过渡到苹果硅臂的计算机
文章：Brian Dipert
Apple今年夏天宣布了他们的整体策略，他们终于在这里：公司的第一个基于Apple Silicon Arm的系统。
早在6月我告诉过你会发生的，并且该苹果声称它将在年底之前开始。它没有得到10月中旬宣布，但分析师向苹果的后续介绍盈利公告掉落的线索是仍在等待近期发布．今天早些时候（正如我正在写这些话），它发生了．我在说什么？Apple宣布其前三个基于苹果硅的计算机，以及有关的细节处理器的处理器．
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你自己看：
John Hodgman，在一个受欢迎的系列中播放“PC Guy”“获得Mac”促销活动从苹果从2000年代后期跑，甚至重复绩效：
让我们从所有三台计算机的核心开始使用“M1”SoC：
来源:苹果
对于那些你的人注意动向，它为公司推出了一个新的“前缀”;AXX是最着名的现有产品线变体，代表iPhone，iPad和iPod触摸的应用处理器。它是一个5纳米制造的芯片的怪物，含有160亿晶体管，高于118亿辆，苹果的各种股票iPhone 12口味．不要过度关注上述图形中的相对性能要求，或下一个图中的相对功耗声明：
来源:苹果
鹰眼批评者已经指出，这种比较并不一定是“苹果对苹果”(双关语)，我稍后也会指出，“你的里程可能会有所不同。”尽管如此，这仍然是一个相当大的设计成就。
导致此最新IC的路径已经很好地进行了良好的程度;与前面有A12- - - - - - - - -A12x./Z.进化，苹果还从“两大/四点”核心安排到更全面的“四四”核心组合（这次周围，也许显然，CPU核心本身就是更具架构进步的）。并进一步比喻，A12X和A12Z之间的基本差异（如我上个月指出)涉及到在后者上所有8个GPU内核都是活动的(而在前者上只有7个);你很快就会看到，苹果又在M1上玩了这个收益最大化的把戏。
当您通过SOC和系统的规范读取时，您将找到一个值得注意的遗漏：没有提及时钟速度，无论是名义还是“涡轮增压”。Apple的A系列SoC的追随者对此并不感到惊讶，但这是一个值得注意的偏离计算机世界的常态。也就是说，直到第一波业主运行（并发布）自己的测试，这只是时间问题，我们实际上已经有了一个线索。上周，基准结果对于称为“A14X仿生”的东西在geekbench上出现．他们引用了一个有1.80 GHz基本时钟速度的处理器，能够有3.10 GHz的turbo boost，有8个(4和4，再次记住)CPU内核和8个GPU内核，运行在一个有8gb DRAM的系统中。
A14到A14x的其他值得注意的方面...... ERR ... M1演进包括从128千字节（数据和代码）到192 kbytes（同上）的每核L1高速缓存增长;统一的L2缓存大小在8 MB上不变（考虑到总核心计数的增长有点令人惊讶，但我猜）需要进行晶体管计数权衡。并且，随着下面的图像显示，就像与系列SOC一样，DRAM在统一包装设置中沿处理器模具旁边：
来源:苹果
再次，我有点惊讶。在一个智能手机中，系统板房地产是狭窄而珍贵的，它取得了完整的意义。并且我认为可能存在性能（传播延迟，精确）和热效的方法，尤其是给予合并系统和图形内存分配的Apple的UMA（统一内存架构）排列。但随着事件结束后不久，我们迅速学习（由于预订详细信息），它也意味着基于M1的系统仅为规范最多16 GB的系统内存;我怀疑基于英特尔的兄弟姐妹的原因之一（对于谁知道）是当DRAM是离散时可能的较大系统存储器配置的原因之一
在继续前进的处理器上另一个注意事项。在整个RISC（ARM及其ILK）VS CISC（主要是）权衡的整个RISC（ARM及其ILK）上已经泄漏了很多墨水。我将注意到，首先，PowerPC据说是RISC架构，但这并没有很好至少在苹果的案例中。I’ll also point out that due to instruction set growth over the years, the “R” in RISC can’t credibly be attributed to “reduced number of instructions” anymore (and anyway, as the above die shot shows, each CPU core, even the “big” ones, takes up a small percentage of total die area, plus on modern lithographies the total transistor budget is massive).
