大家晚上好,我是盧卡,最近有點拖更了,抱歉,因為最近整理了很多的技術資料,有點沒忙不過來,之前訂的一個Mac book M1的已經到貨了,我是一月五號官網訂購的一臺16G+512的筆記本,大概是等了十天左右到貨,我最近都是使用M1的電腦,接下里讓我們聊聊關於這顆ARM公版的架構筆記本M1晶片,
Apple在2020年11月11日,是全國人民都在搶購商品的時候,蘋果開了一場關於電腦產品的釋出會,這場釋出會最大的亮度就是M1,蘋果自研的ARM架構的移動端的晶片,第一次用到了自家的Mac產品上,起初我也沒太在意(其實是沒看懂這個操作),移動端和電腦端,兩個看似有聯絡,但是相互不相容的兩個生態,蘋果這個操作到底有何作用?
英特爾(intel)--X86
首先呢,我們提到生產力,就是電腦,不得不說,近些年來的電腦的茁長髮展,給我提供了很大的便利,軟體生態構建,資料更新,網際網路,以及5G的等通訊技術使用,使我們的視野開闊許久,但是基於x86Intel的電腦晶片提升日益減少,英特爾,也就被我們稱呼為牙膏廠,擠牙膏。晶片,一個現代產業於工業技術和設計等各個行業的整合天花板,每個晶片都是一座城市,像電腦晶片就屬於一個北上廣量級的城市了,裡面的每條街道,交通工具,數字訊號都會根據每條線路去處理資料,現在效能比較強的intel晶片,是基於i9-11代的移動晶片,效能是很強,但是價格也比較貴,因為工作效率的原因,我們也不得不三年左右要換一臺新的電腦,這裡主要就是處理器的更新,其實電腦的配置不光是處理器決定的;男生一般選擇電腦的引數,都是以下幾個方面來做的:
- 處理器cpu- 顯示卡- 記憶體- 硬碟- 螢幕筆記本,就拿我之前的華為本來說,主機板上有英偉達(AMD250),獨立的顯示卡,是基於顯示實時渲染影象,記憶體是基於軟體的執行環境,基本都是8G,處理器也就是CPU,基於x86,(32位+64位)intel晶片,它是基於複雜指令性的處理器,所以說,電腦在工作時候,它會首先獲取一個指令,cpu會經過指令計算,然後去處理,顯示卡會顯示資料,快取記憶體等加緊運算資料,一系列合作之後,完成一個操作,但是因為主機板上基於這麼多元器件的,各個廠家的整合,所以當指令發出(電訊號)在電路板(晶片內部)跳躍時,轉化處理資料,在各個元器件記憶體讀取,視訊記憶體等,資料電訊號都要經過損失,才能保證資料的處理能力,這裡為了保證電訊號足夠支撐處理時間,就會將電訊號的存活時間比較長,這也就導致intel的功耗一直是很大的問題,但是這個可以根據晶片製成工藝,已經升級配置來解決,但是隨之消費者和廣大網際網路的茁長成長,對於大資料處理,以及AI等,處理的資料成數量級增長,顯然,電腦的使用壽命也日漸少了,這也就是為什麼,電腦會越用越卡的原因。
ARM:基於移動端的架構
ARM,這個詞語可能是你們第一次聽到,它是[英國]ARM公司是全球領先的半導體智慧財產權(IP)提供商。全世界超過95%的[智慧手機]和平板電腦都採用ARM架構。ARM設計了大量高性價比、耗能低的RISC[處理器]、相關技術及軟體。2014年基於ARM技術的全年全球出貨量是120億顆,從誕生到現在為止基於ARM技術的晶片有600億顆 。技術具有效能高、成本低和能耗省的特點。在智慧機、平板電腦、嵌入控制、多媒體數字等處理器領域擁有主導地位。
