苹果的M1芯片是苹果在Mac上单核CPU最快的基准芯片，在多核性能上也击败了很多高端Intel竞争对手。最近，开发者埃里克·恩海姆分享了他对M1芯片的深入研究，并讨论了为什么苹果的新处理器比它取代的英特尔芯片快得多。

首先，M1不是一个简单的中央处理器。正如苹果解释的那样，它是一个片上系统，即一系列芯片被放置在一个硅片封装中。M1可容纳大量模块，如8核CPU、8核GPU(某些MacBook Air型号为7核)、统一内存、SSD控制器、图像信号处理器、安全飞地等。

英特尔和AMD也在单个封装中构建了多个微处理器，但正如恩海姆所描述的，苹果有优势，因为苹果不像竞争对手那样专注于通用CPU内核，而是专注于处理特殊任务的特殊芯片。

除了CPU(具有高性能和高效率内核)和GPU之外，M1还拥有一个用于处理机器学习任务(如语音识别和摄像头处理)的神经引擎，一个用于高效转换视频文件的内置视频解码器/编码器，一个用于加密的安全加密器，一个用于处理数学密集型功能(如音乐文件解压缩)的数字信号处理器，以及一个用于加速图像处理应用程序完成任务的图像处理单元。

值得一提的是，还有一种新的统一内存架构，允许CPU、GPU等内核相互交换信息。通过统一内存，CPU和GPU可以同时访问内存，而不是在一个区域和另一个区域之间复制数据。无需复制即可访问同一个内存池，这加快了信息交换并提高了整体性能。

所有这些专用芯片都可以加快特定任务的速度，从而导致人们看到的改进。

这也是许多使用M1苹果电脑进行图像和视频编辑的人看到速度提高的部分原因。他们做的很多任务都可以直接在特殊的硬件上运行。这就是为什么便宜的M1苹果迷你电脑可以轻松地编码一个大的视频文件，而昂贵的iMac的粉丝却在全速运行，仍然跟不上。

专用芯片已经用了很多年，但是苹果，正如恩海姆所描述的，“在这个方向上改变的更彻底”。AMD等其他Arm芯片制造商也在采取类似的做法，但英特尔和AMD依靠销售通用CPU。由于许可原因，戴尔和惠普等PC制造商可能无法像苹果一样在内部设计完整的SoC。

苹果可以整合硬件和软件，这是其他大多数公司无法复制的。这就是为什么iPhone和iPad比其他智能手机和平板电脑更有优势。

除了在芯片上自行设计系统的好处之外，苹果还使用M1的Firestorm CPU内核，这些内核“真的很快”，可以通过乱序执行、RISC架构和苹果实施的一些特定优化并行执行更多指令。恩海姆有深入的解释。

恩海姆认为，由于CISC指令集及其商业模式的限制，英特尔和AMD很难为PC厂商打造端到端的芯片解决方案，因此处境艰难。

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