在WWDC 2005苹果全球开发者大会上，史蒂夫·乔布斯宣布未来所有新推出的Mac电脑将转用英特尔的X86架构芯片，并使用Rosetta（1）对采用PowerPC架构的前代产品进行指令集转译，是的，现在Apple Silicon这套用来向下兼容X86的转译技术Rosetta 2它有1代。与此同时，时任英特尔CEO 保罗·欧德宁 身着白色防尘服手拿晶圆在一团烟雾中现身，这一历史性时刻昭示着苹果与英特尔即将开启长达15年的深度合作并共赢，直至2020。 历史性的一刻 北京时间2020年11月11日凌晨，当天有两场盛会如期举行——2020年双11购物狂欢节和WWDC 2020苹果全球开发者大会。爆炸性的除了天猫+京东累计达7697亿元的成交金额，还有苹果在当晚所公布的，两款基于Apple Silicon架构的全新MacBook，而事实上，或许从苹果发布Apple Silicon芯片的那一刻起，整个维系了数十年之久的消费级电脑体系，以及不少人习以为常的繁复冗杂的工作流，都将会受到重大且深远的打击，或者，称之为巨变。 那么，Apple Silicon暨M1芯片的问世，对普通消费者以及业界来说究竟意味着什么？尤其是对 英特尔 。 下面简单过一下英特尔的荣誉勋章。 众所周知，英特尔是一家半导体设计与制造商，【等，等灯等灯】的BGM是英特尔在辉煌时期大家对他的第一印象，现在一提起英特尔，第一印象绝对是【牙膏】没跑了，而且因为它高功耗低性能的表现，绝对不会是薄荷味的。 双重薄荷，极致的清凉 从06年开始，英特尔开始执行Tick-Tock策略，这项策略简单理解可以想象成钟摆的运动范围——从左边摆到右边，再从右边摆左边，周而复始。而带入到英特尔的战略中则是，Tick年改进制程工艺，Tock年升级微架构，不断循环。Tick-Tock策略在不带i的酷睿系列以及酷睿i系列的前两代中异常有效，看到这里，对硬件稍微熟悉一点的朋友肯定会说了，你咋不从盘古开天辟地开始讲起呢？ 目光转向Sandy Bridge和Ivy Bridge，以及Haswell，他们分别对应第二代、第三代以及第四代酷睿i系列所采用的架构，从这一时间节点开始，英特尔i系列的性能提升简直可以用一个比喻来形容——当你刷牙时突然发现牙膏管瘪了，你会怎么办？相信大家都会把它从下到上慢慢的推一遍，而牙膏管则永远不会令你失望，因为它总能挤出来一些。 以上过程与英特尔在某个阶段的所作所为别无二致。 而到了Broadwell，也就是酷睿i系列的第五代，英特尔甚至出现了性能倒退现象，俗称牙膏倒挤，也就是某米黑科技，电表倒着转。 从第七代Kaby Lake到第十一代Rocket Lake-S，英特尔开始了对制程工艺的持续打磨，从最初骄傲的宣布将率先使用足以令友商汗颜的14nm先进工艺，到友商甚至开始筹划使用战未来的台积电5nm工艺，在14nm这道坎上英特尔原地踏步了整整5年，但需要注意的是，即便长达5年的打磨英特尔用【PAO】Process、Architecture、Optimization，也就是＂制程、架构、优化＂的新策略来解释，也略显尴尬，毕竟官方的对外口径总不能用14nm++++宣称吧？ 前有屡战屡败，屡败屡战，但这次终于在苏姿丰博士的带领下研发出＂功耗低、性能强、补贴高＂的Ryzen架构的老对手AMD，后有在移动端打遍天下无敌手，首次发力桌面端推出魔改版A14——Apple Silicon M1，就获得小小成功的苹果。彼时，我们可能无法想象位于 加州圣克拉拉英特尔总部 的工程师们正在承受多少千帕的压力。 但唯一可以确定是，面对前有狼后有虎的窘状，英特尔必须做出选择——这次它拿出的方案是第十二代酷睿Alder Lake。 