苹果的每一次发布会都吸引了很多关注, 而是2020年MacBook Air的发布, MacBook Pro, 而Mac Mini则不仅仅是新功能和时尚的工业设计. 今年, 这则大新闻深藏在新款macbook的阳极氧化铝外壳里, 以…的形式 苹果M1 芯片系统(SoC)，它将取代13英寸macbook和Mac Mini中的英特尔处理器.

为什么向苹果处理器过渡如此重要? 毕竟, 自2010年以来，苹果一直在设计其智能手机处理器, 这并不是它第一次采用新的CPU架构. 苹果已经经历了许多不同的架构, 从摩托罗拉的cpu到沃兹尼亚克, 通过90年代的PowerPC芯片, 到Intel x86处理器. 现在，该公司正在转向自己设计的基于arm的处理器. 与此形成鲜明对比的是, 自1981年推出第一台IBM个人电脑以来，Windows个人电脑平台一直坚持使用x86处理器.

今天我们将仔细看看苹果公司的新M1芯片, 它对软件工程师的影响, 设计师, 消费者, 以及整个行业. 我们不会向您提供详细的性能评估或测试单个软件套件和工具的兼容性, 遗留软件, SDKs, 以此类推. 因为您可以很容易地在信誉良好的硬件网站上找到基准测试和评论, 我们将关注大局，并解决对购买苹果新M1 macbook感兴趣的设计师和开发者所表达的一些担忧.

是什么让苹果M1处理器与众不同?

是什么让苹果M1处理器与众不同? 苹果M1处理器在许多方面与之前macbook使用的英特尔处理器不同:

• M1是ARM处理器，而不是x86处理器.
• 它集成了比英特尔CPU更多的组件.
• 苹果M1也在相同的封装中集成了RAM.
• 它具有Rosetta 2动态二进制转换功能，允许它运行x86软件.
• 除了集成的GPU外，该芯片还拥有8个CPU内核.
• 它采用5纳米工艺制造，拥有160亿个晶体管.

对于普通用户来说, 这些规格中的大多数没有多大意义, 但高级用户应该注意:基于arm的苹果M1应该使用Rosetta运行传统的x86软件, 在运行x86应用程序时，哪些可能对性能产生不利影响. 幸运的是, 由于它的速度, 在大多数情况下，M1仍将优于老款英特尔芯片, 即使是传统的x86应用程序. Also, 一些初期问题是可以预料的, 因为外来的工具和应用程序可能不会开箱即用, 或者它们可能会导致性能损失. 尽管如此，这些问题将得到解决，大多数用户无需担心.

例如，Docker用户不确定他们的x86-64映像是否能够正常工作. 目前，他们面临着严重的问题，Docker不能正常工作. 尽管Adobe正在为M1优化其产品, 依赖第三方插件的Adobe产品设计人员遇到兼容性问题.

这在新硬件上是可以预料到的, 因为开发人员需要时间来确保兼容性并将他们的软件移植到新硬件上. 这可能需要一段时间.

苹果设计，苹果营销

苹果利用这次发布会宣称，M1是市场上最快的CPU核心, 但硬件爱好者很快指出，它的一些性能声明含糊不清，难以证实. 我们不会对苹果的每一个营销声明都进行测试，因为独立评论者已经做过了，而且评论非常积极. M1并不是世界上最快的CPU, 但它似乎是超便携笔记本电脑中最快的CPU.

让我们来仔细看看苹果M1的设计，并解释它的独特之处，以及它将如何深刻地影响整个行业.

苹果M1设计与功能

苹果M1芯片为高负载场景配备了四个Firestorm大CPU内核, 由四个更小的冰风暴CPU内核支持，旨在提高效率. 如果这听起来很熟悉，那么您可能遇到过具有类似ARM CPU布局的Android手机. ARM调用这个布局 ARM big.LITTLE 它从2014年就开始了. CPU使用ARM架构的AArch64或ARM64扩展集.

Likewise, 你可能也习惯了集成gpu, 因为它们已经在英特尔和AMD芯片中使用了多年. 苹果M1使用的GPU有8核，只比8核的CPU多占用一点空间. 苹果声称这款GPU可以提供2个像素.6 TFLOPS. 从这个角度来看，英伟达2016年推出的GeForce GTX 1050Ti管理2.1 TFLOPS. 这是一个带有3的桌面显卡.30亿个晶体管消耗75瓦的功率, 被被动冷却MacBook Air的集成显卡打败了.

唯一的缺点是没有eGPU支持，你不能得到独立的图形. 苹果也没有为搭载英特尔处理器的13英寸macbook提供可选的独立gpu. 如果你的新MacBook需要一个Radeon Pro，你仍然需要一个16英寸的MacBook Pro.

