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解释 M1 芯片为什么强

作者:科技微讯
日期:2020-12-22
📝 笔记

原文

这篇文章解释了 M1 芯片为什么强,了解到了一些基础的计算计知识。

  • Fabric 高速总线,M1 的所有处理单元都连接到 Fabric,而不是各自连接;
  • 统一内存的重要性:在 UMA 之前,处理单元需要通过 CPU 获取内存的数据,UMA 则让各处理单元直接访问内存;
  • Apple-designed package:各处理单元的通信语言,被苹果进行专门的设计,让它们在沟通过程中更快更顺;
  • CPU 和内存的距离很重要;
  • 缓存 cache:可能有 1 2 3 级,让处理器优先从缓存获取数据,没有在去内存找,因为这样更快,M1 的缓存有 2 级,大小核分配的缓存不同,容量比较大;
  • 5nm 制程、160 亿 晶体管:文章解释了制程大概是什么意思,以及为什么制程越小能耗越低,晶体管数量越多,能代表的 01 组合数量越多,2 的 160 亿次方?

i9-7980XE 是一颗 18 核 36 线程的民用 CPU,这颗 CPU 最大睿频 4.4GHz,假设该 CPU 在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么该 CPU 执行一个指令需要的时间是 0.000000000227273 秒,即 0.22ns(纳秒),那么在这段时间内,光所跑的距离是 0.0681819 米,四舍五入就约等于 7 厘米。所以说如果 CPU 和内存之间的距离超过 7 厘米,CPU 岂不是要多等一会才能继续收到指令了。这还是一次只取一条指令的情况,如果数量多了呢?

所谓统一内存架构,就是通过 Fabric 高速总线将中央处理器、图形处理器、神经网络引擎、缓存、DRAM 内存全部连接在一起

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