12 12 月
來聊聊最新的晶片組M1為何會快的那麼跨張
Apple M1
為什麼不直接稱呼M1為處理器而用晶片組來稱呼呢？因爲這是目前在個人電腦上使用最新框架的微系統單元，簡單說就是把過去我們在Intel架構上常見的系統，整合在一塊晶片上並在這塊晶片再加上專用的處理單元。寫到這邊或許不了解Intel架構的人會開始想問到底整合了哪些，這些整合有什麼好處？
這邊額外簡單說明一下Intel架構的系統長怎樣。
一般來說我們在DIY PC的時候通常在這五大元件1.CPU 2.顯示卡 3.主機板 4.記憶體 5.硬碟做選擇。
為何要選擇原因不外乎為了效能速度，這邊我們先拿主機板來當開頭說明。
在PC系統運作溝通上Cpu需要透過兩顆晶片南橋和北橋來與我們剛剛提到的除CPU外的四大元件做溝通。
南橋主要在扮演CPU與IO、IDE裝置、匯流排等的資料流解編碼與暫存的角色，北橋則是扮演與顯示卡、主記憶體等的資料流解編碼與暫存的角色，簡單說南北橋就是負責CPU與周邊的硬體單元做溝通協調。
每塊主機板採用的南北橋元件製造商不一樣通常會影響到效能這邊因篇幅的關係就不說明了，這次重點在M1 XD！
而M1就是把原本需要南北橋溝通的這些重點元件幾乎都整合在一片晶片組上，在整個電腦資料處理上原本需要透過編譯反編譯的動作有很大部份都被省略掉了，因為CPU使用的資料在過去Intel的架構是無法直接拋給其他單元使用，拿影像的處理來說Cpu與顯卡間的溝通需要透過北橋和PCIe匯流排來做橋樑而這都是間接導致效能減少的因素之一，再加上過去顯卡需求的資料量非常大於是這種溝通方式常常會導致需要大量的能源與熱能。
但在M1裡CPU能和GPU(顯卡主要處理晶片)共享同一塊數據不用再透過其他晶片轉手光是這點想像就很恐怖了尤其在光速的世界了光差0.1mm的距離就差很多了，而且這還不是最令人驚豔的地方，寫程式的人都常會使用執行緒來做，你能想像嗎？在M1裡有很多指令的執行時無執行緒的白話說就是不用再等待其他執行緒他可以同步平行處理，到這邊為止只是提到CPU與GPU在整個M1架構內包含了以下的處理單元都整合再一起。
中央處理器（CPU） -M1的“大腦”。運行操作系統和應用程序的大多數代碼。
圖形處理單元（GPU） –處理與圖形相關的任務，例如可視化應用程序的用戶界面和2D / 3D遊戲。
圖像處理單元（ISP） –可用於加速圖像處理應用程序完成的常見任務。
數字信號處理器（DSP） –處理比CPU更複雜的數學功能。包括解壓縮音樂文件。
神經處理單元（NPU） –用於高端智能手機，以加速機器學習（AI）任務。這些包括語音識別和相機處理。
視頻編碼器/解碼器—處理視頻文件和格式的節能轉換。
安全區域–加密，身份驗證和安全性。
統一內存–允許CPU，GPU和其他內核快速交換信息。
這些處理單元在互相溝通上省去了許多的橋樑與編解碼，換來的則是高速的處理效率，有人或許會問8G主記憶體會不會太少了不夠用，在M1架構上當記憶體滿載時，會去使用虛擬記憶體，由於Apple在硬碟的使用採用了NVMe的規格，這是好處就出來了NVMe簡稱不揮發性記憶體，講白話就是這是主記憶體規格的晶片只是它不會斷電後資料就消失，這樣的特徵也就滿足了當M1記憶體不夠時挪用NVMe規格的硬碟不會有讀取速度不足的問題。
基於上訴的種種特性也衍生出了一個優點，特別省電，也特別不燙。
但這些Intel,AMD都想不到嗎？其實不是，Apple之所以能做除了過去十年來在iPhone,iPad等移動微型設備上的經驗累積外，加上Apple能軟體硬體都在自己的控制內，而Intel,AMD要做像M1的晶片整合時想想光是晶片誰的要聽誰的就問題一堆了，更何況搭上作業系統還得跟微軟一起，反之Apple在這塊上面應這這樣的架構反而優勢就帶出來了。
總之M1很快沒錯但，還是最快的階段，相信在後面macOS與相關系統都針對優化後加上具有16個，32個甚至64個CPU內核，並說32個內核或GPU，64GB的統一內存體系結構，那時的情況將會變得非常好速度非常快，或許每個人家裡都能擁有影音處理工作站了。
最後補充一點就是採用這樣的架構對於消費者來說好處除了很快就是