M1还在SoC封装中集成了RAM, 就像苹果iphone和ipad上使用的最新a系列处理器一样. 对于不是为手机等内容消费设备设计的处理器来说，这是第一次.

此前，macbook采用的是焊接在主板上的DDR4内存. 这种新方法允许苹果使用一种新的统一内存架构. 苹果M1使用LP-DDR4X内存，运行频率为3733MHz. 这允许CPU和GPU以高速访问它, 但这种高度整合是有代价的.

缺点是M1芯片将只有8GB和16GB的内存, 至少目前是这样. 对于大多数用户来说，坚持使用8GB或16GB内存的MacBook Air或Mac Mini应该不成问题, 但很多MacBook Pro的发烧友不会对购买一台无法升级的16GB电脑感到兴奋.

诚然，我们已经习惯了带有焊接内存的笔记本电脑，但这是不同的. 带焊接RAM, 制造商可以通过更换容量更大的RAM芯片来更新产品阵容, e.g. 使用两个16GB内存芯片，而不是两个8GB内存芯片. 这种方法不需要对主板或其他组件进行任何更改. However, RAM集成到SoC中, 这需要将芯片封装中的内存容量增加一倍, i.e. 改进型M1芯片. 因此, 苹果不太可能在2021年中期的更新中增加32GB内存选项, 因为它很可能需要等待新的m系列处理器, 这可能需要12到18个月.

除了CPU, GPU, and RAM, 苹果M1还配备了16核神经引擎, 一种新的图像信号处理器(ISP), 安全的飞地, 罗塞塔硬件优化, 支持AES加密硬件, 以及用于音频和视频内容的专用编码和解码引擎. 根据早期的评测，后者让它大大超过了基于x86的mac电脑.

M1有一个标准的I/O选项，Thunderbolt控制器能够支持USB 4. However, 不支持开箱即用的10gb网络(如果你需要的话), 新款macbook只有两个USB Type-C/Thunderbolt接口. 当然，与macbook相比，桌面版Mac Mini有一些额外的接口.

苹果M1兼容性和虚拟化问题

既然我们在讨论新的硬件, 我们不能在这个早期阶段作出明确的判断, 虽然情况看起来很好. 一些应用程序需要针对新处理器进行优化，以确保对M1处理器的支持，并使它们能够充分利用其性能潜力. Luckily, 苹果M1的速度如此之快，以至于在Rosetta 2上运行的一些x86应用程序仍然比在旧的x86芯片上运行得更快. 这要归功于罗塞塔优化的硬件, 新的mac电脑有足够的性能来弥补x86到arm的性能损失，并脱颖而出.

区分软件是很重要的 没有针对苹果M1进行优化 还有软件 目前无法在罗塞塔2上运行. 缺乏优化将导致性能下降, 而缺乏兼容性将导致不可行的项目和许多挫折.

虚拟化是另一个麻烦的来源. 我们已经提到了Docker社区提出的问题, 很容易理解为什么x86映像在早期阶段可能会出现问题. 不幸的是, 关于M1处理器上的虚拟化支持的很多信息仍然不可用. 尽管苹果公司并没有说太多, VMware和Parallels已经宣布他们正在开发m1优化的更新, 不过值得注意的是，VMware并没有透露其推出的时间表.

这些问题有多严重? 目前，一些关键工具要么无法在新mac电脑上运行，要么无法正常运行. 其中包括Docker、Android Studio和Haskell. 将在Rosetta 2上运行但未针对M1进行优化的工具列表要广泛得多，其中包括Atom, RStudio, PHPStorm, R, Flutter, VSCode, Golang, .NET，甚至PHP. 预计它们将在未来几周和几个月内针对苹果芯片进行优化.

你可以咨询 IsAppleSiliconReady.com 获取更多信息和更新. 当然，您也可以自己检查堆栈中每个组件的状态.

设计师们不用太担心, 因为大多数软件套件都可以正常工作, 尽管有些仍然没有针对M1进行优化. 有很多关于Adobe产品的讨论，以及它们是否会在发布时完全兼容. 看来这不会是个大问题, 因为Adobe预计将在2021年初推出更新，并确保一切正常运行. 由于苹果硬件在设计师中的受欢迎程度, 请放心，Adobe和其他软件供应商将尽最大努力为新体系结构优化软件.

Adobe产品的第三方插件是一个更重要的问题, 因为可能需要一段时间才能全部更新.