可能是被苹果的Apple Silicon锤麻了，英特尔也开始使用异构设计，最新的Alder Lake 12代酷睿在CPU部分由P核（性能核）与E核（能效核）共同组成，他们都直接用上了最新的（英特尔最新）的10nm制程的Intel 7工艺，但据官方宣称，这套异构设计还和手机上的大小核模式不一样。 目前绝大多数移动端ARM芯片采用大小核设计的初衷在于节能，并且这套模式很吃系统调度，也就是所谓的【系统优化】，系统需要甄别用户做出的指令，刷微博、聊天、看视频之类的轻度应用系统会分配给小核，较为重度的比如玩游戏、剪视频、解压缩，系统则会分配给大核。 但英特尔的这套异构设计可不是走的这条路。对于英特尔而言，节能并不是首要任务，性能才是。基于P核（Golden Cove）以及E核（Gracemont）的Alder Lake 12代酷睿在设计之初，就是冲着【一鱼多吃】来的。 怎么个【一鱼多吃】法呢？ 简单来说就是，英特尔这套新架构的P核方面因为制程的升级，提升了IPC同频性能，比十代酷睿Comet Lake-S高28%；另一方面又通过增加E核的方式增加了核心数量，提升了多核性能，而且需要注意的是，虽然在核心面积上1个P核抵得上4个E核，但是E核的性能并不弱，甚至比第十代酷睿Comet Lake-S要高上1%。 讲到这里，可能有的朋友已经明白英特尔鸡贼在哪里了。第十二代酷睿单核性能和多核性能两手抓，既提升了IPC同频性能，又通过增加【高性能】E核的方式提升了执行并行计算时的多线程能力，英特尔的这手【一鱼多吃】有丶意思。 说了半天的英特尔，可能有的朋友又会问了，苹果呢？苹果的M1芯片呢？事实上，英特尔推出采用异构设计第十二代酷睿这种牙膏挤爆的行为，很有可能就是因为Apple和AMD两家A姓大厂鞭策的，假如没有这两条鲶鱼，英特尔到现在都可能还在继续挤牙膏，这并非危言耸听。 铺垫了半天，下面就来看看【市场搅局者、规则破坏者、游戏玩法捣蛋者、软硬结合双风轮战略践行者、封闭生态爱买不买独裁者、超级加倍疯狂堆料科技弗兰肯斯坦】——苹果所推出的Apple Silicon芯片。 Apple Silicon改变了游戏规则？ Apple Silicon的推出可能无意埋汰英特尔，苹果更具战略意识与宏观思维，它想要挑战的或许是被X86+Windows几乎垄断的消费级电脑市场。 一般认为狭义上的PC实际上就是由英特尔+Windows操作系统组成的X86兼容机，撇开最近再次崛起的AMD，在过去英特尔和Windows组成的Wintel联盟近乎垄断了全球PC市场。那么，天空一声巨响，蹦跶着闪亮登场的Apple Silicon，它最大的优势是啥？ 当你在飙车时，尤其是到了最后一个五连发夹弯，你的压力来自轮胎。而对于笔记本电脑来说，压力则更有可能来自续航。 续航压力使人的精神备受摧残。时针指向数字【4】，而你的电脑早已经过两轮的充电与放电，目前剩余电量还不到【3】格，在Wintel联盟普遍糟糕的调度下，电量不足是常态，电量充足反而让人感到匪夷所思。 在Apple Silicon下，这一问题得到了彻底解决。即便是M1 MacBook Air也能基本保证在中度办公下每天八小时工作的电量需求，换句话说，每天上班通勤只需要带着一台电脑即可，充电器完全没必要随身携带。 Apple Silicon是怎么做到如此夸张的续航的呢？可能基于以下三点： 1.指令集、2.微架构、3.工艺制程 指令集 是比较老生常谈的了，X86属于复杂指令集，而ARM属于精简指令集，实际上两者只是路线不同，并没有优劣之分，这是科技界的zzzq。 关键点在于 微架构 。如果说指令集是一个对于大方向的规范，那么微架构就是实现某件事的具体做法。