个人制作的网站,做网页的技术,北京漫步云端网站建设,网络工程师证书考取条件作者 | Ryan Smith 译者 | 弯月出品 | CSDN虽然一年一度的WWDC主要是一个软件发布会#xff0c;但也总是时不时地给出一些硬件惊喜#xff0c;今年也不例外。在WWDC22上#xff0c;苹果公布了用于Mac#xff08;和iPad#xff09;平台的第二代苹果系统芯片——M2。这个… 作者 | Ryan Smith 译者 | 弯月出品 | CSDN虽然一年一度的WWDC主要是一个软件发布会但也总是时不时地给出一些硬件惊喜今年也不例外。在WWDC22上苹果公布了用于Mac和iPad平台的第二代苹果系统芯片——M2。这个时间点有些引人关注尤其它是在M1芯片的王者之M1 Ultra发售后还不到三个月的时间就带来了第二代芯片可谓没有浪费任何的时间。首款搭载苹果自研 M2 芯片的 MacBook Pro 13 英寸已经开启预定售价 9999 元起将于 6 月 24 日起正式发售。M2 芯片自然是最大的亮点相比 M1 神经网络引擎性能提升了 40%内存带宽提高了 50%。对比 10 核心 x86 版 MacBook 系列同等功耗下(15W)性能领先 90。值得注意的是虽然配置高了不少但价格水涨船高9999元起价的 MacBook Pro 只有8核 CPU10 核 GPU8GB256GB 配置如果全选顶配的话价格就要 18999 元了。对于新版来说是否值得入手在M2的架构设计上它与M1的差距究竟有多少本文将从M2的性能、设计等维度进行深入分析我们来一探究竟吧M2 芯片 vs M1 芯片M2的目标很直接就是替换苹果产品线中的M1最初搭载到13英寸MacBook Pro以及经过全新设计的MacBook Air上。M2的卖点是比原版M1系统芯片在多线程CPU负载上提高18%的性能在GPU为主的负载上提高35%性能。M2是苹果对其Mac系统芯片的第一次迭代尝试加入了更新颖的技术并更新了低端笔记本产品线以应对来自竞争对手的挑战。M2的发布还让我们窥探到苹果怎样处理苹果芯片生态系统中的升级。在iPhone家族中A系列芯片时代的更新一直保持着一年一次的节奏相反传统的PC生态系统则差不多两年一次。而M2差不多取二者的折中在M1发售后约一年半发售尽管从架构的角度来看它更接近于A系列芯片的一年一次更新。从更高层来看M2中的变化有限或者至少说这次苹果打算披露的变化有限。主要改变集中在几个关键区域而不是像M1芯片那样推出大量新东西。虽然更多情况有待苹果在推出硬件本身时进行公布但目前来看M2看起来更像由A15芯片发展而来就像M1由A14发展而来一样。因此乍一看M1到M2的升级也类似于A14到A15的升级。据苹果称新的系统芯片包含大约200亿个晶体管比M1多40亿25%比A15多50亿。芯片的制作工艺为苹果所谓的“第二代5纳米”制程我们相信这种工艺类似于台积电的N5P即A15芯片采用的公义。与N5相比N5P能提供性能上的优势但不会提高晶体管密度。所以尽管苹果没有公布晶片大小从苹果公布的晶片对比图中可以看出M2尺寸要比M1大很多。苹果芯片芯片类型M2M1CPU4个高性能核心Avalanche16MB共享L2缓存4个高效率核心Blizzard4MB共享L2缓存4个高性能核心Firestorm16MB共享L2缓存4个高效率核心Icestorm4MB共享L2缓存GPU“下一代”10核心3.6TFLOPS8核心2.6TFLOPS神经元引擎16核心15.8TOPS16核心11TOPS内存控制器LPDDR5-64008个16位通道总带宽100GB/秒联合LPDDR4-42668个16位通道总带宽68GB/秒联合内存容量24GB16GB编码解码8KH.264H.265ProResProRes RAW4KH.264H.265USBUSB4/Thunderbolt 32端口USB4/Thunderbolt 32端口晶体管数量200亿160亿Mfc制程“第二代5纳米”TSMC N5PTSMC N5从第一行开始在ARM架构的CPU核心方面M2维持了苹果的4个高性能核心加4个高效率核心的组合。苹果并没有披露这里用的CPU核心是哪一代但根据性能期望和时间来看我们有理由相信这是苹果在A15中首次公布的Avalanche和Billizard核心。至于性能苹果说M2能比M1在多线程CPU方面提高18%。苹果并没有给出时钟频率和IPC方面的提高的具体数据但如果我们关于Avalanche/Blizzard的推测是正确的就可以准确地猜测出具体数据。相对于A14/M1中的FirestormAvalanche仅提供少量的性能提升因为绝大部分提升都在整体的能耗效率上。因此性能提升来自时钟频率的提升而不是IPC的提升。M2的高性能核心搭载的L2缓存也比较大这也起到了提高性能的作用。M1只有12MB的共享L2缓存M2将其提高到了16MB比M1和A15都多了4MB。根据A15的表现我们可以推测出这一代CPU最大的更新就是功耗方面。Blizzard CPU核心越来越像大型核心提供较高的性能以及比其他ARM高效率核心设计更宽广的后台设计。在其他方面Blizzard增加了第四个整数ALU与其他相结合能为A15带来显著28%的性能提升。有理由相信M2也会有类似的提升尽管具体数值取决于苹果采用的时钟频率。这也可以说明为何苹果在与自家产品的对比中将关注点放在了多线程性能上。