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2020-11-12
来自:
亚瑟半导体设备安装（上海）有限公司
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昨天，苹果发布了他们全新的MacBook系列产品。这不是一个普通的发布版本，如果说有什么不同的话，苹果今天所做的这一举动是15年来从未发生过的：开始了整个消费类Mac系列的CPU架构转型。
这个巨大的改变多亏了该公司在硬件和软件上的垂直整合，除了苹果公司，没有人能够如此迅速地引入。上一次苹果公司在2006年进行这样的尝试时，放弃了IBM的PowerPC ISA和处理器，转而支持英特尔x86设计。如今，英特尔正在被抛弃，苹果转而采用基于Arm-ISA的内部处理器和CPU微体系结构。半导体设备搬运
新处理器称为Apple M1，这是该公司针对Mac设计的SoC。它具有四个大型性能内核，四个效率内核和一个8-GPU内核GPU，在5nm工艺节点上具有160亿个晶体管。苹果公司正在为这种新的处理器系列启动新的SoC命名方案，但至少在理论上它看起来很像A14X。半导体设备搬运今天的活动包含了许多新的官方公告，但也缺少（以典型的Apple方式）详细信息。今天，我们将剖析新的Apple M1新闻，并基于已经发布的Apple A14 SoC进行微体系结构的深入研究。新款Apple M1确实是Apple进行新的重大旅程的开始。在苹果公司的演讲中，该公司并未在设计细节上透露太多，但是有一张幻灯片告诉了我们很多有关芯片的封装和架构的信息：这种在有机封装中嵌入DRAM的封装方式对苹果来说并不新鲜；他们从A12开始就一直在使用它。当涉及到芯片时，苹果喜欢使用这种封装而不是通常的智能手机POP封装(封装上的封装)，因为这些芯片在设计时考虑到了更高的TDP。因此，将DRAM放在计算机芯片的旁边，而不是放在其上，有助于确保这些芯片仍能得到有效冷却。半导体设备搬运我们可以看到M1的四个Firestorm高性能CPU核心在左侧。注意大量的缓存——12MB缓存是这次事件的一个令人惊讶的发现，因为A14仍然只有8MB的二级缓存。新的缓存看起来被分成了3个更大的块，考虑到苹果的新配置从8MB过渡到12MB，这是合理的，毕竟它现在被4核使用而不是2核。半导体设备搬运
苹果声称它是CPU内核。这将是今天文章的中心内容，因为我们将深入研究Firestorm核心的微架构，并查看非常相似的Apple A14 SoC的性能数据。由于它的附加缓存，我们预计M1中使用的Firestorm内核比我们今天将要用A14进行分析的速度还要快，因此苹果声称拥有世界上CPU核心似乎极为合理。整个SoC采用了160亿个晶体管，比iphone内置的A14多35%。如果苹果能够保持两个芯片之间晶体管的密度相似，我们应该可以期待一个大约120mm的晶体管尺寸。这将比苹果MacBook上一代的英特尔芯片要小得多。半导体设备搬运事实上，苹果甚至可以如此无缝地完成一个重大的架构转换，只是一个小小的奇迹，毕竟苹果在实现这一点上有着相当丰富的经验。毕竟，这并不是苹果为他们的Mac电脑切换CPU架构。
