苹果对自家 M 芯片到底施了什么魔法，为什么这么强？

[omz]

当初没有 M 芯片时，觉得 Intel 的 Mac 表现也还不错，没想到 M 系列一出，Intel 瞬间沦为阶下囚。

[seansong]

最近玩过一台 intel 的大小核机器，除了能跑分，调度真的是一坨翔，实际体验跟跑分完全不匹配

[mjar]

对架构感兴趣的话，这有一个详解 M1 架构的视频，我认为讲的不错。

<amp-youtube data-videoid="NH9kwje2k8U" layout="responsive" width="480" height="270"></amp-youtube>&pp=ygUZbTEgcHJvY2Vzc29yIGFyY2hpdGVjdHVyZQ%3D%3D

[henshang]

@Debug1998 但是工程类的其实用的还是很多的，你这么说肯定没问题，主要是现在时代是程序员以及剪视频的年代，所以它优势大了很多

[crac]

楼上说的都对，但几乎都忽略一个点：苹果舍得堆料
m 系的 max 多数晶体管？
x86 的 i9/u9/r9 多少晶体管？

但 m 的成本放在苹果的溢价里就不那么重要了
反而 x86 得块八毛的去计较成本，不然市场不买单

[royantar]

@crac m 系的晶体管可不只用在 CPU 上，要不要把显卡和内存的晶体管数量加上再算算？

[shunia]

说大小问题的，谁阻止其他厂家把芯片做大了吗？你要能做到低功耗同等性能，你做得再大也行啊，我家里也不是没地方放这儿点芯片。我主板上的空间也没那么金贵。

同理老黄的 gpu 越做越大，难道让摩尔线程把产品做大就能比上人家的 performance 吗？

[crac]

@royantar 内存也算进去了？ x86 系上不也有 GPU 么

[tomwu3]

@NiceKlaus 不好意思。在用 iPhone 14 ，从港行 iPhone 4 插移动卡开始一直用苹果用到现在喔。只是单纯觉得不关台湾人的事吧，单纯觉得苹果的晶片厉害应该是他设计的厉害，而不是帮他做的那个人厉害。

[tomwu3]

就好比你买一双鞋，你只会认他的牌子，而不是选他是中国制造、越南制造还是印尼制造的吧？

[MrKrabs]

好多阿 q 啊

[areless]

其实 ARM 早就到这个级别了。而且硬件主战场也不是什么 CPU ，比如老黄的开发板也是跑 linux 的，然而 cpu 几乎不提。。。

[ROBOKiller]

@tomwu3 当然认，New Balance 的英产/美产 The MADE in UK Collection 就是个单列产品线 。尤其是鞋子这种看品控的，相对来说高精尖电子产品人为因素少反而好一些。当然，OEM 、ODM 普遍以后这本身就是一个因素。

[hewitt29]

@MacsedProtoss 工作站需要考虑续航？

[catalysia]

抛开制程和架构的差异，
主要还有个设计思路的问题。
intel 和 amd 包括高通等当时的设计思路都是一个主要的硬件架构，然后通过屏蔽坏核心或降低频率来区分高中低端的 cpu 产品线。这就导致前端发射和 l1 l2 缓存 以及内存控制器这些比较费钱的设计就不能用的太好。因为就算你要砍核心砍频率也很难砍进低端的 30~50 美元的 cpu 的价格。

但是苹果不一样，ipad 和 macbook 的利润足够高。所以一开始 m 芯片就在这方面特别舍得花钱
比如 m1 的大核心有 8 个发射单元，而 intel 版 mac 的 cpu 只有 3 个发射单元
m1 有 18mb 的一二级缓存 而 intel 版 mac 的 cpu 只有 5mb 其中 4mb 还是慢的多的 3 级缓存 只有 1mb 的一二级缓存
再比如 m1 有 8 沟道的内存控制器 intel 版 mac 的 cpu 只有 2 沟道

这些非常富裕的设计可以让苹果用空间换性能。比如数量多的发射单元可以让大大提高乱序执行时的效率 使得后端不会排很长的队伍， 而超大的缓存以及超高的内存速度 ，可以大大提高执行时的命中率 降低硬错误

当然这种设计是非常花钱的，不过得益于 mac 和 ipad 产品线的极度高溢价 苹果可以承受这种高昂的成本。

苹果 m 芯片的成功后倒逼 intel amd 和高通也采用相同的设计思路制作 cpu 。

比如最新的 Intel u 系列有 35mb 的 cpu 缓存和 4 发射单元 amd zen5 则是有 5 发射单元和 64mb 的缓存 高通更是拿出了 8 发射的骁龙 8 elite 和 24mb 的一二级缓存

所以你可以看到 intel 和 amd 在能效方面有着长足的进步 高通更是追平了几年前的 m1 甚至 m2 芯片。


当然这也直接导致了整个半导体行业的全面涨价。以前 intel 和 amd 的百元级 cpu 产品线直接没了。像是 u285k 和 9800x3d 这类原本千元级的 cpu 也都翻倍涨到了 3000 元这个级别。高通最近几年更是把原本 2000~3000 元的主力型安卓手机平板拉到了 5000~6000 元这个级别。

[giganet]

M1Pro 的内存带宽直接到 200G ，相比较 intel 的常规 CPU 的带宽才几十，这就是差距啊，难怪用起来跟 Jobs 在 WWDS 展示时的反应速度一样啊，网页秒开。

[MacsedProtoss]

