关于 M1,这篇文章做了比较详尽的解释

2020-11-19 14:40:13 +08:00
 Hoshinokozo

https://www.zhihu.com/question/429725810/answer/1570340259

以我有限的知识,整篇文章读下来,一句话总结:M1 是牺牲了 CPU 的灵活性(通用性能)换取了一部分领域的高性能,具体表现为以下几点:


相对地,M1 缺点如下:
  • 超宽执行架构是的 M1 的每个核心晶体管消耗量远大于 X86,加上各种专用单元,8 核的 M1 就已经堆了 16B 的晶体管,即使是 5nm 也快到极限了,所以 M1 架构堆核的成本远高于 X86,在遇到吃多核性能,且 M1 的各种加速单元都不顶用的通用计算场景时,会被多核 X86 暴打( AMD YES )

  • 片上内存( UMA )带来了大内存带宽和低延迟,但是无法单独扩展,只能整个 SOC 一起换,目前 M1 最大只支持 16G 内存,这对于一些对大内存有刚性需求的用户来说基本等于告别了

  • 大量加速单元使用了固化硬件电路,若未来业界对某项功能处理使用了新算法的话,要么重新设计新架构,要么就只能靠 CPU 来算了
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    所在节点    Apple
    107 条回复
    Hellert
    2020-11-19 16:04:28 +08:00
    用就得了,Apple 那帮人又不是傻子,能考虑的肯定考虑到了。
    AugOmin
    2020-11-19 16:08:17 +08:00
    通用场景就 4800u 的水平吧,考虑价格和一些场景的专用芯片加持,Apple 这次显得特别有性价比,不过 16g 还是太少了
    kop1989
    2020-11-19 16:08:17 +08:00
    所以我很好奇 M1,或者说苹果目前的技术水平下,ARM 架构 Soc 的上限在哪里。(下限已经很明确了,下限很高,很厉害。)

    如果按照文章和 lz 的解读,理论上讲苹果 ARM 架构 Soc 的上限至少目前架构下不是很高。而且因为各种专用芯片(或者说专用设计)是否会导致芯片疲于追逐标准,导致只能覆盖中低端产品线的情况。
    byte10
    2020-11-19 16:09:01 +08:00
    @lly0514 哈哈,没办法,那些人基本常识都没有,M1 能高效运行 90%的应用满足 99%的人(普通工作者,非卫星开发工作者),剩下不满足的等 arm 原生开发应用把。
    Hoshinokozo
    2020-11-19 16:11:11 +08:00
    @wangpao 其实这也算是苹果的一种策略吧,或者说 MAC 的定位本身就是“消费级个人电脑”,但是 X86 要服务的不仅是消费领域,各种企业,实验室,设计院,数据中心,X86 要面对的环境比 ARM 复杂得多,这就导致 X86 不得不采用 CISC 的原因吧。ARM 没有这方面的顾虑,所以可以消耗大量晶体管做出 IPC 爆表的超宽架构,和各种协处理器。所以叫嚣 ARM 吊打 X86 实际上有点关公战秦琼了,当然,这不是 Intel 年年挤牙膏的理由,要不是 AMD 和苹果,天知道 Intel 这几年划了多少水
    lly0514
    2020-11-19 16:16:30 +08:00
    @byte10 是啊,感觉他们的意思是 M1 芯片在某个地方不行(包括洗衣机,F22 战斗机,到数据机房),所以 M1 还暂时不能用作专业用处
    agagega
    2020-11-19 16:17:43 +08:00
    X86 继续 CISC 是因为它一开始就是 CISC,这个兼容性必须维持呀,就像 Windows 。

    至于 CISC 和 RISC 的区别,指令集上都不是那么明显了. ARM 和 POWER 也都有很多专用指令了(不过 ISA 文档还是比 X86 短不少,哈哈)

