2020年 隨著蘋果Macbook更換自家的M1處理器 給沉寂多年的PC處理器市場帶來沖擊。

PC處理器在20年前曾經有一段高速發展期 創新不斷 但是最近10多年 由于競爭的淡化 處理器進步非常緩慢 英特爾曾經幾代處理器同頻性能停滯不動 架構也是毫無創新。

如今 蘋果做了鯰魚 那么未來的處理器會是什么樣子呢？我們來看一下。

大小核結構

ARM在從A9到A15的進化過程中 發現A15的功耗太高 無法應用到手機上 所以發展出A7小核心的概念。

在低性能區域 用一個結構簡單 性能比較低 但是同等性能下功耗更低的核心工作 降低功耗。

這個思路延續下來 發展出A53、A55小核心 蘋果也借鑒了這個思路 在A10處理上 把自己的A6處理器改出來一個小核心。這樣蘋果也有了大小核心。

現在 蘋果把手機SOC改上電腦 繼承了這個大小核結構。

而X86只是英特爾在邊緣產品上嘗試過小核心。而從規格看 英特爾酷睿2、Athlon64改改當小核都可以 因為蘋果的小核心規格已經非常高了。架構已經是算是當年的高性能處理器了。

小核心 可以大幅度降低功耗與發熱。現在日常待機、辦公、上網瀏覽（動畫少的網頁） 處理器是降低頻率到1.5Ghz 而且CPU占用率只有不到5%

這個時候 有小核心的話 可以大幅度降低功耗。對移動設備來說可以大幅度提升續航。

寬發射大緩存

蘋果M1性能出眾 在3Ghz就可以媲美桌面處理器5Ghz的性能 這是因為蘋果架構很先進。

英特爾和AMD現在還是四路解碼 以前是三路解碼 而蘋果在A7已經是6路解碼了 如今的M1是8路解碼14發射 Zen3是四路解碼 也湊了14發射。但是在執行單元上 兩者差距很大 蘋果的性能優勢就出來了。

同樣 蘋果堆了大量二級緩存來提升性能。二級緩存 蘋果四個核心共享12M 遠遠超過英特爾和AMD。

所以 不排除未來英特爾和AMD也會使用多路解碼寬發射 來大幅提升IPC性能。

專用硬件電路

目前 蘋果M1一些常用任務 用CPU去算是低效的。手機很早就支持4K視頻編碼解碼 當時手機不如酷睿2 但是電腦i7解碼4K都很吃力。

在最新的M1發售后 有用戶對比了蘋果X86工作站與搭載M1的Macbook結果發現Macbook居然比工作站快。這就是專用硬件電路的威力。

所以 以后諸如剪視頻 加密解密計算 數據壓縮等一些常用的應用可以內置到CPU的硬件解碼器 提升性能 降低功耗。

這些專用硬件電路會消耗一些晶體管但是對常用功能會有巨大提升。

集成超高速通道 內存控制器外置

現在英特爾的PCIE標準太慢 蘋果M1用了AMD的標準。而現在最快的是nVIDIA搞的Nvlink。

有了超高速度的通道 CPU、GPU、內存、硬盤之間可以快速交換數據。

超高速通道會占用一部分晶體管 但是內存控制器可以外置。

現在內存還是太慢 解決的辦法是內存控制器做到內存上 通過高速總線傳輸。這樣內存瓶頸容易解決。

也許 在不久的將來 我們就可以看到CPU行業出現翻天覆地的變化 高性能 低延遲 寬發射 大緩存 帶有常用專用硬件電路的CPU將替代目前的CPU。帶來性能的飛躍。 責任編輯:tzh