为什么arm版mac运行效率那么高？
苹果的M系列芯片，也就是我们常说的ARM版Mac，之所以运行效率高，这背后是一套精心设计、深度整合的系统工程。它并非单一的技术突破，而是软硬件协同优化的结果。要理解这一点，咱们得从几个关键维度来掰开了揉碎了聊。
1. 定制化SoC设计：软硬件一体化的基石
首先，最核心的优势在于苹果自己设计CPU（安腾架构）、GPU、NPU（神经网络处理单元）、ISP（图像信号处理器）等一系列核心组件，并将它们集成在一个芯片上，也就是我们常说的“System on a Chip”（SoC）。这和传统的PC架构大相径庭。
高度集成，减少通信损耗： 想象一下，你电脑里CPU、显卡、内存之间通信，就像是不同房间里的人需要通过走廊才能说话。而ARM版Mac的SoC，所有这些核心组件就像住在同一栋楼里，甚至在同一个房间里，它们之间的通信距离极短，数据传输速度飞快，而且能耗也大幅降低。这种“近水楼台先得月”的优势，直接体现在了响应速度和整体效率上。
统一内存架构（UMA）： 这是M系列芯片的一大亮点。CPU、GPU、NPU共享同一块高速内存池。这意味着，数据在这些不同处理单元之间传递时，不再需要像传统PC那样进行多次拷贝，而是可以直接访问，极大地减少了数据搬运的时间和功耗，尤其是在处理图像、视频、机器学习等任务时，优势尤为明显。你可以理解成，大家都在看同一本书，不用互相传阅复印件了。
针对性设计： 苹果知道自己的操作系统（macOS）和自家开发的应用程序需要什么样的性能，以及哪些任务是用户最常做的。因此，它可以根据这些需求来定制芯片架构，将资源分配得更“抠门”也更“到位”。比如，它会特别优化CPU的能效核心和性能核心的协同工作，确保日常轻度任务省电，重度任务火力全开。
2. ARM架构的内在优势与苹果的驾驭
虽然ARM架构本身并非苹果独有，但苹果在驾驭它方面做得非常出色。
高能效比： ARM架构最初就是为移动设备设计的，所以它天生就比x86架构（Intel、AMD使用的架构）在同等性能下更省电。在苹果的M系列芯片上，这种优势被放大。它能够在较低的功耗下提供强大的计算能力。这意味着更长的电池续航，更低的散热需求（风扇噪音也少了），以及更小的机身设计。
指令集简洁高效： ARM架构的指令集相对x86而言更精简，执行效率高，也更容易实现高主频和低功耗。苹果通过自己的微架构设计，进一步优化了指令的解码和执行流程。
苹果的精细调校： 苹果不仅仅是使用了ARM架构，更是对其进行了深度改造，设计了自己的指令集扩展、流水线优化、分支预测等，使其能够充分发挥ARM架构的优势，甚至超越了许多传统的ARM处理器。这就像是给一个优秀的跑车发动机，配上了最合适的变速箱和底盘，才能跑出极致的性能。
3. 软件与硬件的深度协同优化
这可以说是苹果效率的“杀手锏”。
macOS的转型： 苹果在发布M系列芯片的同时，也对macOS进行了深度优化，使其能够原生支持ARM架构。这意味着macOS的代码是为M系列芯片量身定制的，能够充分发挥其硬件特性。
Rosetta 2： 对于那些尚未完全适配ARM架构的旧版Intel Mac应用程序，苹果提供了Rosetta 2转译技术。这项技术非常智能，它会在首次运行时将Intel指令实时翻译成ARM指令，并且会缓存翻译结果，大大降低了性能损失。很多用户反映，即使是转译的应用，其运行流畅度也远超预期。而且，苹果也在积极推动开发者将应用原生适配到M系列芯片。
Metal图形API： 苹果的Metal是其自家的图形API，它比OpenGL和Vulkan等更底层，允许应用程序更直接地控制GPU。M系列芯片的GPU也经过了与Metal的深度优化，使得图形处理效率极高。无论是日常界面动画、图片编辑还是大型游戏，Metal都能发挥出M系列GPU的强大实力。
Core ML机器学习框架： 苹果为开发者提供了Core ML框架，允许应用更方便地调用NPU进行机器学习任务。M系列芯片强大的NPU单元，配合Core ML，使得一些AI相关的操作（如语音识别、图像分析）在Mac上运行起来异常高效且不怎么消耗CPU资源。
