什麼是適用於 Mac 的 Apple M1 芯片？

2020 年 6 月，蘋果宣布打算在 Mac 產品線中脫離英特爾。 M1 是 Apple 從頭開始設計的第一款基於 ARM 的定製片上系統 (SoC)。 以下是您需要了解的有關 Apple 定制芯片的信息。

21 年 10 月 22 日更新： Apple 於 2021 年 10 月推出了 M1 Pro 和 M1 Max。這些是 M1 芯片的更快版本，專為高端專業 MacBook 和工作流程而設計。 M1 仍然是普通 MacBook 的絕佳選擇，但專業人士現在可以選擇購買更高端的 M1 Pro 或 M1 Max。

什麼是 M1 芯片？

M1 是 Apple 首款用於其 Mac 電腦系列的定制芯片上的矽系統。 自 2006 年以來，所有 Mac 都配備了英特爾芯片。 它們利用了 Windows PC 上也使用的 x86（以及後來的 x86_64）架構。

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不過，M1 不同。 它使用 ARM 架構，該架構通常為移動或便攜式設備提供動力，例如 Apple 的 iPhone 和 iPad。 與 x86 相比，ARM 使用了簡化的指令集，從而降低了功耗。

這對 Apple 和整個 Mac 來說都是一個重大發展，因為它標誌著該公司首次為電腦設計了自己的定制芯片。 蘋果花了數年時間為 iPhone 和 Apple Watch 等便攜式設備設計芯片，但直到現在，它還依靠英特爾為其台式機提供動力。

與英特爾的芯片相比，M1 提供了一些實實在在的好處和一些缺點。 但最終，Apple 認為大多數人在從 Intel 機器轉移到使用定制 ARM 芯片的機器時不會注意到巨大的差異。

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M1 有什麼好處？

由於 M1 是定制設計，Apple 已經能夠讓它完全按照公司的意願去做。 這樣做的結果是，許多獨立的 Mac 組件，如 GPU 和 T2 安全芯片，已集成到 M1 的設計中。

這種小型化過程導致更高的效率或更低的功耗。 它還允許 Apple 做它最擅長的事情：協同設計硬件和軟件，讓事情“正常工作”。

最大的實際好處可能是功耗。 新的 M1 芯片消耗的功率大約是以前的英特爾芯片的一半，這意味著電池壽命增加了一倍。 據稱，配備 M1 的 13 英寸 MacBook Pro 一次充電可處理驚人的 20 小時視頻播放。

這種提高的電源效率導致 Apple 聲稱它已經產生了“世界上最好的每瓦 CPU 性能”。

然後是 GPU：一個八核集成圖形芯片，原始功率輸出約為 2.6 teraflops。 這比使用了兩年的中端顯卡好一點，比如 NVIDIA GTX 1050 Ti（達到 2.1 teraflops）。

當然，以這種方式比較 GPU 不一定能反映真實世界的性能。 不過，據蘋果公司稱，M1 獲得了“世界上最快的個人電腦集成顯卡”獎。 它還具有統一的內存。

蘋果還將其神經引擎硬塞到 M1 中，以在機器學習操作方面取得一些重大進展。 在現實世界中，這意味著一些利用該技術的應用程序將運行得更快。 例如，照片可以使用它來掃描圖像並更快地識別物體和麵孔。

M1 提供了一些其他好處，包括改進的圖像信號處理器，以提高視頻通話質量。 Apple 的 Secure Enclave 集成到芯片中，為操作系統（以及指紋等生物特徵數據）提供了安全基礎。

M1 包括用於加密和解密的專用硬件，以及用於流行媒體格式的硬件編碼器和解碼器。 Thunderbolt 控制器現在也支持 USB-4，傳輸速度為 40 Gbps。

蘋果更廣泛的生態系統也將受到這一變化的影響。 由於 Mac 現在在 iPhone 和 iPad 中使用相同的 ARM 架構，因此在平台之間移植應用程序要容易得多。 事實上，iOS 應用程序很快就會登陸 Mac。

因此，展望未來，您不僅可以期待在 Mac 上看到更多 iOS 應用程序，而且可能還會看到您最喜歡的移動應用程序的一些桌面優化版本。

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M1有什麼缺點嗎？

由於 M1 使用與基於 Intel 的 Mac 不同的架構，它們與現有的 macOS 軟件根本不兼容。 幸運的是，Apple 有一個名為 Rosetta 2 的計劃（以 Apple 首次切換到 Intel 時使用的兼容層命名。

