新闻稿 2020 年 11 月 11 日

Apple 正式发布 M1 芯片

M1 芯片是 Apple 首款专为 Mac 打造的芯片,拥有格外出色的性能、众多强大的功能,以及令人惊叹的能效表现

发光的黑色方块上印有 Apple 标志和“M1”字样。
M1 芯片是 Apple 首款专为 Mac 设计的芯片,也是 Apple 打造的全然一新的强大芯片。
(加利福尼亚州,Cupertino) — Apple 今日正式发布 M1 芯片,它是 Apple 全新打造的强大芯片,也是第一款专为 Mac 设计的芯片。M1 芯片专门针对 Mac 系统在小尺寸和高能效上的严格要求而优化。作为一款 SoC 芯片,M1 将众多强大技术集于一身,并且采用统一内存架构,为性能和能效带来巨大的提升。M1 也是 Apple 首款采用先进 5 纳米制程打造的个人电脑芯片,封装了惊人的 160 亿个晶体管,其数量为 Apple 所有芯片之最。这款低能耗芯片搭载了我们最快的中央处理器核心,拥有卓越的中央处理器性能功耗比;配备了我们最快的个人电脑集成显卡;它的 Apple 神经网络引擎更带来了突破性的机器学习性能。得益于此,M1 芯片将中央处理器速度提升至最高 3.5 倍,将图形处理器速度提升至最高 6 倍,将机器学习的速度提升至最高 15 倍,而且在实现这一切的同时,还将电池续航时间最高提升至上一代 Mac 机型的 2 倍。这些性能和能效上的跃升,意味着 M1 芯片将 Mac 带入一个全新纪元1
“M1 是我们专为 Mac 打造的一款 SoC 芯片,它是前所未有的。过去十余年,我们一直致力于为 iPhone、iPad 和 Apple Watch 研发更加先进的芯片,M1 芯片正是在这一基础上打造,它将 Mac 带入一个全新的纪元。”Apple 硬件技术高级副总裁 Johny Srouji 表示。“作为一款低能耗芯片,M1 拥有我们迄今最快的中央处理器核心、最快的个人电脑集成显卡,还有着机器学习超强的 Apple 神经网络引擎。M1 芯片将出色的性能、强大的功能和卓越的能效以独特方式集于一身,是我们所打造的全然一新的超强芯片。”
M1 芯片俯视图,展示这款 SoC 芯片内部复杂的电路。
M1 是 Apple 首款采用先进 5 纳米制程打造的个人电脑芯片,封装了数量惊人的 160 亿个晶体管。

Mac 首款 SoC 芯片

此前的 Mac 和 PC,一直都采用不同的芯片来承担中央处理器、输入输出、安全等功能。而现在,M1 将这些技术统统整合在同一块 SoC 芯片,将集成能力提升至新的高度,带来更强大的性能和能效。M1 芯片还采用了统一内存架构,这是一种全整合定制模块,将一切都融入同一个高带宽、低延迟的内存池中。因此所有的 SoC 技术都可以访问同样的数据,无需在多个内存池之间来回拷贝,从而让性能和能效进一步提升。
A chart compares the improved CPU performance per watt of M1 versus the latest PC laptop chip.

卓越的中央处理器性能功耗比

M1 芯片配备 8 核中央处理器,其中包括四个高性能核心和四个高能效核心。每个高性能核心都提供出色的单线程任务处理性能,并在允许的范围内将能耗降至最低。这些中央处理器核心堪称低能耗芯片中的速度典范,让摄影师可以飞速编辑高分辨率照片,让开发者能以近乎 3 倍于以往的速度构建 app。当四个核心同时运行,多线程处理性能表现将极大提升。
详细展示 8 核中央处理器重要优势的 M1 芯片图。
四个高能效核心的性能不俗,耗电量却只有此前的十分之一。它们一起能提供和现有双核 MacBook Air 相近的性能,同时耗电量显著减少。各种轻量级日常任务,如查邮件或上网,都以高能效方式进行,从而大大延长了电池续航。在处理要求严苛的任务时,全部八个核心可同时运行,以提供令人惊叹的计算能力,并维持极其出色的中央处理器性能功耗比
MacBook Air 上展示使用 Photoshop 编辑照片时的界面。
M1 芯片拥有 8 核中央处理器,可提供令人惊叹的计算能力和极其出色的中央处理器性能功耗比。

