M1 GPU性能:集成王者,独立CPU的竞争对手
上周，苹果公司发布了基于他们新apple silicon m1 soc芯片打造新mac产品，这个新闻在行业内引起了轰动，因为这标志着苹果正式开启了从intel的x86 cpu过渡到该公司自己基于arm架构设计的内部产品的两年计划第一步。
在发布会期间，我们根据该公司已经发布的apple a14芯片（在新一代iphone 12手机中使用）撰写了一篇详尽的文章，当中包括对apple的新firestorm内核的微体系结构的深入研究，这些内核同时为a14和新的apple silicon m1提供动力，如果您还没有机会看的话，我建议您阅读 《深度解读苹果m1芯片》 。
几天以来，我们已经能够接触到首批apple silicon m1设备之一：全新的mac mini 2020版本。在上周的分析文章中，我们基于a14得出了数字，而这次，我们根据实际的新高功率设计测量了实际性能。我们没有很多时间，但是我们将为您带来与新的apple silicon m1相关的关键数据点。
apple silicon m1：firestorm内核的3.2ghz和约20-24w tdp？
在apple的演示文稿中，缺少芯片时钟频率的实际细节以及可以保持最高性能的tdp是他们的一贯风格。
但我们可以确认，在单线程工作负载中，apple的firestorm内核现在的时钟频率为3.2ghz，比apple a14的3ghz频率提高了6.66％。只要有散热空间，此时钟也适用于所有内核负载，除了4个3.2ghz性能内核以外，我们在2064mhz处还可以看到4个thunde效率内核，这也比a14上的1823mhz高出很多。
除了四个高性能的firestorm核心之外，m1还包括四个icestorm核心，旨在降低闲置功率并提高电池供电情境下的电源效率。4个性能内核和4个效率内核都可以同时激活，这意味着这是8内核soc，尽管所有内核的性能吞吐量并不相同。
发布会期间最大的问题是这些设计的功耗。苹果已经提供了包括性能和功率轴在内的几张图表，但是我们缺乏比较数据来得出正确的结论。
由于我们可以使用mac mini而不是macbook，因此这意味着设备上的功率测量非常简单，因为我们只需将仪表连接到设备的ac输入即可。值得一提的是，由于我们在这里测量的是交流电源，因此功率数字不能直接与电池供电的设备相提并论，因为mac mini的电源会带来比其他设备更大的效率损失。
尤其重要的是要记住，我们通常谈到的处理器中的tdp数实际上只是此处提供的数字的一个子集，因为除了soc，我们还在测量dram和电压调节开销，而这并不是包含在tdp数据中，也不包括笔记本电脑上的典型封装电源读数。
从空闲的mac mini处于默认状态开始，我们把打开电源后的设备看作空闲状态，在通过hdmi连接到2560p144显示器，wi-fi 6和鼠标和键盘，我们看到的设备总功率为4.2w。鉴于我们正在测量设备的交流电源，这在低负载下可能效率很低，这在很大程度上是有意义的，并且代表了一个很好的数字。
该闲置数据还用作后续测量的基准，在这些测量中我们计算“有功功率”（active power），这意味着我们通常采用的方法是测量总功率并减去闲置功率。
在3.2ghz firestorm内核上的平均单线程工作负载（例如gcc代码编译）期间，我们看到设备功率高达10.5w，有功功率约为6.3w。有功功率与我们对更高频率的firestorm内核的期望非常一致，并且对于apple和m1来说是极有希望的。
在工作量更大的dram上，从而在mac mini上的lpddr4x级128位16gb dram上造成更大的功率损失，我们看到有功功率高达10.5w。有了这些数据，新的m1可能会给人留下深刻的印象，并且其展示能力还不到高端英特尔移动cpu的三分之一。
在多线程方案中，电源高度依赖于工作负载。在cpu利用率不高的内存密集型工作负载中，我们看到有功功率为18w，平均工作负载约为22w，在计算繁重的工作负载中峰值约为27w。这些数字通常是您希望与其他平台的“ tdp”进行比较的数字，尽管要再次进行比较，您需要进一步减去一些在mac mini上测算的开销。最好的猜测是20至24w的范围。