4. 散热和电源管理的协同
虽然不是直接的“运算效率”，但良好的散热和电源管理是维持高效率运行的必要条件。
低功耗设计： 如前所述，M系列芯片的低功耗特性意味着产生的热量相对较少。
智能风扇控制： 即使有风扇，苹果的系统也能非常智能地控制风扇转速，只在必要时才启动，而且噪音控制得很好。这意味着即使在高负载下，Mac也能保持较低的温度，避免CPU因过热而降频，从而保证了长时间的稳定高效运行。
总而言之，ARM版Mac运行效率高，是苹果凭借其对硬件的极致控制力、对软件的深度优化能力以及对未来计算趋势的精准把握，将整个生态系统打通、拧成一股绳的结果。它不是简单地换了个CPU，而是从根本上重塑了个人电脑的计算体验。
你可以想象成，别人是用一辆通用的汽车发动机，再找一家变速箱厂、一家底盘厂来组装。而苹果，则是一手包办了发动机、变速箱、底盘的设计和制造，并且知道如何把它们完美地契合在一起，甚至连驾驶员（macOS）和油品（应用程序）都考虑到了。这种全方位的掌控，自然带来了无可比拟的效率。
1. 定制化SoC设计：软硬件一体化的基石
首先，最核心的优势在于苹果自己设计CPU（安腾架构）、GPU、NPU（神经网络处理单元）、ISP（图像信号处理器）等一系列核心组件，并将它们集成在一个芯片上，也就是我们常说的“System on a Chip”（SoC）。这和传统的PC架构大相径庭。
高度集成，减少通信损耗： 想象一下，你电脑里CPU、显卡、内存之间通信，就像是不同房间里的人需要通过走廊才能说话。而ARM版Mac的SoC，所有这些核心组件就像住在同一栋楼里，甚至在同一个房间里，它们之间的通信距离极短，数据传输速度飞快，而且能耗也大幅降低。这种“近水楼台先得月”的优势，直接体现在了响应速度和整体效率上。
统一内存架构（UMA）： 这是M系列芯片的一大亮点。CPU、GPU、NPU共享同一块高速内存池。这意味着，数据在这些不同处理单元之间传递时，不再需要像传统PC那样进行多次拷贝，而是可以直接访问，极大地减少了数据搬运的时间和功耗，尤其是在处理图像、视频、机器学习等任务时，优势尤为明显。你可以理解成，大家都在看同一本书，不用互相传阅复印件了。
针对性设计： 苹果知道自己的操作系统（macOS）和自家开发的应用程序需要什么样的性能，以及哪些任务是用户最常做的。因此，它可以根据这些需求来定制芯片架构，将资源分配得更“抠门”也更“到位”。比如，它会特别优化CPU的能效核心和性能核心的协同工作，确保日常轻度任务省电，重度任务火力全开。
2. ARM架构的内在优势与苹果的驾驭
虽然ARM架构本身并非苹果独有，但苹果在驾驭它方面做得非常出色。
高能效比： ARM架构最初就是为移动设备设计的，所以它天生就比x86架构（Intel、AMD使用的架构）在同等性能下更省电。在苹果的M系列芯片上，这种优势被放大。它能够在较低的功耗下提供强大的计算能力。这意味着更长的电池续航，更低的散热需求（风扇噪音也少了），以及更小的机身设计。
指令集简洁高效： ARM架构的指令集相对x86而言更精简，执行效率高，也更容易实现高主频和低功耗。苹果通过自己的微架构设计，进一步优化了指令的解码和执行流程。
苹果的精细调校： 苹果不仅仅是使用了ARM架构，更是对其进行了深度改造，设计了自己的指令集扩展、流水线优化、分支预测等，使其能够充分发挥ARM架构的优势，甚至超越了许多传统的ARM处理器。这就像是给一个优秀的跑车发动机，配上了最合适的变速箱和底盘，才能跑出极致的性能。
3. 软件与硬件的深度协同优化
这可以说是苹果效率的“杀手锏”。
macOS的转型： 苹果在发布M系列芯片的同时，也对macOS进行了深度优化，使其能够原生支持ARM架构。这意味着macOS的代码是为M系列芯片量身定制的，能够充分发挥其硬件特性。
Rosetta 2： 对于那些尚未完全适配ARM架构的旧版Intel Mac应用程序，苹果提供了Rosetta 2转译技术。这项技术非常智能，它会在首次运行时将Intel指令实时翻译成ARM指令，并且会缓存翻译结果，大大降低了性能损失。很多用户反映，即使是转译的应用，其运行流畅度也远超预期。而且，苹果也在积极推动开发者将应用原生适配到M系列芯片。