我们回忆一下，iPhone已经卖到13代了，苹果在ARM这个【大方向】下深耕多年，从A6时代开始自研微架构+扩展指令集，加上自A11时代起对GPU以及NPU的自主研发，目前已经基本处在业界顶流的水平。 这里再稍微延伸一点，苹果在系统调度上也展现出了他惊人的优化功底。不仅是在播放在线流媒体视频、Word码字、浏览网页等使用场景下功耗相比X86竞品低至少几倍以上，最恐怖的还得数M1在啥都不干就放着的场景下，功耗居然低达毫瓦级别，对比X86竞品的1瓦甚至2瓦以上，可以说低了一个数量级，毕竟日常办公场景下绝大多数人不可能一直在运行高负载应用，在中低负载下做好功耗管理，这绝对是M1芯片续航牛到令人咂舌的原因之一。 最后一点则来自 工艺制程 红利。M1采用台积电5nm工艺，晶体管数量达到了160亿，秉承了苹果一贯的堆料传统。当然，除了恐怖的晶体管密度，台积电稳如老狗的代工品质也促成了M1芯片惊人的能耗比，前有AMD Ryzen，后有天玑9000系，在不让人失望这件事上，台积电从不让人失望。 性能の绝顶？ 搭载Apple Silicon芯片的电脑目前已经更新了好几代了，目前最新的是采用M2芯片的MacBook Pro/Air。而几乎所有用户对于搭载这块芯片电脑的看法就是【强】。 这里所说的强绝不仅仅体现在产品的续航上，毕竟微软和高通联手鼓弄出来的基于高通SQ1的Surface Pro X在续航上也挺能打的，轻度体验也能做到不充电挺一天，关键在于【性能】。 首先不服跑个分。Apple Silicon在IPC（同频性能）上的表现无愧为业界天花板。 苹果一贯的风格就是重CPU的单核性能，这项策略在Apple Silicon上也不例外。在M1上，苹果走的是低时钟频率+低核心数量+超宽架构IPC方案，在160亿的晶体管数量下，4个Firestorm大核心可以分得的晶体管资源非常充裕，所以M1的单核性能绝对不是盖的。 让我们看看知名评测网站Anandtech的测试结果。大家注意看，Mac mini（M1）单核成绩高达1532，比AMD Ryzen 5950X差个一百分左右，但是我们需要注意，这两者之间区别堪比阿塔卡马海沟，M1此时的核心频率是3.2GHz，5950X则可以最高加速至4.9GHz，而且前者满载功耗也只有30W出头，后者标称的TDP是105W，这里就显示出了Apple Silicon的恐怖之处了——【虽然我功耗低，频率低，但是我IPC高啊】 至于多核性能，毕竟M1大核+小核总共才8个，从Anandtech的测试结果来看，基本上就是被4代移动版锐龙虐杀的份儿。 Cinebench R23单核测试 Cinebench R23多核测试 Apple Silicon的高性能还主要体现在哪呢？除了【不服跑个分】，另一点主要体现在【剪视频】中。是的，不吹不黑，在对绝大多数KOL与UP主所发布评测或体验视频的观察中可以发现，对它的称赞主要体现在剪视频不卡这一看上去 非常朴素的场景上 。 可事实上，这一看上去非常基本的使用场景，对电脑却有着很高的性能要求，就拿H.265视频素材来举例，目前可能绝大多数人的日用电脑根本没办法在剪辑软件中流畅预览H.265 10bit 422的视频素材，即便有显卡的硬件加速也能难保持流畅，除非是11代及以上的酷睿处理器。 但对于Apple Silicon来说，情况则完全不一样，在剪辑H.265 10bit 422的视频素材依旧能够保持令人惊奇的预览流畅度，要知道M1的TDP区间在28-30W左右，和桌面级CPU动辄几百瓦的TDP相比，这点功耗简直不值一提，但苹果究竟是如何做到的？ 