最后，在gpu方面，我们看到gfxbench aztec high的功耗降低了17.3w。这将包含大量的dram功耗，因此apple gpu的功耗绝对是极低的功耗，并且远远小于cpu可以消耗的峰值功率。
存储差异
除了cpu和gpu上的其他内核外，m1与a14的主要区别还在于它运行在128位内存总线上，而不是在移动64位总线上。在8个16位内存通道和lpddr4x-4266级内存中，这意味着m1达到了68.25gb / s的内存带宽峰值。
在内存延迟方面，我们发现m1较之a14（预期的）减少了，在128mb完全随机测试深度（full random test depth）下测量为96ns，而在a14上为102ns。
还需要注意的是性能核心的12mb l2缓存，尽管在这里苹果似乎仍在对单个核心可使用的数量进行分区，因为我们仍然看到8mb之后的延迟有所增加。
m1还包含一个较大的slc缓存，芯片上的所有ip块都应可以访问该缓存，但我们不确定。不给过测试结果的确与a14相似，因此我们假设这是soc上类似的16mb缓存块，因为某些访问模式超出了a14的访问范围，这在一定程度上是合理的较大的l2。
我们从未真正有机会进行测试的一个方面就是，苹果的核心在内存带宽方面到底有多出色。在m1内部，结果是突破性的：一次firestorm可以实现高达58gb / s的内存读取速度，而内存写入速度则为33-36gb / s。最重要的是，根据您使用的是标量指令还是矢量指令，内存副本（memory copies）的传输速度可以高达60至62gb / s。单个firestorm内核几乎可以使内存控制器饱和的事实令人震惊，因为这是我们以前在设计中从未见过的。
因为一个内核几乎可以利用整个内存带宽，所以让多个内核同时访问事物实际上并不会增加系统带宽，但是实际上由于拥塞会降低有效实现的总带宽。当在内存副本（memory copies）中同时使用性能核心和效率核心时，我特别指出了这一点——4个大核心以59gb / s的内存副本（memory copies）达到峰值，但是一旦添加了效率核心，它就会降至49gb / s，当所有内核都处于活动状态时，速度可降至46gb / s，这表明系统中某处中存在瓶颈。
除了增加时钟速度，增加l2之外，这种内存提升还很有可能是m1区别于a14之外的另一个关键点，并让其有能力与现有的x86厂商的竞争。
基准测试
由于我们使用mac mini的时间很少，而且这不仅是一个macos系统，而且是一个新的基于arm64的macos系统，因此我们无法使用我们通常使用的基准测试。在发布时，我们已经进行了各种可用的测试，以使我们对性能有一个大致的了解：
cinebench是在macos和apple silicon上初露头角的一个特定基准。在基于cinema4d的首次基准测试中，我们看到苹果m1与市场上大部分的x86 cpu相比，拥有相当大的优势，但输给了zen3和tiger lake cpu，后者似乎仍然具有优势。
值得注意的是，在x86模式下，rosetta2基准测试的性能不仅能够跟上过去的mac，而且还能胜过它们。
在多线程r23运行中，m1版本mac具有绝对的领先优势。值得一提的是，我们正在尝试访问其他系统以收集更多数据，并希望进一步更新图表。
在浏览器基准测试中，apple的cpu占据了主导地位，但是人们怀疑这是由于iphone的cpu本身，还是仅归因于浏览器和浏览器引擎。现在可以在macos和桌面safari上运行，并且能够将数据与其他intel mac系统进行比较，我们可以得出这样的结论：性能优势归功于apple的cpu设计。
web浏览性能似乎是apple cpu的头等大事，这是有道理的，因为它是移动soc的杀手级工作量，也是日常生活中使用最多的工作量。
在geekbench 5中，m1再次表现出色，因为它实际上领先于我们的性能数据。即使在以x86兼容模式运行时，m1与上一代高端cpu的顶级单线程性能相比不相伯仲，并且大大超过了mac mini和macbook的先前版本。
多线程性能取决于设计的内核数和功耗效率。m1在这里输给了2017年的15英寸macbook pro，它使用的intel i7-7820hq具有4核和8线程，得分翻倍。在收集数据点时，我们将添加更多的数据点。
m1 gpu性能：集成王者，独立cpu的竞争对手