集成显卡性能再创新高

M1 芯片包含 Apple 非常前沿的图形处理器,还充分利用多年来基于 Mac 应用软件的分析成果,包括日常 app 和具有挑战性的专业工作。M1 芯片中独树一帜的图形处理器,兼具格外强大的性能和令人惊叹的能效表现。这款图形处理器采用最多达 8 个强大的核心,可同时运行将近 25000 个线程,从顺畅播放多条 4K 视频流,到渲染复杂的 3D 场景,无论任务要求多么苛刻,都能轻松处理。此外,M1 芯片拥有每秒 2.6 万亿次浮点运算的数据处理能力,堪称个人电脑集成显卡中的速度担当。
显示器上展示在 Mac mini 上运行的电子游戏《Little Orpheus》,旁边放置无线键盘与鼠标,以及 Xbox 手柄。
M1 芯片配备 Apple 迄今打造的最强大图形处理器,堪称个人电脑集成显卡中的速度担当。

超快的设备端机器学习能力

M1 芯片为 Mac 带来 Apple 神经网络引擎,并大幅提升机器学习 (ML) 任务的处理速度。M1 芯片中的神经网络引擎采用 Apple 先进的 16 核架构,每秒能进行 11 万亿次运算,将机器学习速度最高提升到了 15 倍。事实上,整个 M1 芯片都为充分发挥机器学习技术而设计,加上中央处理器的机器学习加速器以及强大的图形处理器的辅助,在 Mac 上运行视频分析、语音识别以及图像处理等任务的机器学习能力均跃升至全新境界。
MacBook Pro 上展示 djay Pro app。
开发者可利用 M1 芯片中 Apple 神经网络引擎的疾速表现,充分挖掘机器学习的潜力。

M1 芯片满载更多创新科技

M1 芯片满载众多强大的定制技术,包括:
  • Apple 最新的图像信号处理器 (ISP),通过更出色的降噪功能、扩展的动态范围和优化的自动白平衡,进一步提升视频质量。
  • 最新的安全隔区,提供先进的安全保护。
  • 高性能的存储控制器配备 AES 加密硬件,带来更快、更安全的固态硬盘表现。
  • 低能耗、高能效的媒体编码与解码引擎,性能表现更出众,并延长电池续航时间。
  • Apple 设计的雷雳控制器支持 USB 4,传输速率最高达 40Gb/s,还可兼容比以往更多的外设。

为 M1 芯片而优化的 macOS Big Sur

macOS Big Sur 由外到内都经过精心设计,只为充分发挥 M1 芯片的各种功能和性能,带来巨大的性能提升、出色的电池续航,以及更加强大的安全保护功能。有了 M1 芯片,用户在日常使用过程中会明显感到更快、更流畅。与 iPhone 和 iPad 一样,Mac 现在也能够从睡眠模式立即唤醒。使用超快速的 Safari 浏览器上网,JavaScript 的运行速度现最高提升至 1.5 倍,响应速度提升近至 2 倍2
有了 macOS Big Sur 和 M1 芯片,Mac 用户能使用的 app 数量比以往大大增加了。Apple 开发的全部 Mac 软件现均已支持 Universal,并可在 M1 系统上以原生方式运行。而现有的各种 Mac app,即使尚未更新到 Universal,也可通过 Apple 的 Rosetta 2 技术实现无缝运行。同时,iPhone 和 iPad 上的各种 app 现在也能直接在 Mac 上运行。此外,Big Sur 的基础架构也经过优化,以解锁 M1 芯片的强大实力,包括用于图形处理任务的 Metal 和用于机器学习的 Core ML 等开发者技术。
Pro Display XDR 展示在 Mac mini 上运行的多款 app。
现在,Mac 用户能使用的 app 数量比以往大大增加了。

