什么是适用于 Mac 的 Apple M1 芯片？

2020 年 6 月，苹果宣布打算在 Mac 产品线中脱离英特尔。 M1 是 Apple 从头开始​​设计的第一款基于 ARM 的定制片上系统 (SoC)。 以下是您需要了解的有关 Apple 定制芯片的信息。

21 年 10 月 22 日更新： Apple 于 2021 年 10 月推出了 M1 Pro 和 M1 Max。这些是 M1 芯片的更快版本，专为高端专业 MacBook 和工作流程而设计。 M1 仍然是普通 MacBook 的绝佳选择，但专业人士现在可以选择购买更高端的 M1 Pro 或 M1 Max。

什么是 M1 芯片？

M1 是 Apple 首款用于其 Mac 电脑系列的定制芯片上的硅系统。 自 2006 年以来，所有 Mac 都配备了英特尔芯片。 它们利用了 Windows PC 上也使用的 x86（以及后来的 x86_64）架构。

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不过，M1 不同。 它使用 ARM 架构，该架构通常为移动或便携式设备提供动力，例如 Apple 的 iPhone 和 iPad。 与 x86 相比，ARM 使用了简化的指令集，从而降低了功耗。

这对 Apple 和整个 Mac 来说都是一个重大发展，因为它标志着该公司首次为电脑设计了自己的定制芯片。 苹果花了数年时间为 iPhone 和 Apple Watch 等便携式设备设计芯片，但直到现在，它还依靠英特尔为其台式机提供动力。

与英特尔的芯片相比，M1 提供了一些实实在在的好处和一些缺点。 但最终，Apple 认为大多数人在从 Intel 机器转移到使用定制 ARM 芯片的机器时不会注意到巨大的差异。

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M1 有什么好处？

由于 M1 是定制设计，Apple 已经能够让它完全按照公司的意愿去做。 这样做的结果是，许多独立的 Mac 组件，如 GPU 和 T2 安全芯片，已集成到 M1 的设计中。

这种小型化过程导致更高的效率或更低的功耗。 它还允许 Apple 做它最擅长的事情：协同设计硬件和软件，让事情“正常工作”。

最大的实际好处可能是功耗。 新的 M1 芯片消耗的功率大约是以前的英特尔芯片的一半，这意味着电池寿命增加了一倍。 据称，配备 M1 的 13 英寸 MacBook Pro 一次充电可处理惊人的 20 小时视频播放。

这种提高的电源效率导致 Apple 声称它已经产生了“世界上最好的每瓦 CPU 性能”。

然后是 GPU：一个八核集成图形芯片，原始功率输出约为 2.6 teraflops。 这比使用了两年的中端显卡好一点，比如 NVIDIA GTX 1050 Ti（达到 2.1 teraflops）。

当然，以这种方式比较 GPU 不一定能反映真实世界的性能。 不过，据苹果公司称，M1 获得了“世界上最快的个人电脑集成显卡”奖。 它还具有统一的内存。

苹果还将其神经引擎硬塞到 M1 中，以在机器学习操作方面取得一些重大进展。 在现实世界中，这意味着一些利用该技术的应用程序将运行得更快。 例如，照片可以使用它来扫描图像并更快地识别物体和面孔。

M1 提供了一些其他好处，包括改进的图像信号处理器，以提高视频通话质量。 Apple 的 Secure Enclave 集成到芯片中，为操作系统（以及指纹等生物特征数据）提供了安全基础。

M1 包括用于加密和解密的专用硬件，以及用于流行媒体格式的硬件编码器和解码器。 Thunderbolt 控制器现在也支持 USB-4，传输速度为 40 Gbps。

苹果更广泛的生态系统也将受到这一变化的影响。 由于 Mac 现在在 iPhone 和 iPad 中使用相同的 ARM 架构，因此在平台之间移植应用程序要容易得多。 事实上，iOS 应用程序很快就会登陆 Mac。

因此，展望未来，您不仅可以期待在 Mac 上看到更多 iOS 应用程序，而且可能还会看到您最喜欢的移动应用程序的一些桌面优化版本。

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M1有什么缺点吗？

由于 M1 使用与基于 Intel 的 Mac 不同的架构，它们与现有的 macOS 软件根本不兼容。 幸运的是，Apple 有一个名为 Rosetta 2 的计划（以 Apple 首次切换到 Intel 时使用的兼容层命名。

