前两期我们简单聊了Apple Silicon M系列芯片的优势，制造工艺演进，以及重点聊了M1/M2/M3的CPU和GPU性能。对这部分信息有兴趣的小伙伴可以回头浏览一下，篇幅略长，但是好在基本兼顾了各方面细节。
这一期我们再回头聊聊Apple Silicon M系列芯片架构层面的优势，以及Apple Silicon M系列芯片的特色功能。
预告：短期内还会针对Apple Silicon M系列芯片的Pro级、Max级以及Ultra级芯片分别细化分析，有兴趣不妨关注一下哈！ @红叶绮罗香
关建指标
Apple Silicon M系列芯片的架构优势
上一次聊到Apple Silicon M系列芯片优势，重点介绍的是超低功耗、地表单核最强的CPU核心，以及M系列芯片集成了大量传统PC分散在主板上的元器件，比如：
- Advanced power management
- High-bandwidth caches
- Cryptography acceleration
- High-performance unified memory
- Machine learning accelerators
- High-efficiency CPU cores
- High-performance CPU cores
- Secure Enclave
- Low-power video playback
- Advanced display engine
- HDR video processor
- High-performance GPU
- High-performance video editing
- Always-on processor
- High-quality image signal processor
- Low-power design
- High-performance NVMe storage
- Thunderbolt / USB 4 controller
- High-efficiency audio processor
- Neural Engine
- HDR imaging
- Gen 4 PCI Express
- Performance controller
- Advanced silicon packaging
效果嘛？立竿见影，复杂的主板瞬间变得无比清爽。
难道这一切只是为了让主板变得清爽吗？或者仅仅是故障率更低吗？显然并不是。
统一内存架构（UMA）
M1问世以后，很多人看到的芯片就不再是单纯的一块硅片，而是有点诡异的全新封装。同时也把UMA这个词带到了用户面前，也就是统一内存。当然，A系芯片其实早就是统一内存架构了。
是的，这颗芯片边上的两块黑色物体，其实就是很多人都知道的DRAM，也就是电脑的运行内存。
很多人可能不知道的是，其实对于如今CPU超快的处理速度来说，哪怕是内存条距离CPU、GPU的距离，都足以增加访问内存时的开销。Apple Silicon M系列芯片的这个封装，无疑是把这个开销都降低到极致了！再优化，真的就得是片上缓存了。
简单来说，苹果这个UMA架构指的就是内存和SoC上的各个专用处理器通过Fabric实现互联，达到各个专用处理器都可以快速访问内存，甚至是访问同一块内存而设计的全新架构。
发现没，CPU、GPU、NPU、视频引擎等处理器的内存不再是物理层面独立的内存块，在这个架构下不同专用处理器可以访问同一块内存区域。
说的深入一点其实就是，传统PC的CPU和GPU还在通过总线互相拷贝数据呢？
显卡本身有着自己独立的内存，CPU处理的一些系统内存数据需要拷贝到显卡内存继续处理，整个处理过程存在各种数据同步。其实这个过程中，管理这些内存的使用就是一件很复杂很影响效率的事情。
比如像下面这样，在CPU、GPU处理过程中，不得不存在Copy gap这样的额外开销。
而M系列芯片这边已经可以做到内存地址传递了！
CPU和GPU有着一大块共享内存，这部分数据CPU和GPU随时都可以按需直接使用。当然，GPU也依然会有部分自己独占的内存。在这套架构下，CPU0处理完的数据交给GPU处理，GPU处理完交给CPU1处理，整个过程不需要任何内存数据拷贝。
而处理大量数据的情况下，这个过程就可以非常顺滑，CPU0可以一直在做逻辑处理，GPU一直可以及时拿到数据，处理完的数据总是可以无缝衔接给下一个处理器。
而以上这些，可不仅仅是集成显卡就能做到的。实际上，集成显卡往往也是有着自己独立的显存的，内存管理模式和独显没有什么区别。而只有配合UMA统一内存架构，才能实现以上这种高效的处理哇！
超大显存
说到CPU和GPU都能使用这个DRAM，肯定有人已经开始好奇了，那是不是意味着这些DRAM可以用作GPU的显存呢？答案是肯定的。
UMA架构下，GPU就是直接拿系统内存当显存用的。