    单纯从汇编的角度来看,RISC 好像更优雅一些
    Hoshinokozo
    2020-11-19 16:21:53 +08:00
    @kop1989 作者一开始就写的很清楚了:“整体的力量:SoC 、统一内存,以及操作系统优化”,这三个缺一不可,同样是 ARM 架构,高通和 ARM 公版不是照样年年被 A 系列吊打,所以与其说是 ARM 的胜利,不如说是苹果的胜利,M1 的出现让人们看见了整合了软硬件生态的企业究竟有多恐怖,这也是我对 Intel 仍然有信心的原因。相比台积电代工,采用自家工艺的 Intel 肯定还是更好的。
    shyling
    2020-11-19 16:22:34 +08:00
    x86 是历史原因,不存在不得不采用 CISC 。
    另外世界上哪里存在通用场景。。专用场景肯定专用芯片才是最佳解决方案,还考虑什么通用解决方案的只是自身的差距吧
    geekzhu
    2020-11-19 16:26:13 +08:00
    目前就等着看下一代能支持多大内存了
    icyalala
    2020-11-19 16:27:02 +08:00
    大概明白 LZ 想说的是什么了。。
    楼主觉得执行单元多、流水线宽,在指令 ILP 高的情况下性能会更好,但是 ILP 低的时候就会浪费,不如用相同资源实现多核或者开 SMT 。问题在于对于个人设备来说,ILP 提升当然比 TLP 更重要。

    另一个相反的例子就是 Power 系列,执行单元多流水线也宽,人家单核能开 SMT8,但它用在什么地方,你不能这是"通用计算场景"吧。。
    shyling
    2020-11-19 16:28:58 +08:00
    另外说实话 m1 明显是个人桌面市场的布局,大小核为了功耗,arm 为了与 iOS/iPad OS 整合。。。跑去跟 Xeon 之流比多核性能,你咋不把 5950x 放笔记本上比跑 iOS 应用时的功耗呢- -
    lvybupt
    2020-11-19 16:32:23 +08:00
    #25 你这一条不太能同意。
    理性探讨。 我是从事科研工作的,就我接触的领域,实验室,设计院,这个过程恰好是去 x86 化的。x86 的 pc 只在人员办公和仿真阶段。 越专业的事情交给越专业的硬件做,通用型计算恰好更适合在个人电脑这个层面。 在产品端,x86 架构的设备更多的也是用来驱动各种各样的“专业卡”,这也是一种折中的妥协,有很大的投入就是去掉 x86,甚至我们希望单片机+专业卡来完成任务是理想状态,服务器端更是不允许依赖 x86 。
    bookit
    2020-11-19 16:37:38 +08:00
    shyling
    2020-11-19 16:38:35 +08:00
    超宽执行架构是的 M1 的每个核心晶体管消耗量远大于 X86,加上各种专用单元,8 核的 M1 就已经堆了 16B 的晶体管,即使是 5nm 也快到极限了,所以 M1 架构堆核的成本远高于 X86,在遇到吃多核性能,且 M1 的各种加速单元都不顶用的通用计算场景时,会被多核 X86 暴打( AMD YES )

    另外这段是你自己加的吧,先考虑一个前提情况:**因为这些计算通用,所以才会有专用的单元**,配合上面一条回复,针对个人桌面市场,一台笔记本用几年的时间,并不会发生**近期出来的 h.266 几年内成为行业主流的情况,m1 分分钟过时**。

    暴打就更不可能了,参考原文 [不过以 M1 的超宽架构带来的强悍 IPC,大概率也不会比别家差就是了。]
    Hoshinokozo
    2020-11-19 16:52:43 +08:00
    @shyling 这段确实是我自己理解的,不过我说的 M1 会被多核 X86 暴打说的是多核性能,M18 和就已经 16B 的晶体管了,5950X 才 8B,所以说 M1 相当于是放弃了多核性能,把大量晶体管用于提升 IPC 了
    Hoshinokozo
    2020-11-19 16:53:06 +08:00
    8 核
    MrKrabs
    2020-11-19 16:54:50 +08:00
    还通用场景,也没见哪里特别拉垮了,起码先实测个再来说吧
    nguoidiqua
    2020-11-19 16:55:36 +08:00
    凡是需要高性能的场景现在大都专用化了,比如游戏、图形图像、AI 。

    经济的发展趋势就是分工化专业化,技术的发展难道能不遵循经济的规律?包括那些所谓的通用计算更强的处理器架构,不也在各种增加专用指令集?

    一直都是这个趋势,苹果只是更步子大了点。
    jjfjjmldhz
    2020-11-19 16:56:32 +08:00
    现在大部分人的笔记本也不能流畅剪 h.265 啊,这和不支持 h.266 的 m1 区别是?

    这是一个专为移动设备优化的页面(即为了让你能够在 Google 搜索结果里秒开这个页面),如果你希望参与 V2EX 社区的讨论,你可以继续到 V2EX 上打开本讨论主题的完整版本。

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