滑头吉米，slippin Apple 这并不是什么行业机密，在搜索引擎输入关键词【M1 视频剪辑】，无数个页面共同指向一个结果——【流畅】，但得以支撑高规格视频素材流畅剪辑的秘密则是专用的硬件加速电路（ASIC）。这是一套非常 滑头 的解决方案，使用一套专用的电路来单独编解码视频，原理有点像大家都很熟悉的【硬件加速】，在硬件加速下，CPU几乎不参与计算，全都由硬件加速电路介入，所以发热量非常之低，功耗也低到不可思议。M系Mac同理，只不过苹果这次玩了一手超级加倍，把当时英特尔和AMD还没来得及加入的功能给放到了Apple Silicon里。 改革开放总设计师曾经说过：【不管黑猫白猫，能捉到老鼠就是好猫】。苹果这打的一手好算盘，你怎么看？ Apple Silicon无敌了吗？ 当然不是。至少在目前看来，Apple Silicon至少还有几个必须解决的巨大问题 省流版：Apple Silicon目前在【软件生态】、【价格和扩展性】以及【通用性能】这几个方面上还有很大的提升空间，而这恰巧也是它的竞品——X86平台的核心竞争力，所以目前来看，Apple Silicon或许还有很长一段路要走。 1.软件生态 macOS从来就不是一个主流操作系统。根据大家都比较熟悉的IDC（国际数据公司）发布的2020年度报告显示，Windows占80.5%的市场份额，ChromeOS占10.8%，而macOS则仅有7.5%，具体大家可以看图，在大家叫得上名儿的桌面操作系统里，除了其他，就是macOS最拉。 Other里估计基于Linux内核的各类小众到不能再小众的操作系统占大多数，比如arch、Debian之类的 不到10%的市场份额意味着小众，而小众又意味着第三方软件开发商不愿入局，尤其是很多专业的机械、工程、财会类软件，这都不能说是能不能兼容了，这些软件压根就没有Mac版。你说游戏？翻遍全网，用来测试Apple Silicon性能的游戏，除了古墓丽影就是魔兽世界，非常可怜。是的，可以使用虚拟机，但是目前看来，Parallels Desktop似乎只能虚拟ARM版的Windows，这一操作堪比套娃double——在macOS下运行虚拟机，虚拟机内还需要进行一次额外的转译来兼容Windows下海量的X86软件，实际体验的话，只能说不会太好，而且对物理内存的要求比较高。 那么macOS第一方软件呢？有是有，但是不多，也就是那么几款，而且像是keynote之类对标office的软件，还可能因为兼容性原因，被office或者WPS无情替代。当然像是Final Cut Pro、Logic Pro、Xcode等老牌杀手锏是没啥问题的，也是第一时间就适配Apple Silicon了，毕竟用户离不开，该用还得用。 另外一方面可能是其他很多自媒体不太提到，但是对于生产力来说非常重要的生态体系——第三方插件。 不管是Adobe全家桶、达芬奇、Final Cut Pro或者是Logic Pro，如果不安装任何第三方插件，那影响的可不仅仅只是体验，甚至可以是能不能用的问题了。以Logic Pro举例，如果只用DAW（Digital Audio Workstation音频工作站）自带的插件来编一首hiphop beat，对于大手子们来说估计是没啥问题的，只不过稍微麻烦点，但是对于我们萌新来说，那难度绝对瞬间就地狱级别了，)没有serum和massive那可咋编曲呀2333（虽然这俩都支持M1） 诚然，VST插件也可以通过Rosetta 2进行转译，但是稳定性是非常堪忧的，而且DAW无法识别的情况也屡见不鲜，在最后我们只能祝福Mac福如东海，一路顺风了。 2.价格与扩展性 价格价格价格，还是价格。即便是最便宜的M1 MacBook Air 8+256GB版本，也得7999元，同价位如果敢上船，12代i7+RTX3060的配置还是可以轻松拿下的。