而且一旦意识到这一点，其实基本也就不会吐槽苹果的金子内存了！
因为当你把它当显存用的时候，那可比给显卡加内存便宜太多了。而且更关键的是，对于Apple Silicon M系列芯片而言，DRAM可以做到拿出2/3以上当成显存使用。比如32GB版本的MacBook，可以拿出21GB当成显存，64GB则可以拿出48GB当显存。
想象一下，如今M3 Max支持128GB的大内存，显存预估能够达到85GB以上。而M2 Ultra已经支持到192GB内存，未来M3 Ultra那就是256GB，万一再整活个M3 Extreme四芯互联，内存直接搞到512GB，这些家伙的显存容量是不是就相当夸张了呢？
简单对比一下显存容量，个人显卡天花板的RTX 4090，也仅仅给到24GB显卡内存。
哪怕是RTX 6000 Ada，显存也就给到48GB，这等于是M1 Max就能给到的容量。
当然，我说这些不是要说Apple Silicon M系列芯片在显卡领域超越英伟达了，而是想说，UMA架构确实给个人用户带来了前所未有的大显存，尤其是碰上这个LLM流行的时代，超大显存的价值就不言而喻了吧！
超大带宽
M1在使用LPDDR4X-4266、128bit位宽的内存的情况下，提供了4266 * 128 / 8 / 1000 GB/s = 68.256GB/s的内存带宽。
而M2/M3则换成了LPDDR5-6400、128bit位宽内存，内存带宽则达到了102.4GB/s。其实高通最新发布的，用来对标M2 Max的X Elite，借助高频的LPDDR5x-8533，也才把内存带宽做到136GB/s，而M2 Max的内存带宽已经是400GB/s了！
不过无论是哪一个，传统PC架构下，比较不错的双通道DDR5 4800，差不多也就是76GB/s的内存带宽。实际上，很多人用的还都是DDR4 3200呢！双通道也就50GB/s的内存带宽。
超高效ZRAM、SWAP
苹果的Mac至今依然是8GB起步，这也是很多人吐槽的点。之所以会有这种想法，很多时候后正是因为依然没有真正理解UMA内存的优势，以及macOS下内存的管理和使用模式。这其实很像如今iPhone依然采用6GB/8GB内存，而Android都开始搞24GB了！
肯定有人听说过，Apple Silicon M系列芯片的8GB物理内存大致可以发挥Windows PC上16GB物理内存的效用。那么Apple Silicon M系列芯片的8GB物理内存，到底能不能高效的加载和处理需要占用16GB内存空间的数据？答案是肯定的，甚至还不止。
而且这个能力并不局限于Mac，同样适用于使用M1/M2芯片的iPad。
考虑到ZRAM和SWAP可以额外提供不止10GB的“虚拟内存”，其实整体效果是可以高于16GB的。
某些很懂计算机的人，张嘴就来ZRAM和SWAP是古老技术，那么问题来了，能够做到苹果目前硬件指令级别的内存压缩，以及多种压缩算法并用的，不带来CPU占用率明显提升的，还有其它产品吗？是不是都不知道早期PC处理器玩这种东西的时候，CPU占用率被自己玩的高得一塌糊涂呢？
而Apple Silicon M系列芯片下的SWAP效率也极高，不是传统PC那个虚拟内存可以碰瓷的！甚至肯定会有人建议你Windows PC下不要开SWAP虚拟内存，而macOS下则是默认很激进的SWAP虚拟内存。
还可以更高吗？当然可以。但是问题是，借助低速SSD做高速RAM的事情，不可能无限制的增加。
但是明明可以用廉价的SSD做一部分RAM的事情，完全不用那也纯粹是浪费。其实稍微知道芯片L0/L1/L2/L3/SLC/DRAM多集缓存的设计机制，也不会总想着把什么数据时时刻刻都保留在更靠近CPU的缓存或者内存里面了，真当这些东西不要钱啊！
很简单的道理，合理利用SSD来提升系统加载程序和数据的能力，这就是最基础、最自然的设计理念。差别仅仅在于有的厂商玩的很Happy，而有的厂商却玩的很蹩脚罢了！
超高能效
这个就主要体现在产品设计上了，当然，我们这里重点只聊芯片本身的能效。
不过需要提醒一句，其实并不是很多人以为的，MacBook续航超长只是因为Apple Silicon M系列芯片能效远高于同类产品，实际上很多笔记本芯片以外的板载功耗可一点都不少。尤其是到了待机功耗这一块，很多笔记本端口空载都能有不小的功耗。
上周末拿着我的MacBook Air出去用，出门电量80%。连着iPhone的蜂窝网使用，用了三个小时电量还剩50%。也就是说，以我常规的使用强度来说，MacBook Air保底能有10个小时续航。关健是我使用MacBook Air一直都是500尼特亮度拉满，一堆经常用的app也都不关的呀！
简单用PowerMetric等工具监控过功耗，待机状态下MacBook可以做到0.02W功耗，差不多只有其它笔记本的1%～2%。是的，基本就是低了两个数量级。
