日前，蘋果在“返場”發(fā)布會“ One More Thing ”上隆重揭曉了其自研 5nm M1 芯片以及三款搭載此芯片的新 Mac 產(chǎn)品，此舉意味著蘋果正式開啟了從英特爾架構(gòu)到 ARM 架構(gòu)的過渡。其中令人印象深刻的是，蘋果宣稱，M1 芯片是“世界最快的處理器”。

蘋果這一句“豪言壯語”，果不其然引起了許多人對這款芯片進(jìn)行測評。國外知名硬件評測網(wǎng)站 AnandTech 于 17 日表示已拿到搭載 M1 芯片的產(chǎn)品之一：Mac mini 2020 版，并發(fā)布了對 M1 芯片的詳細(xì)測評，其結(jié)果也證實(shí)了蘋果似乎并沒有夸大其詞。

性能優(yōu)越的 M1 芯片

蘋果的 Firestorm 核在運(yùn)行單線程負(fù)載時(shí)的時(shí)鐘頻率為 3.2GHz，相比 A14 芯片的 3GHz 頻率，提高了 6.66% ，而且只要散熱上還有空間，在運(yùn)行全核心負(fù)載的時(shí)候也可以達(dá)到該時(shí)鐘頻率。除了 4 個 3.2GHz 性能核心以外， 2064MHz 還有 4 個 Thunder 效率核心，也比 A14 上的 1823MHz 高出很多。

除了 4 個高性能的 Firestorm 核心之外，M1 還包括 4 個 Icestorm 核心，旨在降低閑置功率并提高電池供電的效率。4 個性能內(nèi)核和 4 個效率內(nèi)核可以同時(shí)激活，盡管所有核心的性能吞吐量并不相同， M1 還是相當(dāng)于 8 核 SoC 。

• 與 A14 芯片的內(nèi)存差異

除了在 CPU 和 GPU 上的核心數(shù)量不同外，M1 相比 A14 ，還有一個主要的性能提升因素：M1 運(yùn)行在 128 位總線上，而不是移動設(shè)備 64 位總線上。8x16 位內(nèi)存通道加上 LPDDR4X-4266 內(nèi)存，意味著 M1 的內(nèi)存帶寬峰值可以達(dá)到 68.25GB/s。

在內(nèi)存延遲測試中，可以看到 M1 的延遲比 A14 低很多，在 128MB 完全隨機(jī)測試中 A14 延遲為 102ns ，而 M1 的延遲為 96ns 。

在內(nèi)存帶寬方面，M1 也出色得令人驚訝：單個 Firestorm 核心就能達(dá)到最高 58GB/s 的內(nèi)存讀取、33~36GB/s 的內(nèi)存寫入速度，內(nèi)存復(fù)制都能達(dá)到 60~62GB/s ，其波動范圍取決于使用的是標(biāo)量指令還是向量指令。

這意味著，單個 Firestorm 就能占據(jù)所有內(nèi)存帶寬，但也正因如此，多個核心同時(shí)訪問內(nèi)存會由于擁堵而降低整體的有效帶寬：當(dāng)所有核心全部加入時(shí)，速度降低為 46GB/s 。不過這種內(nèi)存的提升已經(jīng)足以加大 M1 與 A14 的性能差距，并提高蘋果與 x86 現(xiàn)有廠商的競爭力。

• CPU ：單線程和多線程性能大幅提升

AnandTech 采用了 Cinebench 和 Geekbench 來測試 Mac Mini 的 CPU 性能。

Cinebench R23 下 M1 單線程性能跑分?jǐn)?shù)據(jù)：

通過數(shù)據(jù)顯示，M1 單線程性能僅輸給了 Zen3 和 Tiger Lake 架構(gòu)的 CPU ，并且差距不大，甚至可與市場上最佳性能的 x86 CPU 比肩而立，大大超越了以往蘋果產(chǎn)品中所使用的英特爾芯片。

同時(shí)，可以看到 M1 在 x86 模式下運(yùn)行 Rosetta 2 時(shí)，其性能數(shù)據(jù)都超過了以往的 Mac 產(chǎn)品。

Cinebench R23 下 M1 多線程性能跑分?jǐn)?shù)據(jù)：

在多線程測試數(shù)據(jù)中，M1 擊敗了以往 Mac 的同類型低功耗 CPU。

Geekbench 5 下 M1 單線程性能跑分?jǐn)?shù)據(jù)：

M1 在 Geekbench 5 的單線程測試中，再次表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，跑分?jǐn)?shù)據(jù)位列第一。即使在 x86 兼容模式下仍可以與上一代高端 CPU 的頂級單線程性能相媲美，并且大幅超過了 Mac mini 和 Macbook 之前的版本。

Geekbench 5 下 M1 多線程性能跑分?jǐn)?shù)據(jù)：

多線程性能取決于設(shè)計(jì)的核心數(shù)與功耗效率。M1 擊敗了 2017 年發(fā)布的 15 英寸 Macbook Pro （配備了 4 核 8 線程的英特爾 i7-7820HQ ），甚至是其兩倍。