但是，在阅读时Anandtech对M1的常规彻底解剖，我衷心地赞扬您的注意力，我特别被以下声明所击中：
Other contemporary designs such as AMD’s Zen(1 through 3) and Intel’s µarch’s, x86 CPUs today still only feature a 4-wide decoder designs that is seemingly limited from going wider at this point in time due to the ISA’s inherent variable instruction length nature, making designing decoders that are able to deal with aspect of the architecture more difficult compared to the ARM ISA’s fixed-length instructions.
更一般地说，简要概述了Andtech的详细散文，RISC的（ARM，至少）指令集长度可预测性使Apple能够创建一个令人难以置信的宽深的微架构。与上述相比之下，M1的“大”核心设计被认为在前端包含一个8宽的指令解码块。同样，再次引用Andtech的覆盖范围：
近期苹果设计的一个方面我们从来没有真正回答的是，他们如万博投注网址何深入了解他们的秩序超出时间。我们在此问题上的最后一级官方资源是2013年飓风设计中的Rob（重新订购缓冲区）的192人物。Thanks again to Veedrac’s implementation of a test that appears to expose this part of the µarch, we can seemingly confirm that Firestorm’s ROB is in the 630 instruction range deep, which had been an upgrade from last year’s A13 Lightning core which is measured in at 560 instructions … An out-of-order window is the amount of instructions that a core can have “parked”, waiting for execution in, well, out of order sequence, whilst the core is trying to fetch and execute the dependencies of each instruction.
对于苹果的新核心来说，A +-630 deep ROB是一个巨大的无序窗口，因为它远远超过了业内任何其他设计。英特尔的Sunny Cove和Willow Cove内核是第二“深度”OOO设计，具有352 ROB结构，而AMD最新的Zen3内核有256个条万博投注网址目，而Arm最近的设计，如Cortex-X1，具有224结构。
并且它可以说M1的并行整数，浮点和矢量指令执行单元在数量中也令人印象深刻，谢谢在没有小部分到上述指令设定长度可预测性。耦合，具有牛仔核心L1缓存架构和紧密耦合的共享L2缓存和主内存，您可以看到为什么它（看似至少在纸上）围绕替代手臂和其他ISA处理器实现运行环。
现在为系统本身：
来源:苹果
如果没有拍摄自己的背部，我将在2019年1月举行的东西重新编写一下，当我第一次编辑探索的可能性Apple将其产品线移动到ARM“en masse：”
我仍然不相信苹果计划在随时在计算机上从英特尔到自己的处理器中的奴隶扣资转换。但是，更逐步的消费者“拉动”的转型，从系统改善电池寿命，较小的外形和较轻的较轻的绝对性能的转型开始，肯定可能。
看看上面的图像，你会看到这个预测的实现;左右是基于新的ARM-13“MacBook Air，13”MacBook Pro，以及Mac Mini（后者，没有人提前预测，但该公司通过A12z为基础的“电报”开发转换工具“）。除了A.很少有I / O和键盘调整，它们看起来与基于X86的前体看起来相同，尽管苹果课程索赔他们将从性能和功耗的角度来看他们的前辈周围的戒指。在此注释，MacBook Air和MacBook Pro之间的两个基本差异是：
- Air的基本版本使用的是M1的7核GPU版本，而Pro的GPU完全支持8核
- Air没有风扇，而Pro有主动的热管理(即一个风扇），可能是在后一种情况下实现更高的标称和/或“涡轮增压”峰值时钟速度（再次出版，因此难以确定，直到系统在客户的手中。