如果想要更大的SSD或者内存，下面让我们看看价格。 我是死心了，你呢？ 不只是贵，它还损啊。我们知道，如果把MacBook的D面卸下打开，你绝对会发出一声哇哦的惊叹，它堪称【科技黄图】，但是超高的集成度意味着几乎为零的后期可扩展性，SSD？焊死、内存？在CPU旁边（物理），也焊死、预留的接口？不好意思，求你清醒一点8。还有一点就是MacBook的后期可维修性也极低，如果你把你的爱机送到Apple Store，官方维修人员大概率会统一回复：换主板。遇到这种情况，你修是不修？当然你也可以找 @笔记本维修厮，让他试试三板斧。 c＂est bon 3.通用性能呢？ 苹果的小把戏确实不少，又是梭哈单核，又是狂加专用硬件加速电路，那它的通用性能如何呢？实际上，也不赖。 因为就算M1内部又加这又加那的，它的晶体管数量还是要比传统X86芯片高得多，就拿Ryzen 7 5800X 3D来举例，这款CPU性能还行吧？但是它的晶体管数量只有47亿，比起M1的160亿可以说只差了亿点点。 而且从上面的Cinebench的跑分成绩来看，M1的性能还是非常不错的，和英特尔11代i7-1165G7基本持平。而且M1在Geekbench中的表现也与Cinebench中差不多，基本上就是单核王，多核亡。 虽然跑分不能代表实际体验，但它总能代表些什么，不是吗？ Geekbench单核测试 Geekbench多核测试 性能取向和天平是一个道理，Apple Silicon梭哈单核性能，那么相应的，在多核性能上可能就顾不上那么多了。但是吧，在不少更重视多核性能的生产力场景下，如果没有内置那一大堆专用硬件加速电路的话，Apple Silicon可就没那么能打了。 专用硬件加速电路更像是一个白名单机制，所有场景都是苹果所预先设想好的，在这一基础上，再去加入硬件加速电路，虽然基本上绝大多数场景都有覆盖，但却总会给人一种膈应的感觉。 结语： 最后的最后，让我们回到文章开头提出的那个问题：Apple Silicon的问世，对于普通消费者以及业界来说，究竟意味着什么？ 普通消费者： 对我来说这意味着一切。Apple Silicon对我的脊椎和腰椎是一剂良药，不要健身游戏本，不要半斤重的电源适配器，选择了它就等同于选择了轻装上阵。更轻的重量，更强的续航与性能，或许这才是轻薄笔记本的意义所在。 业界： 老实说，我的世界大地震。在很长一段时间里，Windows+intel组成Wintel联盟坚不可摧这是基本共识，但事实证明并非如此。Apple Silicon有着更高的能耗比、更高的IPC、更精明的硬件加速电路以及完全自洽的闭环生态，就轻薄超极本这个垂直领域中，我对我们的新方向感到迷茫，但同时却又充满期待。 笔者： 大规模集成电路发展至今，计算机的形态早已从最初名为崔迪可（TRADIC）的庞然大物，进化成了性能是它几百上千倍，但体积却只有几百几十分之一的笔记本电脑。人类对精致的追求似乎成为了一种野望，而我们在工程技术上的不断钻研，则促使其成真。 但在科技产品这一语境下，只有精致还远不够。 时间回到2008年1月16日，在WWDC苹果全球开发者大会上，史蒂夫·乔布斯从牛皮纸信封中取出初代MacBook Air，并介绍到＂这是世界上最轻薄的笔记本电脑＂的这一幕，至今仍被全世界的数码爱好者们所津津乐道。12年后的WWDC 2020上，苹果面向全世界推出了基于ARM架构的Apple Silicon芯片，在某种程度上来说，苹果再一次改变了业界。 如同大家上面所看到的，Apple Silicon是一个问题的另一种解答。或许他不是最优解，但谁又能说隔壁是呢？
