Apple M1 的(Of)發布風靡全球，從那時(Hour)起，它證明了(Got it)基于(At) ARM 内核的(Of)定制矽可以(By)與主流 CPU 技術競争。是(Yes)什麽讓 Apple M1 如此獨特，SoM 和(And) SoC 有(Have)什麽優勢，爲(For)什麽 Apple M2 的(Of)傳聞證明了(Got it) SoM 設計的(Of)成功？
是(Yes)什麽讓 Apple M1 與衆不(No)同？
Apple M1 本質上(Superior)是(Yes)一(One)個(Indivual)安裝在(Exist)系統級模塊 (SoM) 上(Superior)的(Of)片上(Superior)系統 (SoC)，該模塊采用(Use)完全定制的(Of)架構，專門用(Use)于(At)運行包括 macOS 在(Exist)内的(Of) Apple 産品。M1 的(Of)核心是(Yes) 8 個(Indivual) ARM 内核，其中(Middle)四個(Indivual)專用(Use)于(At)高性能，另外四個(Indivual)專用(Use)于(At)高效率。SoC 中(Middle)還集成了(Got it)一(One)個(Indivual)具有(Have)八核和(And)多級緩存的(Of) GPU。該 SoC 安裝在(Exist)集成系統内存的(Of)闆上(Superior)，具有(Have) 8GB 或 16GB 選項，這(This)些選項不(No)可升級。然後将整個(Indivual)設備封裝在(Exist)散熱器中(Middle)，闆下側的(Of)連接器允許安裝在(Exist)設備中(Middle)。出(Out)于(At)這(This)個(Indivual)原因，Apple M1 與其說是(Yes) SoC，不(No)如說是(Yes)一(One)個(Indivual) SoM，因爲(For)它将多個(Indivual)矽器件組合成一(One)個(Indivual)模塊，然後在(Exist)外部電路中(Middle)使用(Use)。SoC 和(And) SoM 是(Yes)新興技術，但它們(Them)并不(No)“新”。Raspberry Pi 是(Yes)向世界介紹 SoC 的(Of)衆多優勢的(Of)産品的(Of)一(One)個(Indivual)很好的(Of)例子。爲(For) Raspberry Pi 供電的(Of) Broadcom 芯片将 CPU、MMU、GPU 和(And) I/O 控制器集成在(Exist)一(One)個(Indivual)封裝中(Middle)。這(This)意味着整個(Indivual)計算系統可以(By)集成到(Arrive)單個(Indivual)信用(Use)卡大(Big)小的(Of) PCB 中(Middle)。SoC 也大(Big)量用(Use)于(At)物聯網設計，ESP32 就是(Yes)一(One)個(Indivual)很好的(Of)例子；它将 CPU、内存和(And)無線電控制器集成在(Exist)一(One)個(Indivual)封裝中(Middle)。那麽爲(For)什麽 M1 如此具有(Have)開創性呢？在(Exist) M1 之前，隻有(Have)平闆電腦和(And)智能手機等移動個(Indivual)人(People)計算設備使用(Use) ARM 内核。主流計算設備（PC 和(And)筆記本電腦）使用(Use) x86/x64 架構，隻有(Have)筆記本電腦設備使用(Use)主流 CPU 的(Of)移動版本。這(This)些 CPU 基本上(Superior)來(Come)自以(By)下兩家公司之一(One)：英特爾或 AMD。衆所周知，英特爾和(And)AMD在(Exist)移動行業有(Have)些欠缺，擁有(Have)強大(Big)的(Of)移動處理器往往意味着高能耗意味着電池壽命縮短。ARM 内核提供的(Of)節能效果是(Yes)它們(Them)一(One)直是(Yes)移動設備中(Middle)關鍵參與者的(Of)原因。但Apple M1 改變了(Got it)這(This)一(One)切，因爲(For)它在(Exist)設計時(Hour)考慮了(Got it)移動和(And)桌面處理。