蘋果M1與主流x86處理器比比,單線程基準測試效能怎么樣？

蘋果的M1芯片是蘋果在Mac上單核CPU最快的基準芯片，在多核性能上也擊敗了很多高端Intel競爭對手。蘋果M1最大的特點是基于ARM指令集的自主研發(fā)，技術含量遠高于高通驍龍Kryo內(nèi)核的“魔改”。其出現(xiàn)的意義在于，一旦成功，將成為扭轉(zhuǎn)ARM和X86攻防態(tài)勢的時間節(jié)點，引領未來更多基于ARM的芯片“。

盡管許多人對蘋果 M1 芯片組的基準測試成績不屑一顧，WCCFTech 還是嚴肅地指出：與現(xiàn)代 x86 處理器相比，幾乎所有單核基準測試都存在根本性的缺陷 —— 假設旨在評估單核性能的話！如您所見，大多數(shù)“單核”基準測試并沒有讓現(xiàn)代 x86 處理器飽和，但 M1 卻顯得過于忙碌。

（圖 via WCCFTech）

此外需要指出的是，Apple M1 采用了非 SMT 架構，但市面上主流的 x86 處理器都支持超線程（比如 Intel 的 HT）以“喂飽”單核負載，因而兩者的所謂“單核”基準測試其實有失偏頗。

一位不愿透露姓名的架構師指出：從解碼到 uOP，SMT 的理念已被其嵌入到了設計中。通過調(diào)度和后續(xù)優(yōu)化，基于復雜指令集（CISC）的現(xiàn)代 x86 處理器，與精簡指令集（RISC）架構有著很大的區(qū)別。

據(jù)悉，RISC 加載 / 存儲體系架構的前端解碼復雜度更低，因而能夠讓每個線程在單個時鐘周期內(nèi)榨出更高的性能。相比之下，現(xiàn)代 x86 處理器就需要通過分配多個線程來最大化單核效能。

以 Cinebench 為代表的幾乎所有其它基準測試，其考驗的所謂“單核”性能，更準確的說法應該是“單線程”性能。而這，正是 x86 體系架構的傳統(tǒng)優(yōu)勢。

通常情況下，此類基準測試是在同樣支持超線程的產(chǎn)品之間進行比較的。這樣一來，不支持超線程的蘋果 M1 芯片組就遭到了更加不公平的對待。

值得一提的是，在實際體驗中，超線程的效用并不是直接讓性能翻番，通常只有 20~30% 左右。為了在蘋果 M1 和現(xiàn)代 x86 處理器之間展開更公平的單核性能比較，目前有兩種參考方案。

其一是關閉 SMT 技術，使得每個核心都只有一個與之相關聯(lián)的線程。然而這么一來，從設計之初就考慮到超線程應用的現(xiàn)代 x86 處理器又明顯吃虧了。

其二是允許基準測試利用與單個物理核心相關聯(lián)的兩個線程，比如 WCCFTech 就試著將線程 0 和 1 分配給了 Core 0，然后將 Cinebench 配置為僅在多核模式下使用兩個線程。

結(jié)果讓我們感到很是欣喜，可見蘋果 M1 的“單核”成績提升了 20~30%，同時基于 x86 SMT 的處理器也可以充分發(fā)揮同一內(nèi)核中的兩個關聯(lián)線程的性能。

除了 Cinebench，Geekbench 基準測試成績也平均提升了 20~25% 。感興趣的朋友還可點擊查看 WCCFTech 開展的 9980XE、以及期待 ExtremeTech 的銳龍 4800U 的基準測試。

WCCFTech 最初的基準測試橫評表明，英特爾 Tiger Lake 平臺的單核 / 單線程性能都勝過蘋果 M1 。與此前的 1510 分相比，如果啟用新的對比方案，現(xiàn)代 x86 平臺還可將領先優(yōu)勢擴大到 19% 。

鑒于 SMT 的性能提升在 20~30% 之間，即便用最差的情況來對比，現(xiàn)代 x86 處理器也不至于太過遜色。