蘋果M1為何比Intel/AMD高端CPU還要快？開發者給出真相

tocms15

從之前陸續的跑分和性能測試可以看出，蘋果自研桌面處理器M1表現出了強勁的實力，性能上甚至比Intel高端的CPU都要快，這到底是什麼情況？
現在，有開發者從他們的角度說出了M1比Intel處理器快的原因，蘋果在硬件設計上做的並不差，芯片採用了5nm工藝，CPU、GPU、緩存集成在一起，其中包含160億個晶體管，其集成了8核心CPU、8核心GPU、16核心的神經網絡引擎，集成顯卡採用最多8個核心，可同時運行將近25000個線程，擁有每秒2.6萬億次浮點運算的數據處理能力。
對於蘋果來說，M1相比Intel和AMD最大的優勢在於，內置了處理專門任務的專用芯片，而後兩者專注於提高通用CPU核心，所以本質上就有區別。
所以你可以看到，新款M1的產品，在一些特定使用環境下，要更出色，蘋果用了安全加密器用於處理加密，數字信號處理器用於處理解壓音樂文件等數學密集型功能，圖像處理單元則加快了圖像處理應用所做的任務。
另外，M1芯片還有一個新的統一內存架構，讓CPU、GPU和其他核心之間相互交換信息，通過統一內存，CPU和GPU可以同時訪問內存，而不是在一個區域和另一個區域之間複製數據。訪問同一個內存池，而不需要複製，加快了信息交換的速度，從而提高整體性能。
開發者表示，最最最關鍵的是，蘋果還為M1搭配了一套完整的系統，讓M1可以在其中發揮出最大的性能，這是Intel和AMD都不能比擬的，真正的軟硬件結合，可以說是M1最大的地方，也是最無敵的地方。
現在的iPhone和iPad的成功，也是讓蘋果繼續堅定的走起了自主軟硬件合體的道路，當然這樣的產品在使用體驗上，也是相比競品更具優勢的地方。
有開發者甚至感慨道，蘋果一直都讓用戶去忽略參數，而是注重體驗，這是有道理的，因為在他們的硬件都是在自己的系統下來設計整合，所以可以最大程度的體現出硬件的性能，這也可以讓用戶將注意力都放在體驗上。


https://news.mydrivers.com/1/727/727021.htm

Stiggy930

從之前陸續的跑分和性能測試可以看出，蘋果自研桌面處理器M1表現出了強勁的實力，性能上甚至比Intel高端的C ...
tocms15 發表於 2020-12-2 14:58

What really defines Apple’s Firestorm CPU core from other designs in the industry is just the sheer width of the microarchitecture. Featuring an 8-wide decode block, Apple’s Firestorm is by far the current widest commercialized design in the industry. IBM’s upcoming P10 Core in the POWER10 is the only other official design that’s expected to come to market with such a wide decoder design, following Samsung’s cancellation of their own M6 core which also was described as being design with such a wide design.

Other contemporary designs such as AMD’s Zen(1 through 3) and Intel’s µarch’s, x86 CPUs today still only feature a 4-wide decoder designs (Intel is 1+4) that is seemingly limited from going wider at this point in time due to the ISA’s inherent variable instruction length nature, making designing decoders that are able to deal with aspect of the architecture more difficult compared to the ARM ISA’s fixed-length instructions. On the ARM side of things, Samsung’s designs had been 6-wide from the M3 onwards, whilst Arm’s own Cortex cores had been steadily going wider with each generation, currently 4-wide in currently available silicon, and expected to see an increase to a 5-wide design in upcoming Cortex-X1 cores.

https://www.anandtech.com/show/1 ... -m1-a14-deep-dive/2

Instruction decoder width:
Apple M1: 8 wide
Intel Tiger Lake: 5 wide
AMD Zen 3: 4 wide

闊啲，IPC普遍高啲。

hifi

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toracat

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hifi 發表於 2020-12-2 16:55

    個人覺得d人神化左粒u...

KinChungE

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hifi 發表於 2020-12-2 16:55

M1最勁既唔係呢D general purpose, 而係某D heavily optimized CPU+GPU既野
例如Final Cut Pro, Intel CPU同Apple M1比, 閒閒地快5-6倍
但係要背後既instruction都改埋

Geekbench/Cinebench呢類純綷將x86 program recompile轉arm唔會有呢種幾倍既效能提升, 最多幾成

Stiggy930

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hifi 發表於 2020-12-2 16:55

Cinebench係floating point benchmark。我覺得除了Fujitsu粒A64FX（有512 bit SIMD unit）可以同X64一戰之外，ARM陣營應該無咩可以挑戰到X64係floating point方面。