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    Apple M2芯片將亮相:SOM的勝利
    Apple M1 的發布風靡全球,從那時起,它證明了基于 ARM 內核的定制硅可以與主流 CPU 技術競爭。是什么讓 Apple M1 如此獨特,SoM 和 SoC 有什么優勢,為什么 Apple M2 的傳聞證明了 SoM 設計的成功?
    來源:半導體行業觀察 | 作者:sophie | 發布時間: 2022-03-07 | 2571 次瀏覽 | 分享到:

    是什么讓 Apple M1 與眾不同?


    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 在內的 Apple 產品。M1 的核心是 8 個 ARM 內核,其中四個專用于高性能,另外四個專用于高效率。SoC 中還集成了一個具有八核和多級緩存的 GPU。

    該 SoC 安裝在集成系統內存的板上,具有 8GB 或 16GB 選項,這些選項不可升級。然后將整個設備封裝在散熱器中,板下側的連接器允許安裝在設備中。出于這個原因,Apple M1 與其說是 SoC,不如說是一個 SoM,因為它將多個硅器件組合成一個模塊,然后在外部電路中使用。

    SoC 和 SoM 是新興技術,但它們并不“新”。Raspberry Pi 是向世界介紹 SoC 的眾多優勢的產品的一個很好的例子。為 Raspberry Pi 供電的 Broadcom 芯片將 CPU、MMU、GPU 和 I/O 控制器集成在一個封裝中。這意味著整個計算系統可以集成到單個信用卡大小的 PCB 中。SoC 也大量用于物聯網設計,ESP32 就是一個很好的例子;它將 CPU、內存和無線電控制器集成在一個封裝中。

    那么為什么 M1 如此具有開創性呢?在 M1 之前,只有平板電腦和智能手機等移動個人計算設備使用 ARM 內核。主流計算設備(PC 和筆記本電腦)使用 x86/x64 架構,只有筆記本電腦設備使用主流 CPU 的移動版本。這些 CPU 基本上來自以下兩家公司之一:英特爾或 AMD。

    眾所周知,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高能耗意味著電池壽命縮短。ARM 內核提供的節能效果是它們一直是移動設備中關鍵參與者的原因。

    但Apple M1 改變了這一切,因為它在設計時考慮了移動和桌面處理。使用多個內核,每個內核都專用于高性能或高效率,允許系統在優化性能的同時節省功耗。這種效率遠遠優于簡單地降低 CPU 時鐘或限制內存,因為高性能內核將其硅空間專用于高性能,而高效內核將其硅空間專用于高效。

    這意味著在需要效率的時候,唯一專用于該任務的硬件正在運行。經驗結果表明,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 的成果有效地將蘋果產品的電池壽命延長了一倍。

    SoC和SoM有什么優勢?

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