@hewitt29 为啥不考虑续航呢？需要高性能不代表时时刻刻都是满载 不然买啥 laptop 直接 desktop/server 了 买移动工作站就是为了有移动的需求
mac 可以做到需要性能的时候不管插不插电都保持一致 而不需要性能的时候功耗很低续航很长
而 win 呢？拔电就没法跑负载，哪怕就看看网页电量都飞快地掉 不插电开个会怕不是心惊胆战

[MacsedProtoss]

@catalysia 高通的 XE 其实最终成品还挺翻车的 连 M1 都追不上….ppt 战神了属于是（注意：这里说的都是 Mac 版的 M1 ，&高通 XE 也是仅供 laptop 的，8E 是移动端的，其和 iPad 上的 M1 对比不在我这句话讨论范围）
至于价格的上涨 也得看这几年的通膨和产品本身毛利率的变化，尤其是 amd 的 CPU 价格很明显是逐利的 而 Android 设备涨价也有很大一部分是中国厂商为了做高端吧 只给芯片其他不给的子品牌机其实价格也没高到那么多 而且三星之类的厂牌也没见价格涨很多。 当然我知道高通的 soc 每一代价格都有上涨 但是显然不是上文 2000 变 5000 的主要原因

[catalysia]

@MacsedProtoss
1 扯通胀的话你可以看看那些继续基于 3 发射 小缓存设计的 cpu 的价格 比如博通或者瑞芯微大部分都是降价的。很简单因为制程进步做同样的东西成本时下降的。

2 多发射大缓存多沟道内存控制器的成本是几何级增长的 系统复杂度完全不一样 直接导致良品率滑坡 一个晶圆能切出的 3 发射小缓存 cpu 和 8 发射大缓存 cpu 中间能差 2~3 倍

3 amd 真逐利的话就该趁着 intel 倒霉的时候多出货大赚一笔 结果产能卡着最后钱都让黄牛赚走了 究其原因还是因为多发射 cpu 和大缓存设计导致晶圆厂就做不出那么多芯片来 成本高昂

4 首先高通就不允许你搭载骁龙 xe 的机型卖便宜了 早年间还因为真我 gt 把骁龙 8gen3 卖便宜了罚了真我钱
其次是这些大缓存 多发射 多内存控制器的型号又不是只有 cpu 自己上涨 你内存得用更大的吧 电路设计更复杂吧？
就直接导致这些厂家他就做不了低端机了，不是只做高端 是做不了低端。成本根本 hold 不住。

你不会真觉得 cpu 涨 30 美元 终端机成本就也只涨 30 美元吧。

[MacsedProtoss]

@catalysia 3/4 AMD 这次的 CPU 定价就是偏高的 高通限价的行为也没必要洗 就说明了是可以打下来价格的 芯片和周边东西涨价 50 刀 机器售价涨百刀 居然就是很合理的事情了 你这其实就无法解释本来就是贵价旗舰的三星就不受高通涨价的影响而涨价

1/2 成熟制程价格是跌下去的 但是问题是换设计同时也换了新工艺啊 而这几个芯片的研发与销售正好就是在全球加息环境下 通膨就是有影响的

[catalysia]

@MacsedProtoss
1 同一时间的博通和瑞芯微都降价了 也就是说通胀只胀 intel amd 高通？ 博通瑞芯微都不在一个世界 那边都是通缩？
而且过去通胀高的时候不是没有，08~16 年比最近的通胀可高多了 那时候的 cpu 也是降价的

2 你就是被现在批量生产的工业化产品惯坏了一点也没感觉，就跟老罗造手机一样 罗永浩一开始就你这个想法 我 bom 成本加 50 我终端成本就只加 50 但是他真的做了就发现 他 bom 成本加 10 块 终端成本得加 100 。 这么说吧 别说你 bom 成本涨 50 了，就生产线平换另一套方案你终端成本都得加 100 。而且别忘了高端机的销量还少。供应链人的常识，你销量每下降 10% 你的成本就得涨 20%。所以你就会看到那些走量的机器会便宜的不可思议。而高端的机器（价格高端）性价比就是很低。成本就是压不下来。
3 至于高通那个 ppt 上好看 而实际上不太行的主要问题不在高通 而是 windows 的问题。windows 对高发射的 cpu 的调教的确没有 mac 好。毕竟 windows 还要兼顾天量的 3 发射甚至 2 发射的 cpu 。这也是为什么平板上骁龙 elite 就要好很多。安卓这边也早就被逼的变成高发射了。m1 芯片的次年 mtk 的发射就变成 6 了，并且 mtk 给安卓贡献了大量的底层代码来适应高发射 cpu 。
4 总之苹果的设计带了一个不算好的头。拿高发射 高带宽 高缓存 多内存控制器来换性能。导致无论是硬件制造成本还是软件设计成本都几何级的提升。但是在苹果的舆论攻势之下，别的厂家也不得不跟进。
5 苹果的这种设计也反噬了自己 在 iot 方面成本居高不下 像新 homepod 得反向升级 砍掉了大量 soc 的支持来兼顾成本 甚至连 wifi 的 5G 频段都得砍 而显示器和耳机的制造成本居高不下被国产打的接节节败退 连果粉都扛不住 都去买 “平替”

总的来说我对 m 系列的这个设计是偏负面的

可能未来整个产业链会为这次设计上的冒进来打很多补丁 慢慢抵消掉成本上升带来的问题

但是这种劣币驱逐良币 不从算法和结构上推动 ipc 而是仅靠砸钱堆缓存和发射数的设计，谁都玩得了

就像上面很多帖子说像 amd 和 intel 的本子现在也能追平 m4 也能用 24h 续航 只是他们归结于制程的进步

而实际上是所有人都被苹果裹挟着进入了苹果的设计思路

整个行业的成本都在上升 以后怕不是真要最便宜的性价比机器就是 mac 了