前苹果内核工程师详解:M1 Mac 性能魔力从 10 年前开始,最早研发 ARM64

第一批苹果 M1 Mac 在多个层面上取得了巨大成功,科技行业也非常希望看到苹果 Silicon 在整个 Mac 产品线获得定制芯片后,将释放出怎样的性能。现在,一位前苹果工程师分享了一些有趣的细节,那就是苹果大约从 10 年前开始,在 ARM 方面做了哪些关键性的进步,才有了今天 M1 Mac 性能的神奇。而值得注意的是,苹果的工作真正推动了行业的其他部分,因为它用 ARM 锻造了领先优势。

前苹果内核工程师详解:M1 Mac 性能魔力从 10 年前开始,最早研发 ARM64

前苹果内核工程师 Shac Ron 分享了苹果多年来在 ARM 芯片上的一些迷人细节,并对 M1 芯片为何如此强大提出了一些看法。

这个帖子的发起是为了回应一条关于 M1 Mac 令人印象深刻的推特,是因为缓存,而不是 ARM 内存。而 Shac Ron 表示不同意,并分享了其中的缘由。

Ron 指出,苹果的第一款 64 位 ARM 芯片 A7 在 2013 年推出,并采用了定制指令集架构(ISA),说明苹果是多么超前。这意味着 ARM64 是在 ARM 拥有自己的 “核心设计”准备出售给第三方之前,由苹果孕育而生的。

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Ron 强调,苹果早在 2010 年就开始了 ARM64 的研发工作,到 2013 年推出时,确实让高通和三星措手不及。

前苹果内核工程师详解:M1 Mac 性能魔力从 10 年前开始,最早研发 ARM64

谈到更多的技术细节时,Ron 表示,苹果在进化 ARM 上的赌注是 “实现低时钟频率的超宽架构”和 “高级 OoO((Out-of-Order, 无序执行指令)”。这里指的是苹果要用越来越多的核心,从更低的时钟频率速度开始(这随着时间的推移而增加)。

苹果 A7 有 2 个核心,主频 1.3GHz 左右,现在 A14 有 6 核 CPU,主频高达 2.99GHz,4 核 GPU,16 核 Neural 引擎。同时,M1 Mac 拥有 8 核 CPU,时钟频率为 3.2GHz(4 个高效,4 个高性能),8 核 GPU,16 核 Neural 引擎。

IT之家获悉,通过采用高级 OoO(Out-of-Order)的超标量架构,苹果能够利用不断增加的晶体管的芯片 (M1 上有 160 亿个)使用 OoO 将前端指令集与后端执行分离。而所有这些都是通过苹果设计的定制化 ARM ISA 架构实现的。

最后,Ron 认为,M1 Mac 的惊人性能并不是得益于 ARM ISA 架构,而是 ARM ISA 的存在是因为苹果在 2010 年开始的创新工作。

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