• GPU 性能：集成王者

AnandTech 在 GPU 性能測試首先采用了評測筆記本電腦的常規(guī)基準(zhǔn) GFXBench 5.0 ，通過這個機(jī)會，比較基于 M1 的 Mac Mini 與 Mac 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外其他的 CPU/GPU 組合。

Normal 1080p 下 Aztec Ruins 測試場景中 GPU 性能對比：

High 1440p 下 Aztec Ruins 測試場景中 GPU 性能對比：

總體而言，M1 的 GPU 性能非常強(qiáng)大。無論是 Normal 還是 High 模式下，M1 的 GPU 性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先其他集成 GPU ，甚至還超過了獨(dú)立 GPU Radeon RX 560X 。與 2018 年英特爾芯片的 Mac Mini 相比更是有天壤之別，相比之下，M1 的 GPU 性能提高了 6 倍以上。

另外，AnandTech 還在 Rosetta 上運(yùn)行了性能測試的 x86 版本，GFXBench Aztec Ruins 測試顯示，原生二進(jìn)制文件和二進(jìn)制轉(zhuǎn)譯版本的 GPU 性能幾乎完全相同。

然后，AnandTech 還采用了 Futuremark 開發(fā)的 3DMark Ice Storm Unlimited 測試場景對 M1 的 GPU 性能進(jìn)行測試。

3DMark Ice Storm Unlimited 測試場景下 GPU 性能對比:

通過數(shù)據(jù)顯示，搭載 M1 的 Mac Mini 性能恰好足以打敗配備 GTX 1650 。雖然這種測試場景并不常見，但也足以彰顯 M1 的強(qiáng)大。

此外，AnandTech 還采用了非常規(guī)的性能測試 BaseMark GPU 。

Medium 模式下 GPU 性能對比：

High 模式下 GPU 性能對比：

通過這項(xiàng)測試，可以看到 Mac Mini 2020 又一次超越了 2018 年英特爾芯片的 Mac Mini ，而且其性能比 2017 年配備了 Radeon Pro 560 的 MacBook Pro 至少快 50% 。雖然新款 MacBook Pro 性能更好是自然的，但這是一個集成 GPU ，整個芯片的功耗比 MacBook Pro 的 CPU 都要低，更不用說 MacBook Pro上的獨(dú)立 GPU 了。

最后，AnandTech 還測試了運(yùn)行《古墓麗影：崛起》游戲時(shí)的 GPU 性能差異。該游戲于 2016 年發(fā)布，而且發(fā)行了 Mac 版本，并內(nèi)置了性能測試，所以能夠在游戲場景中比較 M1 與其他 Windows 筆記本電腦的性能差異。但要注意，這是一款 x86 游戲，尚未移植到 ARM上，因此游戲的 CPU 端通過 Rosetta 運(yùn)行。

Value 模式下 GPU 性能對比：

在 768p Value 的模式下，Mac Mini 提供了超過 60fps 的速度，再次大幅領(lǐng)先于 2018 年搭載了英特爾芯片的 Mac Mini 以及該系列的所有其他集成 GPU ，并且與搭載 Radeon 560X 的 Acer Nitro 5 2019 相差無幾。

Enthusiast 模式下 GPU 性能對比：

在 1920×1080 的 Enthusiast 模式下，基于 M1 的 Mac Mini 的幀數(shù)不到 40fps ，雖然比 Ryzen + 560X 系統(tǒng)高出 20% 以上，但可能歸因于 Rosetta 和通用 API 的低效率，要遠(yuǎn)落后于 GTX 1650 。不過 Mac Mini 在 1080p 分辨率下就能達(dá)到率足以正常游戲的 39.6 幀，而且只需降低一點(diǎn)畫質(zhì)或分辨率就可以回到 60 幀以上，對于完全是在集成 GPU 上運(yùn)行的結(jié)果來說，這已經(jīng)足夠強(qiáng)大了。

功耗 - Mac Mini 2020 (M1)
	古墓麗影崛起（Enthusiast配置）	GFXBench Aztec (High)
整體功耗	16.5 Watts	11.5 Watts
GPU功耗	7 Watts	10 Watts
CPU功耗	7.5 Watts	0.16 Watts
DRAM功耗	1.5 Watts	0.75 Watts

這兩種工作負(fù)載幕后的工作方式有很大不同。Aztec 是一種合成測試，在屏幕外運(yùn)行，盡可能收集無干擾情況下的 GPU 測試結(jié)果，達(dá)到了最高 GPU 功耗（ 10 瓦），但幾乎沒有觸及 CPU 核心（以及顯示控制器等其他元素）。相反，《古墓麗影：崛起》是真實(shí)的游戲工作負(fù)載，整個 SoC 都運(yùn)轉(zhuǎn)了起來，GPU 功耗徘徊在 7 瓦左右，CPU 功耗的浮動很大，但峰值僅高了一點(diǎn)。而無論使用哪種基準(zhǔn)，最終結(jié)果都是相同的：M1 SoC 以超級本級別的功耗提供了所有這些性能。

