同樣是5奈米製程，Mac上的M1晶片是如何從iPhone上的A14晶片再進化？

Mac 換上了蘋果自家處理器M1這件事不僅涉及到底層架構轉移、系統重寫的問題，還需要考慮大量第三方軟體的相容性。

不過，這對蘋果來說也不是第一次了。2005 年，蘋果拋棄摩托羅拉，從 PowerPC 投奔至英特爾懷抱時，就已經經歷過一次這樣的苦差事。

當時，整個遷移時間耗費了蘋果 4 年，以第一代 MacBook Pro 為起點，直至首個不支援 PowerPC 架構的 OS X 系統 Snow Leopard 為止，蘋果才完成了 Mac 軟硬體向 X86 架構的完全轉移。

當然了，當時蘋果願意去冒風險，只是單純地想讓 Mac 擺脫舊技術，獲得更有競爭力的晶片，以期獲得性能的提升。

如今，蘋果想脫離英特爾，擁抱自研晶片，理由也是如此。只不過以蘋果現在的處境，單純地追逐性能，顯然已不是自研晶片的唯一目的了。

蘋果 M1 晶片不再是單純的CPU處理器

M1 晶片，是蘋果第一顆專門為 Mac 打造的晶片，也是 Mac 平台第一款基於 ARM 架構的晶片。它不再是單純的 CPU 處理器，而是和 iPhone、iPad 的 A 系晶片，以及 Android 手機中常見的驍龍晶片一樣，採用了 SoC 封裝技術。

這意味著，它是把 CPU、GPU、記憶體等多個模組全部整合在一起，從而實現更高的集成度，也有利於電腦內部空間的釋放。在架構上，的確是很接近A系列的晶片。

不過，到底有哪些異同呢？

首先，我們從cpu-monkey上公布的對比來參考，兩者在主要規格上其實真的挺類似。

M1 和 A14 一樣，都是基於最新的 5nm 製程，但相比 A14 的 6 核心設計，M1 是採用八核心架構，包括 4 個效能核心、4 個節能核心，為「4+4」大小核組成的 8 核 CPU，以及 8 核心的 GPU，高達 160 億的晶體管數量，也比 A14 要多出 35%。

單純看架構，蘋果這顆 M1 其實和之前衍生版 A 系晶片十分類似，比如說早前用於 iPad Pro 上的 A12X/A12Z，之於 iPhone 的 A12，也是靠增加 CPU/GPU 的核心數來提升性能。

從這點來看，M1 與 A14 確實也會有不少聯繫。

但既然是用於 Mac 平台的晶片，M1 顯然也會獲得比 A14 更好的散熱條件，再加上一、二級暫存記憶體的變化，和高頻寬的使用，往往也預示著更出色的性能釋放。

在發佈會上，蘋果強調了 M1 晶片的「每瓦時性能」優勢，同時也和業內主流筆電處理器做了對比。其中在 10W 功耗下，M1 的 CPU 性能是競品 PC 處理器的兩倍，而且 M1 僅需使用四分之一的功耗，就能匹敵競品 PC 處理器的峰值性能。

GPU 的情況也類似，同樣是 10W 功耗下拉開兩倍的性能差，而且也在更低功耗下實現了同等的性能水準。

不過疑問還是有的，比如說蘋果所說的「競品」對比也十分模糊，以及在 Air 和 Pro 兩種機器下，不同的散熱是否會影響性能釋放，這些都需要等之後的評測來解答。

在性能提升之餘，蘋果還專門提到了 M1 晶片的「統一記憶體架構」。

傳統 PC 中，CPU 和 GPU 的記憶體在設計上是相互獨立的，這就導致某些共享資料需要在兩個記憶體間做一次交換和分配。

但本次 M1 晶片採用了和 iPhone 等其他蘋果裝置類似的「統一記憶體架構」，其實就是讓 CPU 和 GPU 共享同一個記憶體，不僅可以讓數據共享更為高效，降低延遲，同時也能更加省電。

CPU與GPU如果操的太兇，勢必就會帶來耗電以及散熱的問題。因此，必須把機器學習帶到Mac端來。

16 核的神經網路引擎，則和之前 A14 的架構類似。近幾代 iOS 系統已經有很多功能離不開機器學習，比如說圖像合成、圖庫分類乃至是電源管理等，背後都有類似技術的參與。因此，現在把這部分導入Mac，特別是許多用戶要用的影像設計、影片剪輯等應用，應該可以沿用在行動端的經驗，持續在Mac上發揮優勢。

有了 M1 晶片的硬體級支持，像是改善電腦照片的合成速度，提升語音識別的準確性等，都可以為 Mac 所用，特別是各種由 iOS 平台移植過來的 APP，也可以在 Mac 平台上用上機器學習技術。

再來剩下的特性也很簡單，無外乎就是對 USB 4、PCI 4.0、NVMe 儲存等特性的支持，以及蘋果專門的編碼、解碼引擎，和安全隔離區技術等，其實有不少都已經在蘋果的 T2 晶片中出現過了。

其中，專用編解碼引擎將會顯著改善 Final Cut Pro 這類蘋果第一方影片編輯應用的執行效率，提升幅度也是倍數級的；而安全區則是將蘋果一貫重視的隱私保護，沿用到 Mac 上。