我们不要忘记，尽管ARM处理器已经进入市场，但大多数服务器仍然使用x86芯片 服务器市场的某些细分市场. 多年来, mac是软件开发人员的首选平台，因为它允许他们在x86硬件上运行基于unix的操作系统. 他们编写的代码可以在使用相同指令集和另一个基于unix的操作系统的服务器上运行. 对于M1，这将改变为 苹果开发者 将在ARM硬件上开发软件，然后在x86服务器上推广.

另一方面, 新款macbook可以本地运行iOS应用程序, 因为mac和iphone现在共享相同的CPU架构. 用户可以通过App Store下载和安装iOS应用程序, 尽管用户界面可能不会提供我们期望从苹果那里得到的完美用户体验.

对现实世界用户的影响

苹果(Apple)成功设计了一款强大的移动处理器，将为macbook和Mac Mini注入新的活力. 尽管该公司的一些业绩数据很模糊, 评测人员证实，这款新处理器轻松击败了基于英特尔处理器的上一代产品. 在某些情况下，它甚至超过了英特尔和AMD更强大的桌面cpu, 比如视频, 多亏了专用的硬件编码器.

所以，MacBook的世界一切都很好? 到目前为止看起来还不错，但最终取决于你的优先级和你的堆栈.

提高电池寿命和效率

M1在很多方面都很出色. 在大多数情况下，性能是首屈一指的, 而且由于效率的提高, 你的下一台MacBook可以在不改变电池容量的情况下多运行几个小时. 效率不仅能延长电池寿命. 这也意味着MacBook Air可以在被动冷却的情况下提供更好的性能. MacBook Pro有一个风扇，不过在你把它放在很大的负荷下之前，它可能不会旋转. 人人都喜欢静音电脑, M1保证了很多性能，没有太多的风扇噪音或热量.

有一个警告值得一提. 在低功耗情况下，ARM处理器往往比x86处理器更高效, 但是由于 更高的泄漏 而在高核心时钟下效率的损失，这种优势可能会在高负载下降低. 如果你把大部分时间都花在浏览上，电池续航时间会得到更大的改善, 编辑文档, 或者写代码. 如果你每天都要编译大量代码或进行3D渲染，它们可能就不会那么令人印象深刻了.

MacBook Air, 通常用于内容消费和web应用程序, 会比MacBook Pro受益更多吗, 哪一种主要用于生产力和高负载应用程序. 不过，在这两种情况下，用户都可以期待更长的电池寿命.

但是MacBook Pro的用户会因为它卓越的散热性能而获得很大的性能提升吗, 这将使处理器在没有热节流的情况下以高时钟速度运行? 它不像英特尔芯片那样简单，后者从更高的时钟中受益匪浅. 正如我们之前提到的, ARM芯片是不同的，它们会降低效率，在更高的时钟下提供更小的性能提升.

互联互通和扩展

近年来，每次MacBook Pro发布后，这个问题都引发了争议, 因为苹果倾向于在每一代新产品中移除物理端口. 新款macbook, 用户的选择将更少, 它们可能需要比以往更多的加密狗和USB Type-C集线器.

连接受限对MacBook Air的普通用户来说不会是什么大问题, 但MacBook Pro爱好者们要抱怨了, again. 我们也不要忘记缺少板载10Gbit网络. 这不会影响到大多数用户, 但一些专业人士仍然依赖快速, 有线网络可以在本地网络上快速复制大型视频文件和数据库. Also, 一些视频专业人员报告了与专用硬件和外设的兼容性问题.

再一次, MacBook Air似乎名列前茅, 因为它的大多数用户不会错过像10gb网络这样的东西. 如果你开始在这里看到一种模式，你并不孤单.

可升级性和定制性

最后，这是苹果M1不擅长的地方. 我们已经概述了集成RAM相对于焊接RAM模块的问题. 在处理器上集成RAM有其优点，因为它简化了电源传输, 减少主板的占用空间, 并解锁更多的性能. 不过，这种方法要付出高昂的代价. 很难想象苹果会在短期内提供32g或64g的选项. 如果你需要大量的内存, 此时你唯一的选择就是选择配备英特尔处理器的MacBook Pro.

这对许多用户来说是一个交易破坏者吗? 可能不会，因为我们说的是13英寸的笔记本电脑. 如果你在市场上一个强大的移动工作站, 你可能会选择16英寸的版本. 那么问题是什么呢? Well, 从业绩数据来看, 基于英特尔的mac电脑在很多情况下可能会变慢, 因此，一些用户可能不得不牺牲CPU性能来获得具有更多RAM的系统.

However, 如果你想换掉你用了5年的MacBook Air, 你应该可以用16GB甚至8GB内存. 同样，Air用户不必像Pro用户那样妥协.