由于最大的性能提升来自高效率核心在需要性能的情况下多线程负载能最大限度地利用P核心和E核心获得最佳的性能提升。从整体来看Avalanche/Blizzard在CPU微架构前端方面获得过很好的成绩可以预期M2芯片会继承这些成果。同时在GPU前端方面苹果走得更远。M2的底层架构是所谓的“下一代”GPU带有10个CPU核心比M1的8个核心多了两个。官方公布的数据是GPU能达到3.6TFLOPS比8核心的M1多了1TFLOPS。而且新的GPU还带有更大的共享L2缓存而苹果没有公布M1的缓存大小。更多的核心数量以及大约10%的GPU时钟频率提升根据TFLOPS测算两者共同构成了M2的GPU的性能提升。在标称功耗大约12W下M2的GPU性能大约比M1高25%。但是M2的GPU的功耗可以超过M1的GPU。根据苹果的数据M2在全功率状态下消耗大约15W其性能比M1提高大约35%。总体来看这表明尽管苹果在努力提高能耗效率其GPU的最高功耗也在上升。对于轻量级的负载来说这并没有什么影响但我们很期待它在繁重且长期的负载上的表现特别是在无风扇的MacBook Air上的表现。同时GPU的显示控制器似乎没有改变最大只能支持6K的外接显示器。GPU更新的同时M2还更新了其视频编码解码模块乍一看非常像从M1 Pro/Max上直接切下来的模块。这些芯片提供了对苹果的ProRes和ProRes RAW编码的支持现在这些支持集成到了M2芯片内。同样M2现在正式支持8K视频解码而M1只能支持4K虽然并没有官方说明。最后在处理能力方面M2继承了A15更新的神经元引擎。根据苹果公布的消息这个引擎依然是16核心设计而且恰巧与A15的神经元引擎拥有相同的15.8TOPS每秒158亿次操作的性能。虽然它仅仅与A15持平但仍比M1的神经元引擎快40%后者的速度只有11TOPS。总的来说苹果在第二代芯片的性能方面有很大信心而且坚信能与英特尔一决胜负。虽然我们要等到拿到实际的硬件才能确认其性能但M1已经证明了苹果的成功所以我们相信M2也一样出色。内存LPDDR5-6400最大24GB虽然最新的苹果芯片的核心逻辑似乎是一个增强版的A15但它有一个不得不说的优势支持LPDDR5。原始的M1以及A15仅支持LPDDR4x内存而M2支持最新的LPDDR5内存标准。最大的变化就是它支持更高内存时钟频率。根据苹果的数据M2的速率为6400Mbps/pinLPDDR5-6400与原始M1的4266Mbps/pinLPDDR4x-4266相比是一个巨大的提升。这一提升的直接结果就是在芯片的128位内存总线上M2的内存带宽能达到100GB/秒与M1约68GB/秒相比大约有50%的提升。苹果在内存技术方面不寻常的激进是在笔记本市场上保持竞争力的一个关键所以巨大的内存带宽提升能帮助苹果保持领先地位。提高内存带宽进一步从各个方面为芯片带来了提升特别是在GPU性能上内存带宽通常会成为GPU的瓶颈因此支持LPDDR5才能让这个10核心的GPU发挥全部性能。虽然M2是在追赶M1 Pro/Max/Ultra率先支持LPDDR5实际上M2是整个M系列芯片中最后一个支持LPDDR5的。而且苹果将LPDDR5内存的支持模块直接放到了处理器晶片内。所以M2芯片必须预装内存因此笔记本的供货量可能会因为内存容量和最流行的配置而有较大波动特别是在发售早期。M2设备可以选择8GB、16GB或24GB内存。考虑到苹果依然使用两片内存似乎苹果终于开始考虑利用LPDDR对于非2的倍数内存颗粒的支持了例如12Gb的内存颗粒这样不需要暗中操作就能在一片内存中获得12GB的容量。假设苹果将这种技术向下应用到Pro/Max/Ultra芯片上我们就能看到所有苹果芯片的最大内存容量都得到50%的提升。其他新的ISP不变的USB今天的M2发布会中还有几点值得一提。首先M2的ISP以及Secure Enclave都得到了更新。就像M2的其他方面一样这些应该继承自A15。同时仔细看看新的MBA和MBP的配置就会发现其USB或其他I/O支持并没有什么变化。2020年M1就已经走在了最前沿支持USB4所以这方面没有任何改变。这意味着芯片依然只能支持Thunderbolt 3尽管Thunderbolt 4已经发布超过一年了。MBA和MBP都有两个USB口所以可以认为这仍然是芯片本身的限制。苹果完全没有提到PCIe的能力。等拿到硬件之后就可以知道了但至少目前没有理由相信苹果会增加PCIe 5的支持或增加可用通道的数量。I/O依然是整个苹果芯片家族的某种制约所以我很想知道最终的苹果芯片的Mac Pro会怎样。正式发售最终M2会搭载于新款的2022版MacBook Air和更新后的13寸MacBook Pro。当前MacBook Pro已正式发售MacBook Air的发售时间还没确定。不过值得注意的是M1也不会退役它依然是Mac Mini的核心。而且今年Mac Mini并没有发布任何更新苹果也还在销售2020版M1的MacBook Air。所以至少在不远的将来M1和M2的入门版本芯片依然能买到就看你的选择是什么了。原文地址https://www.anandtech.com/show/17431/apple-announces-m2-soc-apple-silicon-updated-for-2022往期推荐read 文件一个字节实际会发生多大的磁盘IO如何优雅保护 Kubernetes 中的 SecretsRedis 内存满了怎么办这样置才正确云原生的本手、妙手和俗手点分享点收藏点点赞点在看
