Apple M2芯片将亮相：SOM的(de)勝利
Apple M1 的(de)發布風靡全球，從那時(shí)起，它證明了(le／liǎo)基于(yú) ARM 内核的(de)定制矽可以(yǐ)與主流 CPU 技術競争。是(shì)什麽讓 Apple M1 如此獨特，SoM 和(hé / huò) SoC 有什麽優勢，爲(wéi / wèi)什麽 Apple M2 的(de)傳聞證明了(le／liǎo) SoM 設計的(de)成功？
來(lái)源:半導體行業觀察
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作者:sophie
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發布時(shí)間: 2022-03-07
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是(shì)什麽讓 Apple M1 與衆不(bù)同？
Apple M1 本質上(shàng)是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)安裝在(zài)系統級模塊 (SoM) 上(shàng)的(de)片上(shàng)系統 (SoC)，該模塊采用完全定制的(de)架構，專門用于(yú)運行包括 macOS 在(zài)内的(de) Apple 産品。M1 的(de)核心是(shì) 8 個(gè) ARM 内核，其中四個(gè)專用于(yú)高性能，另外四個(gè)專用于(yú)高效率。SoC 中還集成了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)具有八核和(hé / huò)多級緩存的(de) GPU。該 SoC 安裝在(zài)集成系統内存的(de)闆上(shàng)，具有 8GB 或 16GB 選項，這(zhè)些選項不(bù)可升級。然後将整個(gè)設備封裝在(zài)散熱器中，闆下側的(de)連接器允許安裝在(zài)設備中。出(chū)于(yú)這(zhè)個(gè)原因，Apple M1 與其說(shuō)是(shì) SoC，不(bù)如說(shuō)是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè) SoM，因爲(wéi / wèi)它将多個(gè)矽器件組合成一(yī / yì ／yí)個(gè)模塊，然後在(zài)外部電路中使用。SoC 和(hé / huò) SoM 是(shì)新興技術，但它們并不(bù)“新”。Raspberry Pi 是(shì)向世界介紹 SoC 的(de)衆多優勢的(de)産品的(de)一(yī / yì ／yí)個(gè)很好的(de)例子(zǐ)。爲(wéi / wèi) Raspberry Pi 供電的(de) Broadcom 芯片将 CPU、MMU、GPU 和(hé / huò) I/O 控制器集成在(zài)一(yī / yì ／yí)個(gè)封裝中。這(zhè)意味着整個(gè)計算系統可以(yǐ)集成到(dào)單個(gè)信用卡大(dà)小的(de) PCB 中。SoC 也(yě)大(dà)量用于(yú)物聯網設計，ESP32 就(jiù)是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)很好的(de)例子(zǐ)；它将 CPU、内存和(hé / huò)無線電控制器集成在(zài)一(yī / yì ／yí)個(gè)封裝中。那麽爲(wéi / wèi)什麽 M1 如此具有開創性呢？在(zài) M1 之(zhī)前，隻有平闆電腦和(hé / huò)智能手機等移動個(gè)人(rén)計算設備使用 ARM 内核。主流計算設備（PC 和(hé / huò)筆記本電腦）使用 x86/x64 架構，隻有筆記本電腦設備使用主流 CPU 的(de)移動版本。這(zhè)些 CPU 基本上(shàng)來(lái)自以(yǐ)下兩家公司之(zhī)一(yī / yì ／yí)：英特爾或 AMD。衆所周知，英特爾和(hé / huò)AMD在(zài)移動行業有些欠缺，擁有強大(dà)的(de)移動處理器往往意味着高能耗意味着電池壽命縮短。ARM 内核提供的(de)節能效果是(shì)它們一(yī / yì ／yí)直是(shì)移動設備中關鍵參與者的(de)原因。但Apple M1 改變了(le／liǎo)這(zhè)一(yī / yì ／yí)切，因爲(wéi / wèi)它在(zài)設計時(shí)考慮了(le／liǎo)移動和(hé / huò)桌面處理。使用多個(gè)内核，每個(gè)内核都專用于(yú)高性能或高效率，允許系統在(zài)優化性能的(de)同時(shí)節省功耗。這(zhè)種效率遠遠優于(yú)簡單地(dì / de)降低 CPU 時(shí)鍾或限制内存，因爲(wéi / wèi)高性能内核将其矽空間專用于(yú)高性能，而(ér)高效内核将其矽空間專用于(yú)高效。這(zhè)意味着在(zài)需要(yào / yāo)效率的(de)時(shí)候，唯一(yī / yì ／yí)專用于(yú)該任務的(de)硬件正在(zài)運行。經驗結果表明，Apple M1 在(zài)最大(dà)負載下運行時(shí)消耗 39 瓦和(hé / huò) 7 瓦，考慮到(dào)使用英特爾處理器的(de)等效系統在(zài)空閑時(shí)消耗 20 瓦，在(zài)負載下消耗 122 瓦。M1 的(de)成果有效地(dì / de)将蘋果産品的(de)電池壽命延長了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)倍。
