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苹果M1芯片参数与测评

前言:2020年11月11日,苹果正式发布第一款用于Mac的自研电脑芯片M1。这颗芯片采用台积电5纳米制程工艺,CPU、GPU、缓存集成在一起,拥有8核CPU(其中4颗为高性能核心,另外四颗为高能效核心),8核GPU,其中包含160亿个晶体管。苹果公司表示,M1芯片实现了巨大飞跃,它能够让Mac成为完全不同的产品。

苹果M1芯片参数与测评

苹果在历史上有过2次改换门庭的经历,第1次是2005年将Mac的芯片从PowerPC换成了英特尔X86。第2次就是今天将英特尔X86处理器换成了自家的M1。

苹果M1最大的特色,就是基于ARM指令集自主研发而来,技术含量远高于高通骁龙Kryo核心的“魔改”。它出现的意义,是一旦成功,将成为ARM和X86攻守局面逆转的时间节点,引领未来更多ARM架构的芯片“入主中原(PC)”。

一、硬件参数

苹果M1芯片整合了包括CPU、GPU、NPU、雷电/USB4控制器、PCIe 4.0控制器、Secure Enclave安全模块、机器学习加速器、高质量ISP、高性能NVMe存储、高效音频处理器、HDR视频处理器、高级显示引擎、性能控制器、加密加速器等模块的SoC片上系统。

苹果M1芯片参数与测评

(1)CPU部分:8个核心4*3.2GHz Firestorm + 4*2.064GHz lcestorm

拥有4个高性能大核心与4个高效能小核心,混合运行以协助处理多线程任务。根据苹果的数据,在10W的功耗限制下,M1芯片可提供传统X86笔记本处理器2倍以上的CPU性能,性能相比上一代基于Intel处理器的Macbook Air提升了3.5倍。

苹果M1芯片参数与测评

M1的CPU性能,之前的测试数据显示,搭载M1的MacBook Air GeekBench 5跑分成绩为单核1687,多核7433。其中,单核成绩碾压酷睿i9-10910(10核2.7GHz)加持的iMac(1252分),多核心比12核至强E5-2697还高,而且明显胜过i9-9880HK加持的16寸MacBook Pro。

苹果M1芯片参数与测评

(2)GPU部分:8核心GPU,图形性能相比前代产品性能提升5倍以上,进行剪辑和流畅播放多条全画质 4K 视频流等苛刻负载也没有压力。当然,苹果表示M1芯片的GPU不但性能强大,在能耗比方面同样有极大地优势。

苹果M1芯片参数与测评

苹果M1芯片图形性能超越了NV GeForce GTX 1050 Ti和AMD Radeon RX 560等桌面级独立显卡。苹果M1芯片采用8核图形处理器设计,可同时运行将近25000个线程,每秒2.6万亿次浮点运算的数据处理能力,与Radeon RX 560几乎相同,略逊于GeForce GTX 1650的2.9万亿次浮点运算的数据处理能力。

二、测评体验与游戏性能

为了充分释放M1的性能潜力,苹果为M1芯片定制了MacOS Big Sur系统,不仅兼容iOS和iPadOS应用(可以在Mac上直接玩王者荣耀与和平精英了),还能通过Rosetta 2以虚拟化的方式运行传统X86应用,部分X86应用在虚拟化状态下的性能甚至比原生状态还要高!

苹果M1芯片参数与测评

苹果表示,M1 Mac设备可以获得犹如iPhone般的丝滑顺畅体验,各种应用也都做了优化,比如Safari浏览器的响应速度提升1.9倍。

苹果M1首发Mac mini(单风扇)、MacBook Air(无风扇)和MacBook Pro(13.3英寸,单风扇)三大平台。以MacBook Pro为例,其M1版的续航时间提升到了20小时,这个水平可是X86版MacBook Pro的2倍,后者只能提供10小时的续航。

  • Cinebench软件测评

Cinebench 的最新版 R23 提供了对 ARM 版本 macOS 的支持,它通常比 Geekbench 更受欢迎,尽管有人批评其使用 Maxon 图形渲染软件面向范围过于狭窄,但我们认为它既能分辨 CPU 之间的差距,有比 Geekbench 更加接近现实世界的期望和 Passmark 通用基准。

苹果M1芯片参数与测评

在用 Cinebench 测试中,苹果 M1 以 7823分的成绩轻松击败了 4 核 8 线程 i7-1165G7 和 8 核 8 线程 Ryzen 7 4700U,而 8 核 8 线程 Ryzen 9 5950X 的分数达到了 11850,远超 M1,不过值得注意的是,M1 的八个内核中只有四个是 Firestorm 的高性能版本,5950X 的功耗(TDP)则是 Mac Mini 整个系统功耗的三倍以上。

在接下来的单线程测试中,M1 以 1520 分的成绩几乎与 Intel 的 i7-1185G7 持平,Ryzen 9 5950X 则以 1625 分的成绩超过 M1。如果将世界领先的单线程 x86 CPU Ryzen 9 5950X 和 M1 都限制为在 4 个线程,再次运行 Cinebench R23,5950X 与 M1 的 4 个高性能内核同时运行,M1 性能提升 8.3%。

  • 游戏与浏览器测试

浏览器的基准测试是一项可以在不同架构之间进行良好转换的测试,因为它可以衡量相对真实的任务,例如复杂的操作在 Web 浏览器中呈现出的效果。尽管像 Jetstream 2.0 和 Speedometer 之类的基准测试仍然具有综合性,但它们可以模拟每个用户所期望工作的世界操作,完成一些细节性任务。

通过测试浏览器,M1 驱动的 Mac Mini 表现出色,当在 Apple Silicon 上使用 Safari 时,比用 Ryzen 4700U 驱动的 Acer Swift 3 和用 Rosetta 运行 x86 Google Chrome 时分数都要高。不过可能这些测试结果无法与实际的浏览体验进行直接比较,它们都是运行速度非常快的设备,在 Web 和其他地方都会比较流畅,而 Mini 及其 M1 ARM 体系结构也并不慢。

Mac Mini 的 M1 处理器与最新的 iPad 和 iPhone 中的 A12 Z 和 A14 Bionic 共享 ARM 架构,而苹果在其 App Store 中为这些设备提供了共同的测试应用程序 3D mark 的 Slingshot Extreme 移动游戏测试套件。可以从图表中看出,M1 表现最优秀,如果想要在 Mac Mini 上玩手机游戏,那么只要该应用能适配电脑,就会得到一流的体验。

  • 功耗

功耗测试对比常见的笔记本处理器i7-1165G7、R7 4800U,测试结果显示基于M1的mac电脑功耗极其优秀,具体测试结果如下:

苹果M1芯片参数与测评

 

总体来说,苹果 M1 评测出炉:功耗和速度完胜 x86 竞争对手。

苹果M1芯片参数与测评

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来源:硬件之家、雷锋网、极客湾Geekerwan等

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