2020 蘋果秋季發表會:蘋果首款 Mac 用 Apple Silicon 以 Apple M1 為名,高效率、具業界最強整合 GPU 但記憶體與輸出受限

2020.11.11 04:37AM
照片中提到了M1,跟蘋果公司。有關,包含了設計、平面設計、產品設計、牌、紫色

蘋果在" One More Thing "發表活動,公布首款針對 Mac 所設計的 Apple Silicon ,與先前傳聞直接使用下一代 iPad Pro 共用 A14X 處理器傳聞不同,蘋果首款針對 MacBook 重新設計一款針對筆記型電腦型態的處理器,以 Apple M1 作為產品名稱,蘋果強調 M1 不僅具備極高的功號效能比與聲稱當前最強整合 GPU ,新一代 MacOS " Big Sur "更針對 M1 最佳化。

雖然乍看下 Apple M1 相當出色,不過魔鬼藏在細節中,比起先前的 Intel 平台, Apple M1 在周邊支援仍有些限制存在,尤其是關注 MacBook Pro 的專業創作者更要睜大眼睛看仔細了... 

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▲ Apple M1 重點規格

Apple M1 為 5nm 製程,具備 160 億個電晶體,概念近似手機處理器結構,強調單晶片整合 CPU 、 GPU 與  I/O 等高度整合設計,並將 RAM 直接安裝在 M1 主晶圓旁,使 DRAM 可藉最短距離與 M1 核心溝通,基本設計最採 4 大 4 小的 8 核 CPU 架構搭配 8 核 GPU ,並與 Apple A14 Bionic 同樣配有高效能 AI 加速架構,具備 16 核 AI 加速器設計。

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▲採 4+4 核 CPU 架構

Apple M1 以 4 核心效能核搭配 4 核心節能核構成,高核心具備比上一世代高出 3 倍的影像編輯效能,而 4 核心節能核則聲稱以更低的功耗具備媲美當前雙核 MacBook Air 的效能,同時蘋果強調 Apple M1 能夠使 8 核心同步運作進行分散運算,達到比其它平台更驚人的每瓦效能。

而 GPU 架構為蘋果自主架構的 8 核心 GPU ,共有 128 個著色器,最高提供 24,576 個執行續,達到 2.6TFLOPS 效能,自稱是當前業界最高效能的內建 GPU ,並在支援 Metal API 之下,能夠順暢執行遊戲內容。

同時 Apple M1 也整合先進的 Apple Neural Engine ,具備達 16 核心架構,每秒可執行 11 兆次的運算,相對先前世代產品具備 15 倍的機器學習性能,蘋果也將 M1 的機器學習加速性能結合 Big Sir 活用在影像分析、語音辨識、影像處理等領域,亦有多家軟體合作夥伴宣布支援。

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▲記憶體採統一存取架構

同時,蘋果 Apple M1 的記憶體採用統一記憶體架構,使 CPU 、 GPU 與 ML 神經網路引擎直接共享與存取記憶體/ RAM ,記憶體不須切割分配給不同核心使用,能有助異構運算項目能快速共享資料,不過可能受限當前 Arm 指令集 CPU 設計限制,採用 Apple M1 的設備當前最高僅能搭配 16GB RAM 。

其它部分, Apple M1 還具備高度安全的加密架構,整合 PCIe 4 介面、 Thunderbolt 4 / USB 4 特色;而從目前公布的三款設備,筆者額外整理出幾項特色,其一是支援的最大 RAM 為16GB , SSD 的傳輸速度為 3.3FBps ,依照架構設計,可能為 PCIe Gen 4 x 2 或是 PCIe Gen 3 x 4 的 NVMe 記憶體。

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▲支援 Thunderbolt 4 / USB 4 與 PCIe 4

另外,筆者推測, Apple M1 可能僅提供 2 路 Thunderbolt 4 / USB 4 規格,因為此次 MavBoook Air 與 MacBook Pro 皆僅提供 2 個 USB Type-C ,至於 MacMini 的額外兩個 USB Type-A 筆者認為很可能在筆電裝置已經挪給鍵盤、觸控板總線使用。

同時目前三款使用 Apple M1 的裝置在技術規格皆僅提到兩組 Thunderbolt 4 用於 外接顯示設備時僅能輸出 1 組最高 6K 解析度訊號,並未如過往 Intel 版本能夠在降為 4K 解析度時輸出兩路訊號,筆者推測很可能是 Apple M1 的 DPU 可能僅提供一組原生 DP 訊號,另一組訊號則在筆電作為螢幕輸出,在 Mac Mini 提供給 HDMI 2.0 ,導致僅有 USB Type-C 的兩款筆電只能外接單螢幕。 

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▲ Big Sur 已為 Apple M1 做好準備

蘋果強調,雖然 Apple M1 是蘋果第一款為之Mac 設計的 Apple Silicon ,但蘋果已經做好準備,在新一代的 MacOS Big Sir 做好準備,使搭載 Apple M1 的設備能夠如 iPhone 、 iPad 進行快速睡眠喚醒,同時在 Safari 執行 JavaScript 的效能提升 1.5 倍、反應速度提高 2 倍。此外, Apple M1 也延續影像的 Metal API 與機器學習的 Core ML API ,使用到這二類技術的開發者不須為 M1 重新開發。

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▲重點軟體開發商將陸續提供 Universal 版軟體、既有軟體可藉  Rosetta 2 以模擬方式執行

同時蘋果在 Big Sir 也強化 Universal 軟體布局,許多知名軟體開發商也如 Adobe 宣布將陸續推出 Universal 版本軟體( Lightroom Universal 版預計 12 月推出、 Photoshop Universal 版預計 2021 年初推出),另外還未轉移到 Univeresal 的既有軟體則可透過 Rosetta 2 以模擬方式執行。

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