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ios16|陳根：從無到有和從有到優，蘋果邁向“芯”自由( 三 )

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除此之外 ， M1芯片則是蘋果打開的再一個時代 。 2020年 ， 蘋果發布了自研芯片Apple Silicon的第一代產品——M1芯片 。 首批搭載M1芯片的Mac產品共有三款：MacBook Air、13寸MacBook Pro和MacMini 。
要知道 ， 優化芯片的功耗（Power）、性能（Performance）和面積（Area）是設計芯片的重要準則 。 比如 ， 為了提升芯片的性能 ， 可以加入多級流水線、增加總線寬度、或者增加各種硬核處理單元 ， 但此時就很有可能會付出更高的功耗、以及更大的芯片面積作為代價 。 反之 ， 如果想要設計低功耗的芯片 ， 那也很有可能需要犧牲一部分芯片的性能 。 也就是說 ， 在實際工程實踐中 ， 功耗、性能和面積往往都是相互折中、互相平衡的關系 。
然而 ， 蘋果的M1芯片卻展現出了功耗、性能和面積兼顧的效果 。 在高性能和低功耗這兩個往往此消彼長的維度里 ， M1芯片同時取得了極大的提升 。 除了CPU之外 ， M1里的GPU也取得了類似的性能提升和功耗下降 。 蘋果表示 ， M1有著當前世界上最好的CPU每瓦性能 ， 以及當前世界上最快的集成顯卡 。
究其原因 ， 一方面 ， M1是目前世界上第一個、也是唯一一個使用了臺積電5納米工藝的筆記本處理器芯片 ， 其中包含了160億支晶體管 。 根據臺積電的數據 ， 和前一代的7納米工藝相比 ， 使用5納米工藝制造的晶體管：密度提升80% ， 速度提升15% ， 功耗降低30% 。 有了新的制造工藝 ， 就可以在芯片面積保持不變的情況下 ， 往一顆芯片里塞進去更多的晶體管 ， 并且功耗更低、性能更高 。
另一方面 ， 蘋果的UMA結構中 ， 讓原本在電路板上的內存顆粒 ， 整合到芯片的封裝里 。 這使得芯片上的CPU、GPU、AI引擎都能夠更快的訪問到內存 ， 同時也大幅降低了數據傳輸的功耗 。 此外 ， 各個模塊之間可以共享內存 ， 也省去了很多數據搬運、拷貝的開銷 。
此外 ， 更重要的是 ， 蘋果M1芯片協同深度優化了蘋果軟硬件——至今 ， 結合軟硬件、操作系統和生態做深度優化 ， 都是蘋果獨有的 。 蘋果M1芯片的發布 ， 正式完成了這個生態的閉環 ， 事實上 ， 正是這種封閉的生態才有可能成就像M1芯片這樣的技術 。
而此次蘋果全球開發者大會2022中 ， 根據蘋果的介紹 ， M2芯片采用5nm制程 ， 集成了200億個晶體管 ， 比M1多出25% 。 相比上一代M1 ， M2的性能高出18% 。 M2在性能增強的基礎上 ， 功耗做到了進一步降低 。 蘋果聲稱 ， M2同功耗下的性能是最新10核PC筆記本電腦芯片性能的1.9倍 。
看起來 ， M2更像是M1的升級版 。 而搭載了這顆新芯片的MacBook Air ， 外觀進行了重新設計 ， 一改過去堅持了十多年的楔形形態 ， 采用了直角切邊使外觀更方形 ， 更接近于MacBook Pro 。
但無論如何 ， 從兩年前蘋果宣布桌面芯片自研計劃 ， 宣布用兩年時間完成從英特爾芯片向蘋果自研芯片的過渡至今 ， “兩年之約”里 ， 蘋果都如愿擺脫了英特爾的束縛 ， 幾乎實現了Mac產品線自研芯片的全面替換 。 并且 ， 不論是前無古人的M1系列芯片 ， 還是逐步下放到IoT的A系芯片 ， 都使蘋果的硬件擁有了幾近一致的體驗 ， 并在此基礎上建立出了所謂的生態 。
【ios16|陳根：從無到有和從有到優，蘋果邁向“芯”自由】從無到有 ， 從有到優 ， 蘋果能收獲那么多關注 ， 成為帝國一般的存在 ， 不是沒有理由的 。

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