Rosetta 2 在安裝時有效地將基於 Intel 的應用程序轉換為 ARM。 在紙面上，這意味著您可以順利從 Intel 升級到 Apple Silicon。

Apple 的軟件工程高級副總裁 Craig Federighi 甚至大膽宣稱：“一些對圖形要求最高的應用程序在 Rosetta 下的性能實際上比在以前的集成顯卡 Mac 上本地運行的性能更好。”

看起來 Rosetta 2 是蘋果完成過渡期所需的繃帶。 展望未來，使用 Xcode 編譯應用程序的 Apple 開發人員也將能夠編譯以下兩個版本的軟件：

• 將在英特爾應用程序上本地運行的舊版本。
• 基於 ARM 的版本，適用於運行 M1 或更高版本的機器。

不過，受這種變化影響的不僅僅是 Mac 軟件。 離開 Intel 意味著不再可能使用 Windows 來雙重引導您的 Mac — 至少在您使用 x86_64 版本的情況下是不可能的。 微軟一直在努力開發適用於 ARM 的 Windows，但模擬 x86_64 軟件阻礙了該項目。

這自然也會影響到那些使用 Linux 的人。 許多主要的 Linux 發行版（包括 Ubuntu、Arch 和 Fedora）已經有 ARM 版本。 但是，目前尚不清楚 Apple 是否允許您在其 ARM Mac 上啟動其他操作系統。

切換到 M1 芯片還有另外兩個與硬件相關的缺點。 第一個是您將無法通過 Thunderbolt 使用外部 GPU 機箱，第二個是當前配備 M1 的型號僅限於 16 GB 的 RAM。

首批使用 M1 芯片的 Mac

Apple 宣布了三款使用 M1 的機器：

• 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 最受歡迎的選擇，在許多情況下也是最具成本效益的選擇。 它保留了 Apple 之前推出的升級，包括高 DPI 視網膜顯示屏、妙控鍵盤和触控 ID。 M1 還改進了其前身，具有 8 個 CPU 內核（從 4 個增加）和 18 小時的電池壽命（從 12 個增加）。

13 英寸 MacBook Pro 也迎來了姍姍來遲的升級，不僅配備了 M1，還配備了 Apple 改進後的妙控鍵盤。 M1 MacBook Pro 的最大優勢是長達 20 小時的電池續航時間——實際上是基於英特爾的 Mac 的兩倍。

最後，還有 Mac mini——考慮到 Apple 將基於 ARM 的變體借給開發人員以準備 M1 的發布，這是一個合適的選擇。 Mac mini 自 2018 年以來一直沒有更新。它現在獲得了兩個額外的內核，同時放棄了英特爾 UHD 集成圖形芯片。

您可能已經註意到隨著 Apple Silicon 的推出而出現的一種模式。 這些是相對低端的型號，設計時考慮了便攜性或輕型桌面計算。 如果你想要更強大的東西，比如裝飾精美的 15 英寸 MacBook Pro 或 Mac Pro，那麼你暫時只能選擇英特爾。

更強大的 Apple Silicon 即將推出

當前配備 M1 的 Mac 是功能強大的機器，該芯片完全適合其工作量。 但是，如果您需要 Mac 來進行視頻編輯、編譯軟件或 3D 渲染，目前除了使用英特爾芯片的設備之外，您沒有其他選擇。

然而，這意味著我們可以期待蘋果在未來幾個月內發布更多公告，因為它正在為市場準備更高端的機器。 Apple 已確認打算在兩年內將整個 Mac 機群過渡到 ARM。

這與公司在 2005 年宣布的將 PowerPC 過渡到英特爾的時間框架相似。然而，蘋果用了不到一年的時間將英特爾芯片安裝到所有新的 Mac 中。

不過，不要指望在更強大的機器上看到相同的 M1 芯片。 高端 Mac 通常具有更多內核、更高時鐘速度和更多 RAM。 他們還擁有來自 AMD 等公司的專用 GPU。 我們更有可能看到 M1X，甚至是 M2 芯片，它們更加強調性能，而不是電源效率。

M1 只是一個開始

與 iPhone 和 iPad 中的 A 系列芯片一樣，M1 可能只是眾多芯片中的第一個。 蘋果通常每隔一年推出一個新的編號版本，A12Z 和 A14X 等變體填補了空白。 Apple 很可能會對 Mac 系列採取類似的分層方法。

您是否正在考慮升級 Apple Silicon？ 如果是這樣，在從基於 Intel 的 Mac 切換之前，您可能想了解更多信息。