从intel切换到apple芯片上，重点主要应该放在cpu内核上，对此，我们有充分的理由，但m1在gpu方面的表示不容忽视。像他们的cpu内核一样，苹果已经开发了自己的gpu技术已有多年了，随着向apple silicon的转变，这些gpu设计也首次出现在mac上。从性能的角度来看，这带来的盖板边比苹果的cpu还要大。
苹果公司长期以来一直以要求gpu性能优于一般pc oem厂商而闻名。尽管许多英特尔合作伙伴都很乐意甚至在部分15英寸笔记本电脑中都配备了具有intel uhd图形和其他基准解决方案的系统，但苹果公司选择在其15英寸macbook pro中交付独立的gpu。而且，当他们无法在13英寸型号中安装独立gpu时，他们将intel的高级iris gpu配置与更大的gpu和片上edram缓存结合使用，从而成为这些功能更强大的芯片的唯一常规客户。
因此，一段时间以来，苹果一直希望获得比英特尔默认提供的更好的gpu性能。通过切换到自己的芯片，apple最终可以通过建立具有他们想要的所有gpu性能的笔记本电脑soc来赚钱。
同时，与向apple silicon过渡的cpu方面不同，图形编程的高级性质意味着apple几乎不依赖于开发人员，就可以立即准备通用应用程序以利用apple的gpu。可以肯定的是，原生的cpu代码仍将产生更好的结果，因为几乎没有人听说过纯粹受gpu限制的工作负载，但是现有的metal（甚至opengl）代码现在可以在apple的gpu上运行，这意味着它立即使所有游戏和其他受gpu约束的工作负载受益。
至于m1 soc的gpu，毫不奇怪，它看起来很像a14的gpu。但苹果对设计进行了一些调整，以适应mac的敏感性（例如，各种gpu纹理和表面格式），但总的来说，差异是在api级别上抽象出来的。
总体而言，随着m1达到a14但更大，apple已将其4核gpu设计从该soc扩展到了m1的8核。但与cpu时钟速度相比，我们对gpu时钟速度的了解甚至更少。
因此，目前尚不清楚苹果是否真的提高了这些速度；但是如果gpu时钟没有提高，我会感到有些惊讶。总体而言，按照智能手机标准，a14的4核gpu设计已经非常强大，因此8核设计就更是如此。m1的集成gpu不仅旨在超越amd和intel的集成gpu，他们甚至还瞄准了独立gpu。
最后，应该指出的是，apple为m1提供了两种不同的gpu配置。mac mini和macbook pro的芯片均启用了所有8个gpu内核。同时，对于macbook air，它取决于sku：入门级型号具有7核配置，而更高级别的型号具有8核。这意味着入门级air可获得最弱的gpu（比完整的m1落后约12％）。
让我们开始了解gpu性能，让我们从gfxbench 5.0开始。这也是我们笔记本电脑评测的常规基准之一，因此它为我们提供了一个很好的机会，将基于m1的mac mini与mac生态系统内外的各种其他cpu / gpu组合进行比较。
总体而言，这并不是一个完全公平的测试，因为mac mini是小型台式机，而不是笔记本电脑，但是由于m1是笔记本电脑专用芯片，因此至少可以使我们了解m1在达到最佳状态时的性能。
总体而言，m1的gpu在这里非常强大。在正常和高设置下，它都远远领先于其他集成gpu，甚至是独立的radeon rx 560x。只有到了nvidia的gtx 1650更强的gpu时，m1才渐落下风。
顺便说一句，我还通过rosetta自由运行了基准测试的x86版本，以了解性能损失。至少在gfxbenchaztec ruins中没有。gpu的性能与本机二进制文件和二进制转换几乎完全相同。
最后，我们以完全愚蠢的合成基准快速浏览了更广阔的领域，我们有了3dmark ice storm unlimited。由于apple silicon macs能够运行iphone / ipad应用程序，因此我们能够通过运行ios版本首次在mac上运行此基准测试。这是为opengl es 2.0时代建立的非常古老的基准，但有趣的是它的性能甚至比gfxbench好。mac mini的性能恰好足以滑过配备gtx 1650的笔记本电脑，尽管这不会经常发生，但它显示了m1的强大功能。
为苹果新mac的发布而更新的另一个gpu基准是basemark gpu。这不是我们的常规基准测试，因此我们手头上没有其他非mac笔记本电脑的分数，但是它使我们可以更进一步地了解m1与其他mac gpu产品的比较。
