基本介紹

Apple M1是由蘋果公司（Apple）研發(fā)的處理器芯片，于2020年11月11日在蘋果新品發(fā)布會上發(fā)布，適用于部分Mac、iPad設(shè)備。

Apple M1的制程為5納米，內(nèi)置8核CPU，集成4個高性能大核心以及4個高效能小核心；此外，Apple M1還內(nèi)置了8核GPU（部分機(jī)型為7核）以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎。

發(fā)展歷程

2020年10月，Apple開始試生產(chǎn)Apple M1并進(jìn)行相關(guān)測試。

2020年11月11日，Apple M1正式發(fā)布，首批搭載Apple M1的MacBook Air、MacBook Pro和Mac mini也一同發(fā)布。

2021年10月19日，Apple M1 Pro/Max正式發(fā)布，搭載該兩項產(chǎn)品的AirPods 3、黃色、藍(lán)色和橙色HomePod mini以及MacBook Pro 2021（14英寸/16英寸）也一同發(fā)布。

2022年3月9日，Apple M1 Ultra正式發(fā)布，搭載M1 Ultra的Mac Studio同時發(fā)布。

2022年4月2日，16英寸的MacBook Pro 2021推出翻新版本，搭載M1 Max。

系列芯片

型號 中央處理器 圖形處理器 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎 搭載產(chǎn)品

M1 Pro 10核 16核 16核 16英寸 MacBook Pro 2021、14英寸 MacBook Pro 2021

M1 Max 10核 32核 16核  16英寸 MacBook Pro 2021（翻新版本）、Mac studio

M1 Ultra 20核 64核 32核  Mac Studio 

搭載產(chǎn)品

搭載Apple M1芯片的產(chǎn)品

系列 產(chǎn)品

iPad iPad Pro（2021）、iPad Air（第5代）

Mac iMac 2021、MacBook Air (M1, 2020)、MacBook Pro(M1，2020)、Mac mini 2020

芯片評價

Apple M1的高性能，當(dāng)然是受益于先進(jìn)的工藝、激進(jìn)的架構(gòu)以及專門的優(yōu)化，但也很大程度上也是以犧牲向后兼容性為代價的，需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的環(huán)境無法接受這樣的產(chǎn)品，Apple M1只服務(wù)于品類稀少的蘋果產(chǎn)品，無法與X86在更多的細(xì)分領(lǐng)域競爭，但無論如何，Apple M1的橫空出世，的確刷新了很多人的觀念，Arm也可以用于高性能計算，在特定的環(huán)境下，它能比X86做得更好，這足以支撐Mac這樣的小眾產(chǎn)品成為爆品。（太平洋電腦網(wǎng)評）

特色功能

跑分測試

搭載8核Apple M1的MacBook Air單核得分為1687，多核得分為7433；Apple M1的基本頻率則為3.2GHz；搭載20核Apple M1 Ultra的Mac Studio單核得分為1793，多核得分為24055。（數(shù)據(jù)來源：Geekbench）

UItraFusion

在Apple M1 Ultra中，UItraFusion的通信速度達(dá)到了2.5TB/s，為PCIe4.0x16插槽的78倍、入門級M1統(tǒng)一內(nèi)存的36倍。Apple M1 Max的內(nèi)存通信速度達(dá)到了400GB/s，不到UltraFusion的1/6。實際上Apple M1 Ultra的內(nèi)存通信速度是800GB/s，亦不到UltraFusion的1/3。

功能特點

Soc芯片

Apple M1將中央處理器、輸入輸出、安全等功能整合在同一塊SoC芯片當(dāng)中，提升了集成能力，提升了性能和能效。Apple M1還采用了統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)（一種全整合定制模塊），將一切都融入同一個高帶寬、低延遲的內(nèi)存池中。所有的SoC技術(shù)都可以訪問同樣的數(shù)據(jù)，無需在多個內(nèi)存池之間來回拷貝。

處理性能與功耗

Apple M1配備8核中央處理器，其中包括四個高性能核心和四個高能效核心。每個高性能核心都提供良好的單線程任務(wù)處理性能，并在允許的范圍內(nèi)將能耗降至最低。當(dāng)四個核心同時運(yùn)行，多線程處理性能表現(xiàn)將提升。四個高能效核心的性能較好，耗電量減少。各種輕量級日常任務(wù)，如查郵件或上網(wǎng)，都以高能效方式進(jìn)行，延長了電池續(xù)航。在處理要求嚴(yán)苛的任務(wù)時，全部八個核心可同時運(yùn)行，以提供良好的計算能力，并維持較好的中央處理器性能功耗比。

集成顯卡

Apple M1包含Apple研制的圖形處理器，采用最多達(dá)8個核心，可同時運(yùn)行將近25000個線程，支持順暢播放多條4K視頻流、渲染復(fù)雜的3D場景。此外，Apple M1擁有每秒2.6萬億次浮點運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理能力。

設(shè)備端機(jī)器學(xué)習(xí)能力

Apple M1中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎采用16核架構(gòu)，每秒能進(jìn)行11萬億次運(yùn)算。整個Apple M1都為充分發(fā)揮機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)而設(shè)計，加上中央處理器的機(jī)器學(xué)習(xí)加速器以及圖形處理器的輔助，在Mac上運(yùn)行視頻分析、語音識別以及圖像處理等任務(wù)的機(jī)器學(xué)習(xí)能力均有提升。

其余特性

Apple圖像信號處理器（ISP），通過降噪功能、擴(kuò)展的動態(tài)范圍和優(yōu)化的自動白平衡，進(jìn)一步提升視頻質(zhì)量。

安全隔區(qū)，提供安全保護(hù)。

存儲控制器配備AES加密硬件。

低能耗、高能效的媒體編碼與解碼引擎，并延長電池續(xù)航時間。

Apple設(shè)計的雷靂控制器支持USB 4，傳輸速率最高達(dá)40Gb/s，還可兼容比以往更多的外設(shè)。

規(guī)格參數(shù)

Apple M1 規(guī)格參數(shù)

項目 參數(shù)

CPU 核心數(shù)：8核

頻率信息：4×3.2吉赫茲 Firestorm+4×2.064吉赫茲 lcestorm

GPU 核心數(shù)：8核（部分機(jī)型為7核）

晶體管 約160億個

架構(gòu) Arm架構(gòu)

制程 5納米

接口 集成雷電/USB 4控制器、PCIe 4.0控制器、NVMe存儲

安全模塊 Secure Enclave

機(jī)器學(xué)習(xí)加速器 集成

ISP 集成

音頻處理器 集成

性能控制器 集成

加密加速器 集成

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎 16核