M1芯片在硬件玩家眼中是什么样的？一级、二级缓存大到离谱，核显超强

4月21日，苹果开展了2021年的春季发布会。发布了新的Mac、iPad Pro还有Air Tag。M1依旧是发布会的主角。本次发布会，又给M1芯片热度提高了一把。没有发布增强的芯片，确实有点可惜，但是，想想英特尔的那个样子，估计就明白这是为什么了。

说句题外话，“你的下一台电脑，何必是电脑”这句话在当时就一定程度上决定了M1芯片也会应用在iPad Pro上面了。现在M1芯片出现在了iMac台式机上，也出现在了MacBook上，居然还出现在了iPad Pro上。很明显，苹果就是想让已经足够紧凑的生态系统变得更加紧凑。

让我们把目光放在M1芯片上。苹果在销售芯片的时候，总是说晶体管的数量有这样大那样大，浮点运算速度有多快，提升有多大，总是以令人震惊的天文数字来使顾客信服，这是苹果的老营销策略了。但是，当代人已经习惯了大规模集成电路了，对这些天文数字已经不是很感冒了，所以，今天，我们就以处理器厂商的角度，去看待苹果的M1芯片。因为M1实际上是SoC，所以严格意义是把目光集中在CPU部分和GPU部分上。以处理器厂商的角度来看完M1的参数以后，你就知道，说实话的，苹果给的参数，实际上，还算得上是名副其实的。也就是说，苹果官网宣传的参数，远没有在处理器厂商的角度那么震撼。(可能苹果真的怕我们被吓到了)

现在，让我们揭开M1芯片参数的神秘面纱。

先从CPU部分说起。M1有4个Firestorm大核和4个icestorm小核，大核的核心是频率3.20GHz，小核的频率是2.064GHz。咋一看，这可能不算什么，且听我慢慢道来。大核心的一级指令缓存是每核192KB，一级数据缓存是每核128KB；小核心的一级指令缓存是每核96KB，一级数据缓存是64KB。你没看错，就是就是每一个核心的数量，不是总共的。若要算总共的，则是192x4+128x4+96x4+64x4=1920(KB)，1920÷1024=1.875(MB)。这个一级缓存都这么海量了，就拿英特尔的i9 10980HK来说吧，一级缓存也就512KB。可以看出来M1的一级缓存有多大了吧。二级缓存更夸张。小核心们共享4MB二级缓存，大核心们共享12MB二级缓存。总共就是16MB二级缓存。然而，i9 10980HK的二级缓存总共才2MB(英特尔在撤硕里吐了)。幸好M1芯片没有三级缓存。严格意义上来说没有。你要是非要说三级缓存的话，也是有的，16MB(应该是SLC Cache)，这个缓存不仅可以给CPU访问，就连GPU、NPU等设备也来插一脚，它还是严格意义上的三级缓存吗？无论是大核心，还是小核心，都不支持超线程。

它的GPU也挺“变态”。有8核和7核配置可选择。这里就只讲8核的。在8核GPU里，共有128个图形处理单元。而每个图形单元，对应的是8个流处理器。所以，整个GPU中，一共就有1024个流处理器。而英特尔的i7 11370H，核显就96个EU，合计768个流处理器。GTX1650，就896个流处理器。M1的GPU在浮点性能上，略低于GTX1650，但是，M1的GPU是集成显卡，而GTX1650，是独立显卡。而且GTX1650的功耗是75W左右，而M1芯片，满载也就39W，是整个芯片。虽然说略低于GTX1650，但是打个896流处理器的MX450不是问题。

M1芯片如此低的功率，和如此高的性能，还是拜5nm工艺所赐。

整理一下，列成CPU配置表。

CPU:M1芯片组

制程工艺:5nm

核心线程数:8核8线程

大核心数量:4

小核心数量:4

大核心频率:3.20GHz

小核心频率:2.064GHz

大核心一级数据缓存:每核128KB，共512KB

大核心一级指令缓存:每核192KB，共768KB

小核心一级数据缓存:每核64KB，共256KB

小核心一级指令缓存:每核96KB，共384KB

大核心二级缓存:12MB共用

小核心二级缓存:4MB共用

三级缓存:16MB共用

TDP:-

最高功率:39W

最低功率:8W

64位处理器:是

支持超线程:否

不锁倍频:否

核心显卡:8核GPU

核心显卡图形单元数量:128(合计1024流处理器)

核心显卡频率:-

最大支持分辨率:-

看起来都挺不错的。

但是，也不是说这样的配置就上天了。

和X86的处理器比起来，都各有长短。

把背后的数据列出来，不是为了吹牛，而是为了更客观地去看待。

M1等ARM芯片，只是为了高能耗比而应用的。日常上上网、做点建模、剪剪视频什么的，都能应用，效果还不错。但至于科学计算等，还是要X86处理器来做。当指令到达一定复杂程度的时候，再增加ARM处理器的晶体管，也没有用，而这个时候，X86处理器就显示出了它的巨大优势。

反正苹果是不可能那么快就抛弃X86架构的处理器的，毕竟，X86架构的处理器还是有点东西的。

只不过，换掉英特尔，是因为英特尔的制程落后了，但苹果和AMD的关系挺好。而且很早就有传闻，说Mac OS中发现了锐龙APU的架构代号，说明将来苹果还不一定放弃X86架构，我们还有可能会与锐龙Mac见面。在这里，先支持一波AMD。还是那6个字:AMD YES

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