Rosetta 2 在安装时有效地将基于 Intel 的应用程序转换为 ARM。 在纸面上，这意味着您可以顺利从 Intel 升级到 Apple Silicon。

Apple 的软件工程高级副总裁 Craig Federighi 甚至大胆宣称：“一些对图形要求最高的应用程序在 Rosetta 下的性能实际上比在以前的集成显卡 Mac 上本地运行的性能更好。”

看起来 Rosetta 2 是苹果完成过渡期所需的绷带。 展望未来，使用 Xcode 编译应用程序的 Apple 开发人员也将能够编译以下两个版本的软件：

• 将在英特尔应用程序上本地运行的旧版本。
• 基于 ARM 的版本，适用于运行 M1 或更高版本的机器。

不过，受这种变化影响的不仅仅是 Mac 软件。 离开 Intel 意味着不再可能使用 Windows 来双重引导您的 Mac — 至少在您使用 x86_64 版本的情况下是不可能的。 微软一直在努力开发适用于 ARM 的 Windows，但模拟 x86_64 软件阻碍了该项目。

这自然也会影响到那些使用 Linux 的人。 许多主要的 Linux 发行版（包括 Ubuntu、Arch 和 Fedora）已经有 ARM 版本。 但是，目前尚不清楚 Apple 是否允许您在其 ARM Mac 上启动其他操作系统。

切换到 M1 芯片还有另外两个与硬件相关的缺点。 第一个是您将无法通过 Thunderbolt 使用外部 GPU 机箱，第二个是当前配备 M1 的型号仅限于 16 GB 的 RAM。

首批使用 M1 芯片的 Mac

Apple 宣布了三款使用 M1 的机器：

• MacBook Air（999 美元起）
• MacBook Pro 13 英寸（1,299 美元起）
• Mac mini（699 美元起）

MacBook Air 是 Apple 最受欢迎的选择，在许多情况下也是最具成本效益的选择。 它保留了 Apple 之前推出的升级，包括高 DPI 视网膜显示屏、妙控键盘和触控 ID。 M1 还改进了其前身，具有 8 个 CPU 内核（从 4 个增加）和 18 小时的电池寿命（从 12 个增加）。

13 英寸 MacBook Pro 也迎来了姗姗来迟的升级，不仅配备了 M1，还配备了 Apple 改进后的妙控键盘。 M1 MacBook Pro 的最大优势是长达 20 小时的电池续航时间——实际上是基于英特尔的 Mac 的两倍。

最后，还有 Mac mini——考虑到 Apple 将基于 ARM 的变体借给开发人员以准备 M1 的发布，这是一个合适的选择。 Mac mini 自 2018 年以来一直没有更新。它现在获得了两个额外的内核，同时放弃了英特尔 UHD 集成图形芯片。

您可能已经注意到随着 Apple Silicon 的推出而出现的一种模式。 这些是相对低端的型号，设计时考虑了便携性或轻型桌面计算。 如果你想要更强大的东西，比如装饰精美的 15 英寸 MacBook Pro 或 Mac Pro，那么你暂时只能选择英特尔。

更强大的 Apple Silicon 即将推出

当前配备 M1 的 Mac 是功能强大的机器，该芯片完全适合其工作量。 但是，如果您需要 Mac 来进行视频编辑、编译软件或 3D 渲染，目前除了使用英特尔芯片的设备之外，您没有其他选择。

然而，这意味着我们可以期待苹果在未来几个月内发布更多公告，因为它正在为市场准备更高端的机器。 Apple 已确认打算在两年内将整个 Mac 机群过渡到 ARM。

这与公司在 2005 年宣布的将 PowerPC 过渡到英特尔的时间框架相似。然而，苹果用了不到一年的时间将英特尔芯片安装到所有新的 Mac 中。

不过，不要指望在更强大的机器上看到相同的 M1 芯片。 高端 Mac 通常具有更多内核、更高时钟速度和更多 RAM。 他们还拥有来自 AMD 等公司的专用 GPU。 我们更有可能看到 M1X，甚至是 M2 芯片，它们更加强调性能，而不是电源效率。

M1 只是一个开始

与 iPhone 和 iPad 中的 A 系列芯片一样，M1 可能只是众多芯片中的第一个。 苹果通常每隔一年推出一个新的编号版本，A12Z 和 A14X 等变体填补了空白。 Apple 很可能会对 Mac 系列采取类似的分层方法。

您是否正在考虑升级 Apple Silicon？ 如果是这样，在从基于 Intel 的 Mac 切换之前，您可能想了解更多信息。