苹果发表自主研发M1处理器 造就Mac大革命与App开发新变革

▲Apple在 "One more thing"活动中发表M1晶片跟三款使用该晶片的电脑。(影片/取自YouTube)

特约记者洪圣壹/综合报导

受到疫情影响,Apple 公司的秋季发表会分成三个波段,最后一波“One More Thing”,正式发表了先前在 WWDC 2020 预告的 Apple Silicon晶片,并且正式定名为 M1,该晶片由台积电开发、5nm 制程,不只效能更强,全部的 Macbook 系列笔电全面革新,给业界来了一记重击

专为苹果电脑设计的M1晶片

M1 是 Apple 专为 Mac 设计的第一款晶片,对消费者来说,可能会有两点疑问「会不会用一用就当机?」、「效能会不会比专门在做晶片的intel还差?」

针对这两个问题,Apple 公司花了很多时间在介绍。首先是效能方面,该公司指出,M1 晶片主要针对 Mac 系统进行最佳化,它使用 5nm 制程技术、160 亿个电晶体,系统架构上提供 8 核心 CPU、8 核心 GPU 与 16 核心 Apple 自主架构的神经网路引擎,相较以往可提供最快达 3.5 倍的 CPU 效能、最快达 6 倍的 GPU 效能以及最快达 15 倍的机器学习速度,还有比以往 Mac 更长达 2 倍的电池续航力,并且让开发者打造 app 的速度比以往几乎快上 3 倍,是该公司至今装载在电脑上的晶片最先进的晶片。

该公司进一步解说,M1 有着每秒 2.6 兆次浮点运算的处理能力,具备全球个人电脑中最快速的整合式绘图处理。 晶片上的 8 核心 GPU 可以同时执行近 25,000 个执行绪,即使是复杂的 3D 场景设计工作也能轻松处理,从后续介绍当中可以看到 Macbook Air、Mac mini 都采用 M1 晶片,这意味着这些轻便电脑都具备复杂的 3D 场景运算能力。

在 AI 运算方面,M1 中的神经网路引擎具备 Apple 最先进的 16 核心架构,每秒可执行 11 兆次运算,机器学习效能相较以往提升最快可达 15 倍。Apple 公司强调,其实整个 M1 晶片都是专为充分发挥机器学习技术而打造,在 CPU 中的 ML 加速器及 GPU 的相辅相成之下,使得 Mac 的影片分析、语音辨识与影像处理作业效能表现都比以前更好。

稳定性方面,从官方解说来看,以往 Mac 系列产品都会依赖多个晶片来处理 CPI、I/O、安全管理等多项功能,但这次 M1 把这些全数都整合在一起,另外,M1 也具备统一记忆体架构,能在自订的封装中整合高频宽、低延迟的单一记忆体池。从系统管理分配资源的角度来说,这样的设计将可望让电脑带来更高的稳定性与更快的处理效率,甚至机器因此能够更「长寿」。

在耗电问题方面,根据 Apple 公司解说,M1 这颗高效率核心共有 4 组,除了效能提升,耗电量却是以往的 1/10,而且光是这 4 个高效率核心,只需非常低的耗电量即可输出媲美这一代双核心 MacBook Air 的效能,如果平常只是收发邮件、浏览网页(开开Facebook)之类的,那么你的笔电甚至可以比以往更长的时间不用充电。

专为 M1 最佳化的 macOS Big Sur 作业系统

Apple 产品最吸引人的地方在于产品的软硬体整合,在 M1 晶片导入之后,Apple 公司不必再受制于第三方晶片厂。这也让内部作业系统开发部门得以跟晶片开发部门得到充分的合作跟资源整合,记者认为,这才是此次 M1 晶片推出的最大价值。

这次发表会还有一个小重点,官方正式宣布:「 iPhone 和 iPad app 现在已经能直接在 Mac 上执行。」>>> 这代表着如果你在 iPhone 上玩游戏玩到没电,可以改为在 Macbook 上面玩(?)。

Apple 公司强调,全新一代 macOS Big Sur 搭配 M1,为系统带来前所未有的流畅与高效率。除了让电脑就像手机、平板一样,可以更快的从休眠状态唤醒之外,现在 JavaScript 的执行速度提升最高可达 1.5 倍,反应速度提升将近 2 倍。此外,Mac 用户也可以比以往执行更多类型应用程式

此外,官方还宣布,使用搭载 M1 晶片的 Mac 用户,可以比以往可执行更多类型的 apps。Apple 开发的所有 Mac 软体现在皆为 Universal 形式,能在 M1 系统上以原生方式执行。尚未更新为 Universal 的现有 Mac app,将可透过 Apple 的 Rosetta 2 技术完美执行,而且 Big Sur 的基础架构也进行最佳化,以完全发挥 M1 的强大能力,包括用于绘图处理的 Metal 以及用于机器学习的 Core ML 等各项开发者技术。

首批采用 M1 晶片的笔电包括 MacBook Air、13 吋 MacBook Pro 与 Mac mini,而 Apple 公司再次确认旗下所有 Mac 系列产品将在 2 年内转为使用自家开发的晶片,这句话也意味着一件事:「苹果公司开发自主架构晶片不是尝试,是认真的」。