2020年的mac mini仍然领先宇2018年基于intel的mac mini，就此而言，它也比配备radeon pro 560的2017年macbook pro至少快50％。当然，较新的macbook pro会做得更好，但是请记住，这是一个集成的gpu，整个芯片比macbook pro的cpu消耗的功率更少，因此不必担心独立的gpu。
最后，将理论付诸实践，我们有了《rise of the tomb raider》。该游戏于2016年发布，具有适当的mac端口和内置基准，使我们能够在游戏场景中查看m1并将其与其他windows笔记本电脑进行比较。诚然，这款游戏的年龄稍大一些，但其性能要求与m1旨在提供的性能非常匹配。最后，应该指出的是，这是x86游戏，尚未移植到arm上，因此游戏的cpu端通过rosetta运行。
在我们的768p value设置下，mac mini在这里提供了超过60fps的速度。它再次大大领先于2018年基于intel的mac mini以及该堆栈中的所有其他集成gpu。即使是15英寸的mbp及其radeon pro 560仍然落后于mac mini 25％以上，ryzen笔记本电脑和radeon 560x最终要与mac mini保持一致。
同时，通过“发烧友”设置将事情提高到1080p时，发现基于m1的mac mini仍提供不到40fps的速度，并且比上述ryzen + 560x系统高出20％以上。这确实使mini远远落后于gtx 1650-rosetta和常规api效率低下可能起了一定作用-但它表明了击败apple集成gpu所需要的能力。mac mini以39.6fps的速度可以在1080p上以良好的图像质量设置进行播放，并且相当容易地降低分辨率或图像质量以使其恢复到60fps以上。全部在集成gpu上。
最终，这些基准测试非常有力地证明了m1的集成gpu将不辜负苹果公司在高性能gpu方面的声誉。苹果公司为mac推出的首个apple内置gpu的速度明显快于我们能够使用的任何集成gpu，并且无疑将为笔记本电脑的gpu性能树立新的高标准。
根据苹果自己的die照片，很明显，他们将m1模具的相当一部分用于gpu和相关的硬件上，其收益是可以与低端独立gpu媲美的gpu。鉴于m1只是未来的基线，苹果将需要更强大的gpu用于高端笔记本电脑和其余台式机，看到基线的gpu时苹果及其开发者生态系统可以做什么将非常有趣即使是最便宜的mac，其性能也很高。
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几天以来，我们已经能够接触到首批apple silicon m1设备之一：全新的mac mini 2020版本。在上周的分析文章中，我们基于a14得出了数字，而这次，我们根据实际的新高功率设计测量了实际性能。我们没有很多时间，但是我们将为您带来与新的apple silicon m1相关的关键数据点。
apple silicon m1：firestorm内核的3.2ghz和约20-24w tdp？
在apple的演示文稿中，缺少芯片时钟频率的实际细节以及可以保持最高性能的tdp是他们的一贯风格。
但我们可以确认，在单线程工作负载中，apple的firestorm内核现在的时钟频率为3.2ghz，比apple a14的3ghz频率提高了6.66％。只要有散热空间，此时钟也适用于所有内核负载，除了4个3.2ghz性能内核以外，我们在2064mhz处还可以看到4个thunde效率内核，这也比a14上的1823mhz高出很多。
除了四个高性能的firestorm核心之外，m1还包括四个icestorm核心，旨在降低闲置功率并提高电池供电情境下的电源效率。4个性能内核和4个效率内核都可以同时激活，这意味着这是8内核soc，尽管所有内核的性能吞吐量并不相同。
发布会期间最大的问题是这些设计的功耗。苹果已经提供了包括性能和功率轴在内的几张图表，但是我们缺乏比较数据来得出正确的结论。
由于我们可以使用mac mini而不是macbook，因此这意味着设备上的功率测量非常简单，因为我们只需将仪表连接到设备的ac输入即可。值得一提的是，由于我们在这里测量的是交流电源，因此功率数字不能直接与电池供电的设备相提并论，因为mac mini的电源会带来比其他设备更大的效率损失。
