮“大而全”的優(yōu)勢,通用核心能夠應(yīng)對所有工作需求,雖然這會帶來極高的功耗。可是面對更加復(fù)雜的專業(yè)需求時,功耗還會是用戶首要考慮的因素嗎?問題的答案自然就一目了然。1Vz28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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