Word这类码字场景和常规上网，功耗只有i7、R7的五分之一，B站看视频近乎只有十分之一。其实哪怕是M3相较于M1，也都已经可以做到一半功耗输出同等性能了！
所以这就不难理解MacBook在真实使用场景下，依然可以有着10个小时以上的长续航能力了吧！同场景下，x86这边依赖更大容量的电池和更厚重的机身也很难做到一半的续航能力。
媒体引擎的提升
M1和M2对于H.264和HEVC加解码都有着硬件加速，但是M3和M2的视频引擎对于ProRes和ProRes RAW同样有硬件加速。M3更是加入了全新的AV1解码能力，可以让设备拥有更好的流媒体能力。
M3和M2集成了更高带宽的视频解码器，可以支持8K H.264和HEVC视频。而ProRes视频引擎更是可以支持同时播放多条4K或8K视频流。
M3和M2的这部分提升其实已经追上M1 Pro和M1 Max的水准了，对于注重视频剪辑的人来说，显然会比M1更有吸引力。
苹果特色的提升
M3的NPU算力达到了18TOPS，M2是15.8TOPS，而M1则是11TOPS。简单来说，M3比M2快了15%，比M1则快了60%。
苹果的MacBook、iPad以及iPhone，其实都有着无处不在的人工智能呀！比如相机、相册以及网页中的实况文本识别，最新一代的系统更是支持视频内的文本识别。再比如基于本地的Siri助手，以及非常好用的人脸识别哇！
此外还有苹果最新的安全隔区，可以为用户提供行业领先的安全性。而最新的图像信号处理器（ISP），也能够进一步减少图像噪点。
外接显示器的支持情况
我看不少人会吐槽M1/M2/M3外接扩展屏幕不给力的问题，也就是搭载这三颗芯片的MacBook Air/Pro居然只能外接一块显示器。
是的，现实情况就是这样的。因为这几颗SoC的显示引擎就只支持两块屏幕，MacBook本身内置了一块屏幕，占了一个规格，所以也就只能外接一块显示器了。像Mac mini这种本身没有显示器的产品，则可以外接两块显示器。
不过我觉得这压根儿不算问题，首先M1/M2/M3这几颗芯片加持的产品，对应的用户群体甚至压根儿就不会拿着MacBook去外接显示器，而即便是Mac mini往往也只外接了一块显示器。这个时候，M1/M2/M3支持的高达6K 60Hz的显示器反而是很大的优势，Mac mini更是可以同时外接一块6K 60Hz和一块5K 60Hz的显示器啊！
比如我自己就是Mac mini外接5K屏的Studio Display。
其次则是M1/M2/M3变相外接多块显示器的方法也有很多，只要真有需求也不妨折腾一下。
总结
Apple Silicon M系列芯片无疑是给原来一潭死水的PC市场注入了全新的活力，无论是每年芯片性能稳步提升，还是由此驱动全新设计的PC产品，对于消费者而言都是莫大的好事情。
尤其是Apple Silicon M系列芯片加持下，MacBook Air和Mac mini这样的产品，不仅仅是带来了更为强悍的性能，更是让这些原本价格很高的产品变得更加亲民了呀！其实熟悉这些产品的人都应该知道，从2020年开始，购买这些产品实际上价格是低很多了的。
更不用说，如今中高端iPad更是直接用上了M系列芯片，真的是性能比很多人的电脑还要强悍了啊！
下一篇，一起聊聊Apple Silicon M系列芯片的衍生版本，Pro、Max以及Ultra。有兴趣不妨关注一下吧！ @红叶绮罗香
Apple Silicon M系列芯片CPU和GPU重点介绍请参考：
如何优惠购买Apple Silicon M系列芯片产品？
对于最常规的电商平台优惠来说，优惠力度最大的往往都是苹果官方的SKU，也就是各系列的入门款。而其他版本属于定制款，制造成本就要高不少，所以优惠力度一般不会有多大。
这里多说一句，其实任何促销优惠，都比不上一个理性、合适的选择。
比如对于你而言，M3就足以满足日常需求，但是非要考虑买M3 Pro，那么无论你找到何种优惠方式，最终的实际成本都要比买M3更高。同样的，18GB就是够用的内存，你非要升级36GB，结果即便给你教育优惠加额外的优惠券，实际的支付金额依然大于原价购买18GB版本！
重点是，超出自身需求的配置，真的不能给你带来任何体验提升呀！买任何数码产品，选配都要适可而止，不要让别人错误的认知影响到你自己的决策。
最后推荐几款产品！以下几款产品都非常值得入手，只要按需、按预算购买就好。
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而对于16英寸版本来说，则是这么几款。
MacBook Pro M3 Max(14CPU + 30GPU) 36GB + 1TB版本，或者MacBook Pro M3 Max(16CPU + 40GPU) 48GB + 1TB版本。
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