目前基本所有的手機晶片都是基於ARM版本的,華為的麒麟9000,蘋果的A14,和高通的驍龍888,以及基於三星的獵戶座2100,都是基於ARM架構的,也就是都是用一個平臺,然後設計出自己的晶片藍圖,然後經過光刻機,然後洗片等,封裝,測試就是會成為一個整真的晶片,但是光每次洗片(測試晶片)都是要接近2000萬人民幣,每個晶片從設計到製造,基本要經過5000次的工序,而且都不能錯,良品率低,也就導致的芯片價格,設計難度,資金等,拿中國華為為例子,海思麒麟半導體,虧損了7年才有基本的盈利,三星半導體,連續虧損了13年,才有點成績,晶片是一個國家的工業現代化和人才以及設計的天花板,說完設計的ARM架構,我們來聊聊soc,手機端的實現級產品
SOC:晶片級的系統的片上系統
手機[SoC](System On a Chip,在一個晶片裡面整合CPU、GPU、SP、ISP、RAM記憶體、Wi-Fi控制器、基帶晶片以及音訊晶片等)晶片(基於arm架構指令集),也就是處理程式的集成核心,現在的晶片都是八個核心,四個小核心,四個大核心等,華為釋出的手機麒麟這兩年都是整合度特別高的soc,麒麟作為自研的設計的高階soc的整合性晶片,(一個系統級的手機晶片主要包括CPU/GPU/DSP/[ISP],以及[基帶晶片]等諸多部件),其中CPU作為主要中央處理器,GPU是圖形處理器,DSP是數字訊號處理,這是一個手機晶片的組成;舉個例子,麒麟970,2017年9月,華為在德國慕尼黑正式釋出搭載麒麟970的mate10旗艦手機,麒麟970晶片最大的特徵,是設立了一個專門的AI硬體處理單元—NPU(Neural Network Processing Unit,神經元網路),用來處理海量的AI資料,整合性更加一步擴大;
接下里的兩年中,5G時代開始爆發,所有的手機廠商和通訊製造等都在為5G的研究做出貢獻,還是華為成功地研製出第一款世界級別的SOC,麒麟9905Gsoc,這款真正意義上的soc:將手機處理晶片+通訊基帶晶片合二為一; 這可能19年科技業最突破的技術,到2021年除了華為可以自己設計手機麒麟5Gsoc,其他的廠商都是透過外掛5G基帶來解決通訊問題,這也就導致5G手機發熱嚴重,耗電等。
迴歸到ARM 端的高階晶片,soc,就是為了保證資料傳輸的前提下,提出將處理和通訊以及快取等元器件做出融合, 這就好比我們一個城市,以及有了良好的交通, 現在我們需要修建地鐵,飛機航線等,雷達等所有的高空和地底設施整合到一塊晶片中,在手機界只有華為可以這麼幹,2020年11月,突然殺出一個手機端ARM晶片--->挑戰筆記本的天下;
生產力的融合:
大家可能會覺得很可笑,但是殊不知蘋果為了實現手機,電腦的融合,背後做出的很多你意想不到的事情, 市面上作為辦公的兩大殺手,手機(輕便,快速,處理能力強),電腦(設計,生產力工具),因為資料分享和互相融合,手機廠家也在積極的適配電腦的相互融合,這裡主要有三家代表手機和電腦端的資料融合;
- 以三星為首的手機連線變成電腦方案
- 以華為為首的,電腦手機映象方案
- 以蘋果為首的,晶片直接互通,軟體互相融合的解決方案
其實這裡面可玩性比較高的,屬於華為的手機映象方案,電腦手機一碰傳,實現在電腦桌面顯示手機桌面,實現互聯資訊,但是我更看好Apple的軟體生態的互相融合, 類似於你所有的軟體都可以在手機和電腦端實現高度的統一,比如手機版本的通訊錄,照片檔案等,電腦端的響應APP也會實時更新,真正做到使用者資料,無感知的傳輸,想用的時候隨心所欲。
為什麼蘋果會捨棄x86的架構,轉向了ARM架構:
