在pc領域，蘋果在2023年之前採用ibm powerpc晶元，從2005-2023年採用intel x86晶元，最近則新發布了蘋果m1晶元。m1是一款基於arm架構的蘋果自研晶元。本文簡單介紹蘋果m1晶元及新產品布局對arm生態影響。
蘋果新的m1晶元是乙個完整的系統級晶元（soc），採用了統一記憶體架構，將cpu、gpu、神經引擎（neural engine）、快取、dram記憶體全部通過fabric高速匯流排連線在一起，可帶來足夠高的頻寬、足夠低的延遲。官方稱m1的cpu效能和gpu效能比之前的筆記本晶元都要快。
圖1 蘋果m1晶元架構
在影象處理方面，m1中的gpu也有8個核心，包括128個執行單元，支援最多24576個併發執行緒(每單元192個)，浮點效能高達2.6tflops(每秒2.6萬億次計算)，紋理填充率每秒820億，畫素填充率每秒410億。該gpu號稱世界上最快的整合gpu，10w功耗下效能是最新筆記本晶元的兩倍。
m1內嵌了用於機器學習的16核神經引擎，每秒可執行11萬億次操作。
m1採用統一的記憶體結構，將高頻寬、低延遲記憶體組合到單個記憶體池中。這意味著soc中的所有處理器都可以訪問相同的資料，而無需在多個記憶體池之間複製資料，從而提高了效能和效率。
蘋果公司稱，m1晶元比它所取代的mac中的intel處理器更快。macbook air的總體效能比上代快了3.5倍，而圖形效能則提高了5倍。而在macbook pro上，人工智慧的計算速度比上代快了11倍。
m1晶元可相容高達6k的顯示屏，這包括蘋果的xdr顯示器。相比之下，上一代基於intel的mac mini和入門級13英吋macbook pro只能支援5k的顯示屏。
m1晶元的功耗較低，使得**膝上型電腦能夠採用無風扇設計。
當前，蘋果m1被應用於三款新機型：mac mini、macbook air、macbook pro。採用m1晶元，膝上型電腦將具有更好的效能、更低的**、更低的能耗、更長的續航時間。
對整個產業界而言，毋庸置疑的是，蘋果m1的推出意味著arm將在蘋果pc電腦市場獲得推廣應用；同時，x86將會失去這一市場。以蘋果的影響力來說，這必將推動arm生態的進一步發展。
很長時間以來，蘋果內部兩大陣營由於cpu架構的不同，蘋果的生態被硬生生地割裂成移動生態和桌面pc生態硬體是軟體的基石，軟體為硬體服務。硬體架構的變化，就會帶來軟體架構設計的變化，尤其是跟硬體結合最為緊密的作業系統的變化。
cpu核分類：把cpu核進行分類，分別用於不同類別的程序。這種分類的方式好處也是顯而易見的，帶來了能耗的大幅降低。但是必然會增加作業系統軟體處理的複雜度，對於作業系統的任務排程方式以及smp的負載均衡演算法提出了新的課題。
gpu和neural engine內生支援：人工智慧ai將是未來科技最重要的領域之一，其在圖形處理、語音識別等移動領域有著廣泛的應用，而intel等x86架構顯然還遲遲未動。x86架構耗電多、電壓高，主要用於桌面電腦和伺服器。近年來，intel x86架構發展遲緩，無論是工藝製程還是在ai嵌入式神經網路處理器npu方面都落後arm很多，arm 架構則進步顯著，不僅可應用於移動裝置，還可以應用於桌面電腦和伺服器，甚至ai領域。低功耗的arm晶元比x86晶元更適合ai產品。
gpu和neural engine引入m1晶元，大大增強了晶元的圖形處理能裡以及機器學習處理方面的能力。這可能會開啟引領晶元設計方面的乙個潮流，帶動軟體作業系統層面對gpu和ml方面的原生支援做出改變。畢竟，原來的gpu是作為乙個外部裝置引入，通過外部匯流排與cpu連線；而現在，它已經成為處理器的一部分。m1晶元有助於蘋果作業系統在ai領域獲得發展。
（1）安全性
（2）互聯
（3）效能
效能是蘋果一直重點關注的特性之一。基於m1設計的蘋果新作業系統macos big sur針對硬體的特點做了相應修改，以達到最大程度的效能提公升。傳統的節能方式以降頻和關閉非必要的裝置為主，m1晶元在設計時則引入了新的觀點。譬如，m1晶元封裝了一塊8核的cpu，包括4個高效能大核心、4個高能效小核心，這些cpu核可以分類使用；為增強算力，整合了gpu和神經引擎等支援影象處理和ai運算的元器件。
（4）虛擬實境vr
當前，以蘋果手錶、vr眼鏡為代表的穿戴裝置發展迅速，蘋果作業系統為此也進行了支援，可以通過電腦連線這些穿戴裝置並進行資料處理。
然而，從最新的macos big sur作業系統來看，其圖形介面越來越像ios。實際上，未來蘋果的各個作業系統將可能具有相同的字型、圖示和幾乎相同的視覺樣式。這可能是未來蘋果生態統一的趨勢和需要吧。（
另外，從去年開始，蘋果制定了mac catalyst計畫來把原本ios的應用搬到 macos上。這個網頁介紹了macos big sur所具有的一些新特性，此處略過（
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