Apple M2芯片將(jiāng)亮相：SOM的勝利
Apple M1 的發(fā)布風靡全球，從那時起(qǐ)，它證明了基于 ARM 内核的定制矽可以與主流 CPU 技術競争。是什麼(me)讓 Apple M1 如此獨特，SoM 和 SoC 有什麼(me)優勢，爲什麼(me) Apple M2 的傳聞證明了 SoM 設計的成(chéng)功？
來源:半導體行業觀察
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作者:sophie
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發(fā)布時間: 2022-03-07
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Apple M1 本質上是一個安裝在系統級模塊 (SoM) 上的片上系統 (SoC)，該模塊采用完全定制的架構，專門用于運行包括 macOS 在内的 Apple 産品。M1 的核心是 8 個 ARM 内核，其中四個專用于高性能(néng)，另外四個專用于高效率。SoC 中還(hái)集成(chéng)了一個具有八核和多級緩存的 GPU。該 SoC 安裝在集成(chéng)系統内存的闆上，具有 8GB 或 16GB 選項，這(zhè)些選項不可升級。然後(hòu)將(jiāng)整個設備封裝在散熱器中，闆下側的連接器允許安裝在設備中。出于這(zhè)個原因，Apple M1 與其說是 SoC，不如說是一個 SoM，因爲它將(jiāng)多個矽器件組合成(chéng)一個模塊，然後(hòu)在外部電路中使用。SoC 和 SoM 是新興技術，但它們并不“新”。Raspberry Pi 是向(xiàng)世界介紹 SoC 的衆多優勢的産品的一個很好(hǎo)的例子。爲 Raspberry Pi 供電的 Broadcom 芯片將(jiāng) CPU、MMU、GPU 和 I/O 控制器集成(chéng)在一個封裝中。這(zhè)意味著(zhe)整個計算系統可以集成(chéng)到單個信用卡大小的 PCB 中。SoC 也大量用于物聯網設計，ESP32 就是一個很好(hǎo)的例子；它將(jiāng) CPU、内存和無線電控制器集成(chéng)在一個封裝中。那麼(me)爲什麼(me) M1 如此具有開(kāi)創性呢？在 M1 之前，隻有平闆電腦和智能(néng)手機等移動個人計算設備使用 ARM 内核。主流計算設備（PC 和筆記本電腦）使用 x86/x64 架構，隻有筆記本電腦設備使用主流 CPU 的移動版本。這(zhè)些 CPU 基本上來自以下兩(liǎng)家公司之一：英特爾或 AMD。衆所周知，英特爾和AMD在移動行業有些欠缺，擁有強大的移動處理器往往意味著(zhe)高能(néng)耗意味著(zhe)電池壽命縮短。ARM 内核提供的節能(néng)效果是它們一直是移動設備中關鍵參與者的原因。但Apple M1 改變了這(zhè)一切，因爲它在設計時考慮了移動和桌面(miàn)處理。使用多個内核，每個内核都(dōu)專用于高性能(néng)或高效率，允許系統在優化性能(néng)的同時節省功耗。這(zhè)種(zhǒng)效率遠遠優于簡單地降低 CPU 時鍾或限制内存，因爲高性能(néng)内核將(jiāng)其矽空間專用于高性能(néng)，而高效内核將(jiāng)其矽空間專用于高效。這(zhè)意味著(zhe)在需要效率的時候，唯一專用于該任務的硬件正在運行。經(jīng)驗結果表明，Apple M1 在最大負載下運行時消耗 39 瓦和 7 瓦，考慮到使用英特爾處理器的等效系統在空閑時消耗 20 瓦，在負載下消耗 122 瓦。M1 的成(chéng)果有效地將(jiāng)蘋果産品的電池壽命延長(cháng)了一倍。