在这个过渡的早期，唯一的形式因素完全地从X86转换为Apple Silicon是Macbook Air。并且您尚未查看任何一丝高端系统 - 例如，16“MacBook Pro，例如，IMAC或Mac Pro，甚至开始迁移。为什么？Some of it has to do with hardware: professionals, for example, are going to expect higher-end graphics performance than Apple’s current integrated GPU core can deliver, whether this comes about via beefier Apple-designed graphics in the future, or via discrete and/or重新启用外部GPU．对于多线程应用程序支持，还需要多CPU配置来进一步提升有效处理器核心计数（例如，思考视频呈现）。我甚至会出现在肢体上并猜测，我们将继续看到新的X86的系统公告在较高的线路上有一段时间（永远？可能是一个伸展）。
谈到视频渲染，将高端平台过渡到Apple硅的其他关键因素，以及整体产品线迁移更普遍，是软件．现在（直到本周，要精确地）编译的所有MacOS应用程序都是x86。就像早期的PowerPC-to-X86 Shift一样，Apple及其开发人员合作伙伴将通过组合导航此特定的CPU架构转换：
- 编译以在两个CPU指令集上运行的“通用”应用程序
- “Rosetta 2.“一个仿真层，允许x86编译代码以基于ARM的硬件运行，尽管具有降低的性能和功耗，因此由于方法的固有效率。
这一次，有进一步的“扭曲”，因为iOS应用是也（和已经）arm编辑，“通用”概念的延伸将允许它们在大苏斯宏11.0上运行（苹果硅版新的O / S，是精确的本周也“去黄金”）那但前提是开发者支持它．通过呼叫的东西项目催化剂，这是2019年中期宣布WWDC(as you can see, the company has been laying the groundwork for this CPU transition for a while), you can even develop a common-UI app for both the iPad and Mac (although the new Macs still aren’t touch interface-supportive, which is a bit surprising to me). But so far, at least,开发商一直谨慎（我是善良在使用那个特定的单词时）拥抱这些概念。
更一般地说，虽然Apple自己的Mac应用程序已经不成富了“普遍”，但从标记的开发商合作伙伴的摄取似乎可能会缓慢。例如，Apple的最终专业视频编辑器已准备好，但随后在2011年开始版本“X”后，它失去了很多专业人士到替代方案如Adobe Premiere。但是Adobe Premiere的ARM版本无处可行;更一般地说，Adobe将不会开始其苹果硅换档直到下个月与lightroom（“普遍”Adobe Photoshop，同样的是，目前是MIA）。同样，苹果宣布其宣布需要超过2.5年迁移到x86.为一个通用版的Mac版微软办公套件出现。当我从个人经历中了解到，通过Rosetta仿真在基于英特尔的Mac上运行PowerPC编译的办公室慢慢地穿过电池．微软需要多长时间才能推出一个手臂编译的办公套件？而且，天堂禁止，公司故意拖着脚？
Apple可以谈论它想要的所有东西都据说在基于英特尔的硬件上，在基于ARM的硬件上初始化更快的运行速度，我认为这种说法在一次性的情况下可能是正确的，但在大多数情况下，不管我发现Rosetta在功能上是健壮的(并且期望Rosetta 2是相同的)，我不得不相信模拟的体验将是低于标准的。更不用说即将到来的arm编译应用程序升级将不可避免地伴随着升级价格标签。见鬼，现在我甚至抵制迁移到最新的64位MacOS版本，因为我已经支付的32位应用程序(Adobe creativesuite作为一个案例研究)仍然很好地为我工作。
我相信我会在即将举行的博客帖子中有更多关于Apple现状和未来展望的信息，以及微软正在遇到的类似情况Surface Pro X产品系列，但我刚刚讲了2000个字，所以我暂时不讲了。
在评论中有思想听起来！
本文最初发布edn.．
-布莱恩Dipert是Edge Ai和Vision Alliance的主编，以及BDTI和Insidedsp主编的高级分析师，公司的在线通讯．
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