首先,我們來具體瞭解下,這顆跨時代的M1(繼iPhone x 之後,Apple最具變革意義的跨時代產品),科技圈為什麼能這麼呼聲高亢?我們從硬體和軟體兩個方面
硬體架構:
M1自研ARM公版的桌面級應用晶片,但是早在2018年的時候,蘋果自研iPad Pro就已經用上自研的A12x的晶片,對比市面上的92%的輕薄本,已經擁有了叫板x86晶片的能力,M1的最大的一個亮點就是功耗,它是基於5m m製成,擁有160億個電晶體,但是功耗僅有20w,對比同時間釋出的產品RTX3070的顯示卡,採用8mm製成,174億電晶體,但是功耗是驚人的300w,桌面級晶片的效能已經提升到一個很大的高度,但是對於功耗也是持續走高,這也就是為什麼手機廠家用與高通驍龍系列的8系列晶片,比如最新的高通驍龍888,桌面級的王者巔峰,翻車了,功耗啊太大,散熱成很大的問題;
晶片的製成工藝,和功耗都是對比晶片的等級很大因素,這也就是m1晶片可以用20小時的原因, 我在日常使用,開啟IDEA+Chrome+網易雲+postman以及多個測試平臺等,風扇就沒有開動過,一直處於一個冰手指的狀態, 安靜得像一個美男子;從早上九點開始,到晚上十點結束,一天使用不間斷,晚上剩餘百分之三十的電量,基本可以說是這顆ARM儼然成為桌面級晶片中的珠穆朗瑪,我們都是瞭解蘋果自研A系晶片對自家手機的最佳化可謂是得天獨厚, 這也就促使很多人喜歡用蘋果手機,一個是系統,但是迴歸主要的理由---就是那顆跳動的ARM晶片, 每次蘋果將晶片發出來就成為手機晶片的新標杆,對於功耗它可謂是天下無敵,最可氣的是它還速度很快,快還穩重,這就是西裝暴徒的典型代表;
軟體生態:
對於ARM架構的軟體生態,就是我們常說的手機移動端的軟體,手機已經成為萬物互聯的終端,手機現已經成為最普遍,便攜性,計算能力,以及AI智慧的多元化終端,影片聊天,娛樂,以及音樂,遊戲,開發製作,剪輯等,很多功能都可以在手機上實現,我們很大的娛樂資源以及聊天都是處於手機,尤其是現在的短影片的大火,對年輕人也是一個很大的考驗,因為都是處於ARM端的手機的心臟,每一次計算的都會需要它的積極參與,M1真正意義上將MAC端的生產力,充分的軟體生態展示出來,所以基於手機端的資訊都是共用的,對標程式開發的APP,未來只需要開發一套就可以,不需要開發其他的版本,對產品統一,以及未來發展可能也是最好的結果。
蘋果,這個科技公司,我們也不去評判他的市場,定價等,只考慮未來發展,無疑它的眼光是很長遠的,以至於一經發布,intel的市值就虧損1775億,也許我們可以看到intel轉變思路,尋找新的突破,我們也期待像華為一樣的中國公司,可以造出我們屬於民族晶片魂。
M1的體驗感受:
最近我也使用了一段時間,M1最大特色是生態軟體上的統一,所以的手機app,都可以在電腦上安裝,類似於抖音,王者榮耀,剪印等,可玩性比較高,效率以及算力很充足,續航更是持久的離譜,用20個小時真不是吹噓的,得益於,m1是ARM--->精簡指令型,比如畫個圖,m1可能就告訴軟體三步,但是intel 可能就要十步,因為x86是使用的是複雜指令型,兩者的體驗可以說是各有千秋,下面放張實物圖,M1確實很香;
離歌奏,催人瘦,一別此後堪說休,誰諳謙,難自寬。一臺青案,半片信箋,歡歡歡;今當別,心難安,相聚無期何言還。緘塵煙,醉陌年。千鈞心話,鴻雁難傳,嘆嘆嘆;
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