使用(Use)多個(Indivual)内核，每個(Indivual)内核都專用(Use)于(At)高性能或高效率，允許系統在(Exist)優化性能的(Of)同時(Hour)節省功耗。這(This)種效率遠遠優于(At)簡單地降低 CPU 時(Hour)鍾或限制内存，因爲(For)高性能内核将其矽空間專用(Use)于(At)高性能，而高效内核将其矽空間專用(Use)于(At)高效。這(This)意味着在(Exist)需要(Want)效率的(Of)時(Hour)候，唯一(One)專用(Use)于(At)該任務的(Of)硬件正在(Exist)運行。經驗結果表明，Apple M1 在(Exist)最大(Big)負載下運行時(Hour)消耗 39 瓦和(And) 7 瓦，考慮到(Arrive)使用(Use)英特爾處理器的(Of)等效系統在(Exist)空閑時(Hour)消耗 20 瓦，在(Exist)負載下消耗 122 瓦。M1 的(Of)成果有(Have)效地将蘋果産品的(Of)電池壽命延長了(Got it)一(One)倍。
到(Arrive)目前爲(For)止，SoC 和(And) SoM 的(Of)最大(Big)優勢之一(One)是(Yes)使用(Use)的(Of)所有(Have)矽空間都專用(Use)于(At)設備将用(Use)于(At)的(Of)特定應用(Use)。例如，來(Come)自 Intel 或 AMD 的(Of)現代 CPU 必須是(Yes)通用(Use)計算機，因爲(For)該 CPU 的(Of)應用(Use)程序是(Yes)未知的(Of)。客戶可以(By)輕松地将英特爾 CPU 用(Use)于(At)必須優先考慮 I/O 的(Of)機器人(People)控制器、用(Use)于(At)浮點運算必不(No)可少的(Of)超級計算機或必須考慮能源效率的(Of)通用(Use)筆記本電腦。這(This)意味着英特爾必須使他(He)們(Them)的(Of)設備盡可能通用(Use)，以(By)便輕松集成到(Arrive)任何應用(Use)程序中(Middle)。然而，這(This)使得這(This)種設備更像是(Yes)“萬事通，無所事事”，因爲(For)它不(No)能專門用(Use)于(At)任何一(One)項任務。但是(Yes)，可以(By)将 SoC 設計爲(For)僅集成對其将用(Use)于(At)的(Of)任務必不(No)可少的(Of)硬件。例如，移動處理器可以(By)具有(Have)用(Use)于(At)能量消耗的(Of)低能量電路，而自動駕駛汽車中(Middle)的(Of)視覺系統可以(By)集成 AI 模塊以(By)更快地處理神經網絡。因此，SoC 和(And) SoM 允許設計人(People)員定制完美适合應用(Use)的(Of)設計。Apple M2 傳聞如何顯示 M1 的(Of)成功
雖然報告尚未得到(Arrive)證實，但人(People)們(Them)普遍認爲(For)蘋果正在(Exist)開發 M2，它将取代 M1。有(Have)傳言稱，核心不(No)會有(Have)太大(Big)變化，但 GPU 會得到(Arrive)改進，CPU 頻率會提高。這(This)種設備的(Of)假定發布日期将是(Yes) 2022/2023 年末，并爲(For)大(Big)多數 Apple 産品提供動力。盡管 M2 尚未得到(Arrive)蘋果的(Of)确認，但 M1 的(Of)成功完美地展示了(Got it) SoC 和(And) SoM 的(Of)優勢。當然，Apple M1 并不(No)是(Yes)市場上(Superior)最強大(Big)的(Of)處理器。該王冠屬于(At) Ryzen ThreadRipper 3990X，但就每瓦性能而言，M1 爲(For)王。M1 的(Of)高效率使其能夠大(Big)幅延長電池壽命，而專爲(For) macOS 定制硬件的(Of)能力允許超高效的(Of)操作(Do)系統設計。毫無疑問，SoC 和(And) SoM 将成爲(For)計算設備的(Of)行業标準。但令工程師興奮的(Of)是(Yes)定制芯片服務，它可以(By)讓客戶選擇半導體芯片并将它們(Them)連接到(Arrive) SoM 上(Superior)，就像定制 PCB 服務和(And)組件組裝一(One)樣。