搭载 M1 晶片的 MacBook Air 可以追剧 18 小时

这次发表的 Macbook Air 也是 13 吋机种,支援 P3 广色域的 Retina 显示器,相比 sRGB 机种显示色彩增加 25%,机身跟上一代同样采用背光巧控键盘、拥有 Touch ID 解锁、支援 WiFi 6 网路连线,但是侧边有两个支援 USB 4 的 Thunderbolt 埠。

接下来是重点,因为改用 M1 晶片,跟上一代机型相比,8 核心 CPU 效能最快达 3.5 倍、8 核心 GPU 绘图处理速度最快达 5 倍、ML 工作负载速度提升最快达 9 倍,储存装置控制器与最新的快闪技术可提供最快达 2 倍的 SSD 效能、最高一样可以选配 2TB 储存空间,同样是连续播放影片的话,电池续航力最长达 18 小时,比之前多了整整 6 小时。

另外也是采用 M1 晶片的关系,跟前代相比,Macbook Air 在 Lightroom 输出照片,速度提升最快达 2 倍。在 iMovie 输出网页用计划案,速度提升最快达 3 倍。 Final Cut Pro 中整合 3D 特效到影片中,速度提升最快达 5 倍。而在 Final Cut Pro 中,首度可以播放并剪辑多道全画质 4K ProRes 影片串流,不错失任何影格,而且以智慧方式剪辑影片片段,速度提升最快达 4.3 倍。

此外,在结构设计上,Macbook Air 持续使用无风扇设计,机身厚薄度跟今年推出的 Macbook Air 2020 没有差异重量也是一样都是 1.29 公斤,共有金色、银色太空灰色三款,售价台币 30,900 元起。

搭载 M1 晶片的 13 吋 MacBook Pro

新一代 Macbook Pro 虽然改用整合晶片 M1 ,机身大小没有差异,重量只有 1.4 公斤,同样使用 Retina 显示器、巧控键盘、4组支援 USB 4 的 Thunderbolt 埠,可连接完整 6K 解析度的 Apple Pro Display XDR 显示器、录音室等级收音麦克风,还有实体 TouchID 指纹辨识模组,同时支援 Apple Watch 接近解锁。

以往 Macbook Pro 都是使用最新一代 intel 的最强处理器,这次改用八核心的 M1,搭配 MacBook Pro 的主动式冷却系统,速度比上一代提升最快达 2.8 倍,8 核心 GPU 速度提升最快达 5 倍,并且可以在 DaVinci Resolve 中播放全画质 8K ProRes 影片,机器学习速度最快达 11 倍。

根据官方解说,与上一代机型相比时,M1 驱动的 13 吋 MacBook Pro 可以在 Xcode 中建立程式码,速度提升最快达 2.8 倍。在 Final Cut Pro 中进行复杂的 3D 字幕算图,速度提升最快达 5.9 倍。 在 Unity Editor 中流畅设计精密的游戏场景,速度提升最快达 3.5 倍。 在 Create ML 中执行 ML 任务,速度提升最快达 11 倍,续航力也是史上最长,如果单纯只是拿来看影片,可以连续追剧 20 小时,售价倒是没什么变化,共有银色、太空灰两款,标配 8GB RAM,可以自订 16GB RAM、2TB SSD 储存空间,台币 39,900 元起。

史上最强、售价最低的 Mac mini

第三个被导入 M1 晶片的就是许久没更新的 Mac mini,上一次更新是 2018 年,再上一次更新是 2014 年,由于这次改用八核心晶片,相比上一代来说 CPU 效能提升最高可达 3 倍,GPU 提升绘图处理效能最高提升达 6 倍,ML 工作负载处理速度与上一代效能相比,速度提升最高可达 15 倍。

Mac mini 最高可以选配 16GB RAM、2TB SSD,接上荧幕、键盘滑鼠,基本上就是一部功能强大的电脑(还记得 M1 晶片搭配Big Sur可以执行 iOS 系统的 App 吗?)。最多可支援两部显示器,包括以完整 6K 解析度显示的 Apple Pro Display XDR;更有 Wi-Fi 6,提供更快的无线传输效能;而 M1 中的安全隔离区则可带来顶尖的安全防护功能。

售价方面也是 Mac 系列最划算的,Mac mini 现在售价仅新台币 21,900 元,比上一代 4 核心机种降低台币 4,000 元。

小结

这次发表会可以看到 M1 晶片可以让 Mac 系列拥有两大突破性的发展,一个是软硬体整合更强,让产品效能更快的前提下,系统稳定性越高。另一个就是 iOS 系统的应用程式,开始往 PC 端靠拢,这可以被看成 2016 年 Google 公司试图以自家 Chrome OS 整合 Android 的完美版本,或许在未来几年,行动端跟PC端终究成为一家人,而这样的改变,App 开发者将有更大的宽容度

而从商务端来说,M1 晶片的推出并非代表 Apple 公司与 intel 的合作关系破裂,从这次发表会来看,两家公司在晶片技术整合上仍持续保有深度合作,晶片制造商仍为台积电。

另外是在产品本身带来的改变,这次推出的 Macbook Air 已经能够担纲过往 Macbook Pro 多数工作,对于 YouTuber 来说,将可用更低的成本打造个人影音工作室,对于学生来说,可以用更低的成本入手 Mac mini,试想,只要花台币 2 万元,随时随地接上键盘跟荧幕,就能够自由发挥创意、撰写应用程式或者 3D 绘图创作,已经成为现在进行式。