尤其重要的是要记住，我们通常谈到的处理器中的tdp数实际上只是此处提供的数字的一个子集，因为除了soc，我们还在测量dram和电压调节开销，而这并不是包含在tdp数据中，也不包括笔记本电脑上的典型封装电源读数。
从空闲的mac mini处于默认状态开始，我们把打开电源后的设备看作空闲状态，在通过hdmi连接到2560p144显示器，wi-fi 6和鼠标和键盘，我们看到的设备总功率为4.2w。鉴于我们正在测量设备的交流电源，这在低负载下可能效率很低，这在很大程度上是有意义的，并且代表了一个很好的数字。
该闲置数据还用作后续测量的基准，在这些测量中我们计算“有功功率”（active power），这意味着我们通常采用的方法是测量总功率并减去闲置功率。
在3.2ghz firestorm内核上的平均单线程工作负载（例如gcc代码编译）期间，我们看到设备功率高达10.5w，有功功率约为6.3w。有功功率与我们对更高频率的firestorm内核的期望非常一致，并且对于apple和m1来说是极有希望的。
在工作量更大的dram上，从而在mac mini上的lpddr4x级128位16gb dram上造成更大的功率损失，我们看到有功功率高达10.5w。有了这些数据，新的m1可能会给人留下深刻的印象，并且其展示能力还不到高端英特尔移动cpu的三分之一。
在多线程方案中，电源高度依赖于工作负载。在cpu利用率不高的内存密集型工作负载中，我们看到有功功率为18w，平均工作负载约为22w，在计算繁重的工作负载中峰值约为27w。这些数字通常是您希望与其他平台的“ tdp”进行比较的数字，尽管要再次进行比较，您需要进一步减去一些在mac mini上测算的开销。最好的猜测是20至24w的范围。
最后，在gpu方面，我们看到gfxbench aztec high的功耗降低了17.3w。这将包含大量的dram功耗，因此apple gpu的功耗绝对是极低的功耗，并且远远小于cpu可以消耗的峰值功率。
存储差异
除了cpu和gpu上的其他内核外，m1与a14的主要区别还在于它运行在128位内存总线上，而不是在移动64位总线上。在8个16位内存通道和lpddr4x-4266级内存中，这意味着m1达到了68.25gb / s的内存带宽峰值。
在内存延迟方面，我们发现m1较之a14（预期的）减少了，在128mb完全随机测试深度（full random test depth）下测量为96ns，而在a14上为102ns。
还需要注意的是性能核心的12mb l2缓存，尽管在这里苹果似乎仍在对单个核心可使用的数量进行分区，因为我们仍然看到8mb之后的延迟有所增加。
m1还包含一个较大的slc缓存，芯片上的所有ip块都应可以访问该缓存，但我们不确定。不给过测试结果的确与a14相似，因此我们假设这是soc上类似的16mb缓存块，因为某些访问模式超出了a14的访问范围，这在一定程度上是合理的较大的l2。
我们从未真正有机会进行测试的一个方面就是，苹果的核心在内存带宽方面到底有多出色。在m1内部，结果是突破性的：一次firestorm可以实现高达58gb / s的内存读取速度，而内存写入速度则为33-36gb / s。最重要的是，根据您使用的是标量指令还是矢量指令，内存副本（memory copies）的传输速度可以高达60至62gb / s。单个firestorm内核几乎可以使内存控制器饱和的事实令人震惊，因为这是我们以前在设计中从未见过的。
因为一个内核几乎可以利用整个内存带宽，所以让多个内核同时访问事物实际上并不会增加系统带宽，但是实际上由于拥塞会降低有效实现的总带宽。当在内存副本（memory copies）中同时使用性能核心和效率核心时，我特别指出了这一点——4个大核心以59gb / s的内存副本（memory copies）达到峰值，但是一旦添加了效率核心，它就会降至49gb / s，当所有内核都处于活动状态时，速度可降至46gb / s，这表明系统中某处中存在瓶颈。
除了增加时钟速度，增加l2之外，这种内存提升还很有可能是m1区别于a14之外的另一个关键点，并让其有能力与现有的x86厂商的竞争。
基准测试