總體來看，這些測評都體現(xiàn)出了 M1 芯片的卓越，不僅內(nèi)存帶寬優(yōu)于 A14 芯片，CPU 單線程和多線程性能都很優(yōu)秀，M1 的集成 GPU 也沒有辜負(fù)蘋果在高性能 GPU 方面的聲譽(yù)，不僅領(lǐng)先于其他集成 GPU ，還可以與低端獨(dú)立 GPU 相媲美。

搭載如此一款性能優(yōu)越的芯片，蘋果此次的新 Mac 產(chǎn)品吸引了不少開發(fā)者，但也因此，部分有特定軟件需求的開發(fā)者選擇了退而遠(yuǎn)之，是怎么回事呢？

Rosetta 2 轉(zhuǎn)譯“需要時(shí)間”

雖然這款 M1 芯片性能足夠強(qiáng)大，但別忘了，這并不是單純地?fù)Q一個芯片這么簡單。換芯的背后意味著架構(gòu)的變換，而架構(gòu)的變換就足以讓許多原本深度依賴其生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)者受到沉重打擊。

蘋果雖為了順利實(shí)現(xiàn)架構(gòu)過渡，提供了 Rosetta 2 轉(zhuǎn)譯器，可以將英特爾處理器編寫的指令“翻譯”為 M1 芯片可以理解的命令，但這只限于大部分沒有涉及到處理器特性的應(yīng)用程序，無法與操作系統(tǒng)或硬件有直接交互的軟件兼容。

此外，微軟在上周表示，在新 Mac 中首次啟動如 Word、Excel、PowerPoint、Outlook、OneNote 和 OneDrive 這些 Mac 應(yīng)用時(shí)，利用 Rosetta 2 轉(zhuǎn)譯的同時(shí)，這些應(yīng)用還會在Dock欄中跳動約 20 秒。

對此，蘋果開發(fā)者文檔承認(rèn) Rosetta 2 轉(zhuǎn)譯會使運(yùn)行速度變慢，并指出 Rosetta 2 轉(zhuǎn)譯“需要時(shí)間”：

當(dāng)一個可執(zhí)行文件中包含英特爾指令，macOS 會自動啟動 Rosetta 開始轉(zhuǎn)譯。轉(zhuǎn)譯完成后，系統(tǒng)會啟動轉(zhuǎn)譯后的可執(zhí)行文件來代替原文件。但是轉(zhuǎn)譯過程需要時(shí)間，因此用戶可能有時(shí)會覺得轉(zhuǎn)譯后的應(yīng)用程序啟動或運(yùn)行速度比較慢。

搭載 M1 芯片的 Mac 目前無法運(yùn)行 Docker

運(yùn)行速度變慢或許還可以忍受，但 Docker 無法在搭載 M1 芯片的新 Mac 上運(yùn)行這點(diǎn)真實(shí)地勸退了很多開發(fā)者。

曾在 7 月就有開發(fā)者反饋 Docker 無法在搭載 Apple Silicon 的設(shè)備上啟動。盡管彼時(shí)他的設(shè)備搭載的并不是 M1 芯片而是 A12X 芯片，但就目前來看，搭載 M1 芯片的 Mac 的確無法運(yùn)行 Docker 。

當(dāng)時(shí)，一位就職于 Docker 的工作人員 Stephen Turner 在這條反饋下回應(yīng)：我們正在與蘋果緊密合作。但由于新芯片還沒有支持虛擬化，因此可以預(yù)料到這種情況（實(shí)際上我們對此還無能為力）。

根據(jù) 11 日發(fā)布會介紹，蘋果似乎已經(jīng)改善了這項(xiàng)問題：macOS 具有虛擬化功能， M1 芯片也可以支持虛擬化。但遺憾的是，目前看來這項(xiàng)支持尚未移植至 Docker。

Docker Desktop 負(fù)責(zé)人 Ben De St Paer-Gotch 近日在他的博文中對此回應(yīng)：“盡管蘋果發(fā)布了 Rosetta 2 來幫助將應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到新M1芯片上，但這對 Docker Desktop 的使用并沒有幫助。”

他表示，在 Docker Desktop 的表面下，實(shí)際運(yùn)行的是一個虛擬機(jī)，因此為了在新 Mac 上實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，Docker Desktop 需要移至蘋果新的管理程序框架上，還需要重制所有管道以提供 Docker Desktop 核心體驗(yàn)。

此外，Docker Desktop 的更新還需要配合其他軟件對蘋果新架構(gòu)的適配：Go 作為 Docker Desktop 的后端語言，Electron 來實(shí)現(xiàn) Docker Dashboard 以查看桌面內(nèi)容。因此，Docker 在努力適配搭載 M1 芯片的新 Mac 時(shí)，也在密切關(guān)注這些軟件的適配進(jìn)度。

參考鏈接：

https://www.docker.com/blog/apple-silicon-m1-chips-and-docker/

https://github.com/docker/for-mac/issues/4733

https://www.anandtech.com/show/16252/mac-mini-apple-m1-tested/3

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來源 | CSDN

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