Metal图形API： 苹果的Metal是其自家的图形API，它比OpenGL和Vulkan等更底层，允许应用程序更直接地控制GPU。M系列芯片的GPU也经过了与Metal的深度优化，使得图形处理效率极高。无论是日常界面动画、图片编辑还是大型游戏，Metal都能发挥出M系列GPU的强大实力。
Core ML机器学习框架： 苹果为开发者提供了Core ML框架，允许应用更方便地调用NPU进行机器学习任务。M系列芯片强大的NPU单元，配合Core ML，使得一些AI相关的操作（如语音识别、图像分析）在Mac上运行起来异常高效且不怎么消耗CPU资源。
4. 散热和电源管理的协同
虽然不是直接的“运算效率”，但良好的散热和电源管理是维持高效率运行的必要条件。
低功耗设计： 如前所述，M系列芯片的低功耗特性意味着产生的热量相对较少。
智能风扇控制： 即使有风扇，苹果的系统也能非常智能地控制风扇转速，只在必要时才启动，而且噪音控制得很好。这意味着即使在高负载下，Mac也能保持较低的温度，避免CPU因过热而降频，从而保证了长时间的稳定高效运行。
总而言之，ARM版Mac运行效率高，是苹果凭借其对硬件的极致控制力、对软件的深度优化能力以及对未来计算趋势的精准把握，将整个生态系统打通、拧成一股绳的结果。它不是简单地换了个CPU，而是从根本上重塑了个人电脑的计算体验。
你可以想象成，别人是用一辆通用的汽车发动机，再找一家变速箱厂、一家底盘厂来组装。而苹果，则是一手包办了发动机、变速箱、底盘的设计和制造，并且知道如何把它们完美地契合在一起，甚至连驾驶员（macOS）和油品（应用程序）都考虑到了。这种全方位的掌控，自然带来了无可比拟的效率。
网友意见
演示用的东西，你不知道它怎么做得。
演示Photoshop 和桌面版office 是骁龙820，骁龙835就能跑孤岛危机了。
真正上市以后用起来，不如ATOM 。
苹果这个演示是演示，上市看上市。
A系列处理器性能不错，但是高频能拉多高还要看看。
A12又不是没测过SPEC speed 2006。
真正上市，跑一跑第三方的程序，才知道真实水平。
ARM的绝对性能不一定比X86高，但苹果做ARM，性能的的利用率可以比X86高一大截。
我用我的2200G+16G内存，预览4K30，100Mbps的素材都卡，相反我的iPad Pro在Luma中，就能随意的预览4K60，300Mbps的素材，丝滑流畅。
我还测试了一大堆东西，8700K，3600，UHD630，1050ti，2060，Vega8等等。发现Pr很多时候调用不到显卡加速，很多时候，都是用CPU软解，最后是所有CPU都扛不住，GPU在一旁看热闹。而且解码也不一样，在性能监视中，有的是用3D，有的是Decoder，还有2060是CUDA。其实只要能调用视频解码，上边任何一个gpu应付这些都不是问题，但就是调不动性能，表现就千奇百怪。
ARM性能高度特化，我觉得可以看作细胞一样，CPU是干细胞，ARM有专门的视频解码器，关键是系统调用高，我还试了YouTube上的8K60视频，865，A12全都通过，用2200G的Vega8，根本跑不动，2060的视频解码器，全程80%左右的占用率。
后来我还用3900X+RTX2080 32GB Ram 做测试，预览4k 10bit prores都会卡，iPad Pro却可以流畅剪辑和回放，只能说苹果优化下的ARM的工作能力已经超过传统X86指令集了，苹果的处理渲染模块比目前任何X86+GPU都强大高效。
这个就是软硬一体化的优势，从硬件到系统到软件到编码算法都是自己的，强的不行。这也是未来处理器的发展方向，朝着soc化半定制化发展，传统单核性能和频率提升有限，但通过加入各种专用硬件模块，提高指定应用或算法的性能，看看nvidia的新核弹A100，就是这个道理。
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