由于我们使用mac mini的时间很少，而且这不仅是一个macos系统，而且是一个新的基于arm64的macos系统，因此我们无法使用我们通常使用的基准测试。在发布时，我们已经进行了各种可用的测试，以使我们对性能有一个大致的了解：
cinebench是在macos和apple silicon上初露头角的一个特定基准。在基于cinema4d的首次基准测试中，我们看到苹果m1与市场上大部分的x86 cpu相比，拥有相当大的优势，但输给了zen3和tiger lake cpu，后者似乎仍然具有优势。
值得注意的是，在x86模式下，rosetta2基准测试的性能不仅能够跟上过去的mac，而且还能胜过它们。
在多线程r23运行中，m1版本mac具有绝对的领先优势。值得一提的是，我们正在尝试访问其他系统以收集更多数据，并希望进一步更新图表。
在浏览器基准测试中，apple的cpu占据了主导地位，但是人们怀疑这是由于iphone的cpu本身，还是仅归因于浏览器和浏览器引擎。现在可以在macos和桌面safari上运行，并且能够将数据与其他intel mac系统进行比较，我们可以得出这样的结论：性能优势归功于apple的cpu设计。
web浏览性能似乎是apple cpu的头等大事，这是有道理的，因为它是移动soc的杀手级工作量，也是日常生活中使用最多的工作量。
在geekbench 5中，m1再次表现出色，因为它实际上领先于我们的性能数据。即使在以x86兼容模式运行时，m1与上一代高端cpu的顶级单线程性能相比不相伯仲，并且大大超过了mac mini和macbook的先前版本。
多线程性能取决于设计的内核数和功耗效率。m1在这里输给了2017年的15英寸macbook pro，它使用的intel i7-7820hq具有4核和8线程，得分翻倍。在收集数据点时，我们将添加更多的数据点。
m1 gpu性能：集成王者，独立cpu的竞争对手
从intel切换到apple芯片上，重点主要应该放在cpu内核上，对此，我们有充分的理由，但m1在gpu方面的表示不容忽视。像他们的cpu内核一样，苹果已经开发了自己的gpu技术已有多年了，随着向apple silicon的转变，这些gpu设计也首次出现在mac上。从性能的角度来看，这带来的盖板边比苹果的cpu还要大。
苹果公司长期以来一直以要求gpu性能优于一般pc oem厂商而闻名。尽管许多英特尔合作伙伴都很乐意甚至在部分15英寸笔记本电脑中都配备了具有intel uhd图形和其他基准解决方案的系统，但苹果公司选择在其15英寸macbook pro中交付独立的gpu。而且，当他们无法在13英寸型号中安装独立gpu时，他们将intel的高级iris gpu配置与更大的gpu和片上edram缓存结合使用，从而成为这些功能更强大的芯片的唯一常规客户。
因此，一段时间以来，苹果一直希望获得比英特尔默认提供的更好的gpu性能。通过切换到自己的芯片，apple最终可以通过建立具有他们想要的所有gpu性能的笔记本电脑soc来赚钱。
同时，与向apple silicon过渡的cpu方面不同，图形编程的高级性质意味着apple几乎不依赖于开发人员，就可以立即准备通用应用程序以利用apple的gpu。可以肯定的是，原生的cpu代码仍将产生更好的结果，因为几乎没有人听说过纯粹受gpu限制的工作负载，但是现有的metal（甚至opengl）代码现在可以在apple的gpu上运行，这意味着它立即使所有游戏和其他受gpu约束的工作负载受益。
至于m1 soc的gpu，毫不奇怪，它看起来很像a14的gpu。但苹果对设计进行了一些调整，以适应mac的敏感性（例如，各种gpu纹理和表面格式），但总的来说，差异是在api级别上抽象出来的。
总体而言，随着m1达到a14但更大，apple已将其4核gpu设计从该soc扩展到了m1的8核。但与cpu时钟速度相比，我们对gpu时钟速度的了解甚至更少。
因此，目前尚不清楚苹果是否真的提高了这些速度；但是如果gpu时钟没有提高，我会感到有些惊讶。总体而言，按照智能手机标准，a14的4核gpu设计已经非常强大，因此8核设计就更是如此。m1的集成gpu不仅旨在超越amd和intel的集成gpu，他们甚至还瞄准了独立gpu。