对Linux和Windows用户的长期影响

这是近20年来的第一次, Mac用户将使用优于Windows pc的x86处理器. 自2006年以来, Mac和Windows电脑使用相同的处理器, 但现在苹果有了自己的芯片来支持其操作系统. 这不仅仅是声望的问题，也不仅仅是在线论战的素材——这是行业内前所未见的垂直整合. 苹果现在控制着自己的操作系统和CPU设计. 它只在制造和存储等商品化组件上依赖第三方, 显示, 触摸板, 等等......。.

ARM架构提供了比x86更高的效率和更好的可扩展性. 英特尔的x86芯片不再能在每一代新产品中提供实质性的性能改进, 不过值得注意的是，AMD的Ryzen处理器做得更好. ARM芯片的发展速度越来越快，每一代都能提供更大的性能提升. 不到十年, 苹果的a系列智能手机芯片已经赶上了英特尔的x86笔记本芯片, 而m系列已经超越了它们. 如果我们在未来的m系列处理器上继续看到类似的性能改进, 苹果在未来几年将处于非常强势的地位.

Windows仍然停留在x86上，不仅仅是因为微软在这方面没有取得多大进展 ARM上的Windows, 而是因为没有那么多ARM处理器和硬件平台适合Windows桌面应用程序. 事实上，苹果 最近声明 让Windows在M1上运行“取决于微软”. However, 一些勇敢的开发者已经成功地在苹果芯片上为ARM运行Windows, 结果很好, as it 超过了微软自己的Surface Pro X.

当然, 苹果不会把自己的芯片卖给出价更高的人, 但我们不要忘记其他ARM芯片制造商，如高通和三星. 同样值得注意的是，英伟达正在进行 收购的手臂 这也可能撼动市场.

Hackintosh社区可能最终成为这种转变的最大输家. 从长远来看, 苹果开始将其操作系统与芯片相结合, Hackintosh可能会成为计算机历史上的一个注脚. 暂时地, 你也可以通过Bootcamp忘记运行Windows, 莱纳斯·托瓦兹最近表示怀疑 Linux将被移植到苹果M1上. 基于unix的操作系统可以在ARM和x86上运行, 所以理论上讲, 应该不会太难, 但司机可能会有问题, 引导装载器, 等等......。.

我应该买苹果M1 Mac电脑吗?

Yes, 前提是你先做作业, 早期采用者可能会遇到一些兼容性问题. 随着公司针对M1处理器更新和优化他们的产品, 这些担忧大部分都会消失.

如果你可以使用16GB的内存，确保你使用的工具从第一天起就能正常工作, 没有理由担心切换到新的架构. 毕竟，我们谈论的是一个拥有巨大市场份额的行业重量级企业. 每个软件供应商都会确保他们的产品能在苹果的硬件上运行, 虽然这可能需要几周或几个月的时间. No, 你不会觉得自己像个测试者, and no, 苹果不会像对待第一代iPad或零代Apple Watch那样对待新款mac电脑.

虽然苹果的营销在某些方面可能过于模糊和乐观, 很明显，M1是一个非常强大的处理器. 但在高端市场，它可能不会超过英特尔和AMD的一些芯片, Mac用户可以在被动冷却的MacBook Air或Mac Mini这样的紧凑型台式机上获得如此高的性能，这一事实证明了苹果的工程技术实力.

眼尖的读者可能已经注意到我省略了MacBook Pro, 硬件爱好者可能知道原因. MacBook pro和MacBook air之间的差别已经不再那么大了. Pro配备了触控条，电池容量稍大，散热性能更好. 不幸的是, 我们已经提到，ARM芯片在高时钟方面不如x86芯片出色, 所以这种优势被这种架构削弱了. 换句话说，在大多数情况下，Pro不会明显快于Air. 在突发负荷方面，它们应该是不相上下的.

多年来，苹果一直在移除MacBook Pro的物理接口, 这在专业圈子里引起了很多挫折. 对于这一代人来说，他们走得更远了，甚至可能走得太远了. 像空气一样, MacBook Pro没有连接功能, 扩张, 以及爱好者和专业人士所需的RAM选项, 然而，与Air相比，它的性能只好了一点点. 这使得它比MacBook Air更难销售.

底线: 苹果M1是一项令人印象深刻的工程壮举，将撼动整个行业. 不，它不会消灭更便宜的Windows笔记本电脑或x86芯片. However, 此时此刻, 除非苹果公司能很快推出更诱人的版本，否则它很可能最终会伤害到13英寸的MacBook Pro. 32GB的版本就可以了, 但考虑到集成的RAM, 在苹果公布M2处理器之前，我们不太可能看到它.