为期两年的 Mac 过渡计划正式开始

新款 MacBook Air、13 英寸 MacBook Pro 和 Mac mini 配备 M1 芯片。三款新品携手其他 Mac 机型,共同组成了更强大的 Mac 产品阵容。这也是我们向专为 Mac 设计的全新系列芯片过渡的开始。该过渡将在约两年内完成,这三款机型为此拉开了精彩的帷幕。
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Apple M1 芯片的图片

    1. “低能耗硅晶片搭载极快的中央处理器核心”: Apple 于 2020 年 10 月使用试生产的配备 Apple M1 芯片和 16GB RAM 的 13 英寸 MacBook Pro 系统进行了此项测试,测量了特定行业标准基准、商业应用程序和开源应用程序的工作负载的峰值单线程性能。比较对象采用测试期间在售的笔记本电脑中的高性能中央处理器。性能测试在特定电脑系统上进行,能够大致反映 MacBook Pro 的性能。“性能功耗比异常出色的中央处理器”:Apple 于 2020 年 10 月使用试生产的配备 Apple M1 芯片和 16GB RAM 的 13 英寸 MacBook Pro 系统进行了此项测试。性能功耗是指采用特定行业标准基准测算得出的峰值中央处理器性能与平均功耗之比。比较对象采用测试期间在售的笔记本电脑和台式电脑中的高性能中央处理器。性能测试在特定电脑系统上进行,能够大致反映 MacBook Pro 的性能。“个人电脑集成显卡中的速度担当”:Apple 于 2020 年 10 月使用试生产的配备 Apple M1 芯片和 16GB RAM 的 13 英寸 MacBook Pro 系统,并采用特定行业标准基准进行了此项测试。比较对象采用测试期间在售的笔记本电脑和台式电脑中的高性能集成图形处理器。集成图形处理器是指在整合了中央处理器和内存控制器的单硅芯片上,位于统一内存子系统后方的图形处理器。性能测试在特定电脑系统上进行,能够大致反映 MacBook Pro 的性能。
    2. “超快速的浏览器”: Apple 于 2020 年 8 月和 10 月使用 JetStream 2、MotionMark 1.1 和 Speedometer 2.0 性能基准对完成测试的浏览器进行了此项测试。测试使用预发行版 Safari 14,以及 Chrome、Firefox 和 (Windows) Microsoft Edge 在测试时的最新稳定版本,以及配备 Intel Core i5 处理器的 13 英寸 MacBook Pro 系统,运行预发行版 macOS Big Sur,并用启动转换运行 Windows 10 Home;运行预发行版 iPadOS 14 的 12.9 英寸 iPad Pro (第四代) 机型和配备 Intel Core i7 处理器的 Microsoft Surface Pro 7 系统,运行 Windows 10 Pro;运行预发行版 iOS 14 的 iPhone 11 Pro Max 和运行 Android 10 的 Samsung Galaxy S20 Ultra。设备测试采用 WPA2 无线网络连接进行。性能表现会因使用情况、系统配置、网络连接状况及其他因素而有所不同。“JavaScript 的运行速度最高提升至 1.5 倍,响应速度提升近至 2 倍” Apple 于 2020 年 9 月和 10 月使用 JetStream 2 和 Speedometer 2.0 性能基准进行了此项测试。测试使用试生产的配备 Apple M1 芯片 (集成 8 核图形处理器) 的 MacBook Air 和 Mac mini 系统,以及已上市的配备 1.2GHz 4 核 Intel Core i7 处理器的 13 英寸 MacBook Air 系统和配备 3.6GHz 4 核 Intel Core i3 处理器的 Mac mini 系统进行,所有系统均配置 16GB RAM、2TB 固态硬盘和预发行版 macOS Big Sur。测试使用预发行版 Safari 14.0.1,并采用 WPA2 Wi-Fi 网络连接。性能表现会因系统配置、网络配置、网络连接状况及其他因素而有所不同。

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Sally Zhang

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