Apple M1是由蘋果公司（Apple）研發的處理器晶片，於2020年11月11日在蘋果新品發布會上發布，適用於部分Mac、iPad設備。
Apple M1的製程為5納米，內置8核CPU，集成4個高性能大核心以及4個高效能小核心；此外，Apple M1還內置了8核GPU（部分機型為7核）以及神經網路引擎。
基本介紹
- 中文名：蘋果M1
- 外文名：Apple M1
- 所屬品牌：Apple
- 產品類型：處理器晶片
- 發布時間：2020年11月11日
- 核心：8核CPU，8核GPU（部分機型為7核）
- 製程：5納米
研發背景,發展歷程,規格參數,晶片功能,跑分測試,功能特點,系列晶片,搭載產品,晶片評價,晶片爭議,
研發背景
時任Apple硬體技術高級副總裁Johny Srouji表示，過去十餘年（約2010~2020年），Apple一直致力於為iPhone、iPad和Apple Watch研發更加先進的晶片，M1晶片正是在這一基礎上打造。
發展歷程
2020年10月，Apple開始試生產Apple M1並進行相關測試。
2020年11月11日，Apple M1正式發布，首批搭載Apple M1的MacBook Air、MacBook Pro和Mac mini也一同發布。
2021年10月19日，Apple M1 Pro/Max正式發布，搭載該兩項產品的AirPods 3、黃色、藍色和橙色HomePod mini以及MacBook Pro 2021（14英寸/16英寸）也一同發布。
2022年3月9日，Apple M1 Ultra正式發布，搭載M1 Ultra的Mac Studio同時發布。
2022年4月2日，16英寸的MacBook Pro 2021推出翻新版本，搭載M1 Max。
規格參數
項目 | 參數 |
|---|---|
CPU | 核心數：8核 頻率信息：4×3.2吉赫茲 Firestorm+4×2.064吉赫茲 lcestorm |
GPU | 核心數：8核（部分機型為7核） |
電晶體 | 約160億個 |
架構 | Arm架構 |
製程 | 5納米 |
接口 | 集成雷電/USB 4控制器、PCIe 4.0控制器、NVMe存儲 |
安全模組 | Secure Enclave |
機器學習加速器 | 集成 |
ISP | 集成 |
音頻處理器 | 集成 |
性能控制器 | 集成 |
加密加速器 | 集成 |
神經網路引擎 | 16核 |
參考資料：
晶片功能
跑分測試
搭載8核Apple M1的MacBook Air單核得分為1687，多核得分為7433；Apple M1的基本頻率則為3.2GHz；搭載20核Apple M1 Ultra的Mac Studio單核得分為1793，多核得分為24055。（數據來源：Geekbench）
- UItraFusion
在Apple M1 Ultra中，UItraFusion的通信速度達到了2.5TB/s，為PCIe4.0x16插槽的78倍、入門級M1統一記憶體的36倍。Apple M1 Max的記憶體通信速度達到了400GB/s，不到UltraFusion的1/6。實際上Apple M1 Ultra的記憶體通信速度是800GB/s，亦不到UltraFusion的1/3。
功能特點
- Soc晶片
Apple M1將中央處理器、輸入輸出、安全等功能整合在同一塊SoC晶片當中，提升了集成能力，提升了性能和能效。Apple M1還採用了統一記憶體架構（一種全整合定製模組），將一切都融入同一個高頻寬、低延遲的記憶體池中。所有的SoC技術都可以訪問同樣的數據，無需在多個記憶體池之間來回拷貝。
- 處理性能與功耗
Apple M1配備8核中央處理器，其中包括四個高性能核心和四個高能效核心。每個高性能核心都提供良好的單執行緒任務處理性能，並在允許的範圍內將能耗降至最低。當四個核心同時運行，多執行緒處理性能表現將提升。四個高能效核心的性能較好，耗電量減少。各種輕量級日常任務，如查郵件或上網，都以高能效方式進行，延長了電池續航。在處理要求嚴苛的任務時，全部八個核心可同時運行，以提供良好的計算能力，並維持較好的中央處理器性能功耗比。
- 集成顯示卡
Apple M1包含Apple研製的圖形處理器，採用最多達8個核心，可同時運行將近25000個執行緒，支持順暢播放多條4K視頻流、渲染複雜的3D場景。此外，Apple M1擁有每秒2.6萬億次浮點運算的數據處理能力。
- 設備端機器學習能力
Apple M1中的神經網路引擎採用16核架構，每秒能進行11萬億次運算。整個Apple M1都為充分發揮機器學習技術而設計，加上中央處理器的機器學習加速器以及圖形處理器的輔助，在Mac上運行視頻分析、語音識別以及圖像處理等任務的機器學習能力均有提升。
- 其餘特性
- Apple圖像信號處理器（ISP），通過降噪功能、擴展的動態範圍和最佳化的自動白平衡，進一步提升視頻質量。
- 安全隔區，提供安全保護。
- 存儲控制器配備AES加密硬體。
- 低能耗、高能效的媒體編碼與解碼引擎，並延長電池續航時間。
- Apple設計的雷靂控制器支持USB 4，傳輸速率最高達40Gb/s，還可兼容比以往更多的外設。
系列晶片
型號 | 中央處理器 | 圖形處理器 | 神經網路引擎 | 搭載產品 |
|---|---|---|---|---|
10核 | 16核 | 16核 | 16英寸 MacBook Pro 2021、14英寸 MacBook Pro 2021 | |
10核 | 32核 | 16核 | 16英寸 MacBook Pro 2021（翻新版本）、Mac studio | |
20核 | 64核 | 32核 |
搭載產品
系列 | 產品 |
|---|---|
iPad | iPad Pro（2021）、iPad Air（第5代） |
Mac |
晶片評價
Apple M1的高性能，當然是受益於先進的工藝、激進的架構以及專門的最佳化，但也很大程度上也是以犧牲向後兼容性為代價的，需要長期穩定運行的環境無法接受這樣的產品，Apple M1隻服務於品類稀少的蘋果產品，無法與X86在更多的細分領域競爭，但無論如何，Apple M1的橫空出世，的確刷新了很多人的觀念，Arm也可以用於高性能計算，在特定的環境下，它能比X86做得更好，這足以支撐Mac這樣的小眾產品成為爆品。（太平洋電腦網評）
晶片爭議
- 安全漏洞
2020年11月19日，騰訊安全玄武實驗室對外公布了一個蘋果的安全漏洞，這也是第一個公開的能影響蘋果Apple Silicon晶片設備的安全漏洞。從騰訊提供的視頻中可以看到，在MacBook（設備型號：M1 MacBook Air 2020，macOS Big Sur 11.0.1）上，攻擊者在打開所有系統保護的情況下，在一秒之內獲取到了系統的最高許可權（Root身份），從而可以任意讀寫設備中存儲的通訊錄、照片、檔案等用戶隱私。