最后，应该指出的是，apple为m1提供了两种不同的gpu配置。mac mini和macbook pro的芯片均启用了所有8个gpu内核。同时，对于macbook air，它取决于sku：入门级型号具有7核配置，而更高级别的型号具有8核。这意味着入门级air可获得最弱的gpu（比完整的m1落后约12％）。
让我们开始了解gpu性能，让我们从gfxbench 5.0开始。这也是我们笔记本电脑评测的常规基准之一，因此它为我们提供了一个很好的机会，将基于m1的mac mini与mac生态系统内外的各种其他cpu / gpu组合进行比较。
总体而言，这并不是一个完全公平的测试，因为mac mini是小型台式机，而不是笔记本电脑，但是由于m1是笔记本电脑专用芯片，因此至少可以使我们了解m1在达到最佳状态时的性能。
总体而言，m1的gpu在这里非常强大。在正常和高设置下，它都远远领先于其他集成gpu，甚至是独立的radeon rx 560x。只有到了nvidia的gtx 1650更强的gpu时，m1才渐落下风。
顺便说一句，我还通过rosetta自由运行了基准测试的x86版本，以了解性能损失。至少在gfxbenchaztec ruins中没有。gpu的性能与本机二进制文件和二进制转换几乎完全相同。
最后，我们以完全愚蠢的合成基准快速浏览了更广阔的领域，我们有了3dmark ice storm unlimited。由于apple silicon macs能够运行iphone / ipad应用程序，因此我们能够通过运行ios版本首次在mac上运行此基准测试。这是为opengl es 2.0时代建立的非常古老的基准，但有趣的是它的性能甚至比gfxbench好。mac mini的性能恰好足以滑过配备gtx 1650的笔记本电脑，尽管这不会经常发生，但它显示了m1的强大功能。
为苹果新mac的发布而更新的另一个gpu基准是basemark gpu。这不是我们的常规基准测试，因此我们手头上没有其他非mac笔记本电脑的分数，但是它使我们可以更进一步地了解m1与其他mac gpu产品的比较。
2020年的mac mini仍然领先宇2018年基于intel的mac mini，就此而言，它也比配备radeon pro 560的2017年macbook pro至少快50％。当然，较新的macbook pro会做得更好，但是请记住，这是一个集成的gpu，整个芯片比macbook pro的cpu消耗的功率更少，因此不必担心独立的gpu。
最后，将理论付诸实践，我们有了《rise of the tomb raider》。该游戏于2016年发布，具有适当的mac端口和内置基准，使我们能够在游戏场景中查看m1并将其与其他windows笔记本电脑进行比较。诚然，这款游戏的年龄稍大一些，但其性能要求与m1旨在提供的性能非常匹配。最后，应该指出的是，这是x86游戏，尚未移植到arm上，因此游戏的cpu端通过rosetta运行。
在我们的768p value设置下，mac mini在这里提供了超过60fps的速度。它再次大大领先于2018年基于intel的mac mini以及该堆栈中的所有其他集成gpu。即使是15英寸的mbp及其radeon pro 560仍然落后于mac mini 25％以上，ryzen笔记本电脑和radeon 560x最终要与mac mini保持一致。
同时，通过“发烧友”设置将事情提高到1080p时，发现基于m1的mac mini仍提供不到40fps的速度，并且比上述ryzen + 560x系统高出20％以上。这确实使mini远远落后于gtx 1650-rosetta和常规api效率低下可能起了一定作用-但它表明了击败apple集成gpu所需要的能力。mac mini以39.6fps的速度可以在1080p上以良好的图像质量设置进行播放，并且相当容易地降低分辨率或图像质量以使其恢复到60fps以上。全部在集成gpu上。
最终，这些基准测试非常有力地证明了m1的集成gpu将不辜负苹果公司在高性能gpu方面的声誉。苹果公司为mac推出的首个apple内置gpu的速度明显快于我们能够使用的任何集成gpu，并且无疑将为笔记本电脑的gpu性能树立新的高标准。
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