其实“快 2 倍”这个说法，好像也是当年乔布斯在发布会上吹出来的（也可能是当年某本苹果杂志的编辑写出来的）。最早苹果在宣传广告中提到，PowerPC G3 比当时的奔腾 II 要快 2 倍；后续说 G4 比奔腾 III 快很多；G5 比奔腾 4 快很多。差不多就是这样。（我高中时期，时代一脚刚刚跨入到奔腾 4 等灯等灯）
当年乔布斯曾经公开对比过 Mac 和 Windows PC，对比的方式是双方自动执行一组 Photoshop 任务。当时 Mac 以快得多的速度完成工作，碾压奔腾处理器的 Windows PC……当年奔腾正在搞超长流水线，处理器主频不知道飞跃到哪里去了。PowerPC 那会儿走的线路更偏宽核心，频率是低很多的。苹果那一时期还做过一个叫“The Megahertz Myth”的宣传，主要就是教育公众，别迷信时钟频率。
拿某些固定工作单元去比性能的意义，其实没那么大，尤其是对通用性很重要的 CPU 而言。这一例中，且不说究竟有多少程序代码能用上 AltiVec 单元（就像现在很多人质疑 AVX512，说用不到它）；应该要比的还是日常消费用户比较频繁的操作，在效率上怎么样。苹果日常就非常善于呈现一些他想让你看到的数字，虽然没在说谎，但也未展示事物全貌。
MacBook Pro
我觉得，在 CPU 通用计算发展思路，该用的技术基本上都用过一遍以后（比如乱序执行、分支预测、超线程等近代技术），CPU 单线程性能推进本来就遇上了瓶颈。这时候是需要引入专用处理单元的，这也是一个常规思路——典型的像是在 GPU 领域，NVIDIA 为光线追踪引入了专用处理单元，这是提升性能和效率明显收益更高的方案。
苹果面向消费用户，或者目标群体时，一向都十分清楚自己需要针对硬件（或软件）做什么样的强化。所以事实上，苹果自己掌控处理器的设计，对目标群体的确是一件好事——就像它也掌控操作系统和软件一样。比如历史经验告诉我们，大量 Mac 用户用苹果电脑来剪片子，而 Final Cut Pro 在软件优化上的苹果平台加成，就是 Premiere 和 Davinci 都望尘莫及的，不管是视频编辑时的实时渲染、编码预览，还是输出速度。硬件层面为此若进一步做加成，还能再度提升效率。
iPad Pro 实现一些简单视频后期，效率明显比 x86 的 MacBook 更高，即是这一思路的集中体现。不过我也始终觉得，这种思路是有明确目标用户定位的。大部分人，并没有这些需求，如果我压根儿不用 Photoshop，那么像 AltiVec 这样的专用单元只能成为一种资源浪费。至于很多人，把这类思路解读为苹果在芯片设计上的黑科技，那也大可不必；毕竟 Intel 在服务人群的思路上和苹果是大相径庭的；就像高通也不可能面向 Android 阵营极为草率地，推出一颗性能与苹果 Ax SoC 相当的产品一样。
Arm 效率真的高过 x86 吗？
自从苹果宣布 Mac 要开始用 Apple Silicon，就一大堆媒体说了，看那个 iPad Pro 牛逼坏了——A12Z，一个功耗那么一点点的处理器，性能那么彪悍了，要是苹果给它提个主频、核心数，那岂不是立马把 Intel/AMD 之流轰出地球了吗？
有关这一点，早前的文章《MacBook 要采用 Arm 处理器，难度有多大？》我也用一个段落提到过，即 A12/A13 这些芯片的能效比，似乎还挺美好的。但实际上，如果苹果给这些芯片暴力提频，提到桌面处理器的程度，则其功耗和能效也会立马崩边——因为频率提升，越往后，给功耗带来的压力就会显著更大，而不是平缓变化的。当然我觉得这种描述略有些片面了。
我们还可以来看看 Cortex-X1 的设计——就是前不久 Arm 发布的一个微架构 IP。这个微架构被 Arm 设计出来的初衷，很大程度上就是面向高性能的。而且需要注意的是，它是以一定程度牺牲功耗和能效，来提升性能的——这跟 Cortex A78 的设计就很不一样。Cortex A78 是纯面向移动平台的那种传统核心，就是必须在 PPA 上做权衡，面积、性能、功耗都必须考虑在内，做到针对手机这类设备尽可能的最优解。
Arm Cortex-X1 与 Cortex-A78/A77 微架构性能对比。其实我也挺想说，CPU 层面增加一些扩展指令集的能力，包括上面这张图列出了机器学习性能提升，也表明：现在很多人认定，x86 CPU 增加 AVX512 这样的支持没有必要，是在浪费芯片尺寸和功耗（Linus Torvalds 为代表），而应该完全让专用处理器（比如 NPU、GPU）去处理这些事——这类想法可能是十分片面的
AnandTech（Andrei Frumusanu 博士）假想的一张图，可以表示 Cortex-X1 3GHz 5nm AT Projection（蓝色点状条）的能耗与绝对性能情况。这张图的左边柱状条表示的是 SPEC2006 测试全程消耗的能量（单位：焦耳），柱状条右边有两个数字，一个是平均功耗（单位：瓦特），另一个就是柱状条长度表示的能量（单位：焦耳）。右边柱状条则表示绝对性能，即跑分数字。
但这至少表明了 Arm 并没有什么黑科技，像很多人想象的那样，跟 Intel x86 比起来效率高到天上去——上面这些数据还是在台积电的 5nm 工艺不要出什么大纰漏的情况下；Arm 要做高性能，牺牲效率和功耗也是必须的，这事情真不像很多人想的那么简单，苹果做个高性能处理器就等比放大下 A 系列处理器就可以的。
之前我写 Mac 要用 Arm 处理器有多难的时候就提到过了，性能提升和功耗提升，这不是线性的关系。把 A12Z 提到 3GHz 频率，你看它功耗会崩到哪里去…
所以针对以上段落的总结是：苹果给 Mac 上自家芯片自然是好事——这里的“好”，体现在苹果收拢自家生态，Mac 迭代节奏也能完全掌握在自己手里；更重要的是，面向目标群体（比如做设计的、vlogger、搞摄影的等等）实现硬件层面更高效的支持，因为苹果可以更具针对性地去做硬件和芯片，Mac 设备的体验也因此可以更好。这也是苹果一直以来，对生态掌控力的固有经验——iPhone 即是这个思路下的产物。之所以等到现在，Mac 才使用 Apple Silicon，也是因为苹果现有的技术储备已经足够。
但这并不意味着，其芯片技术领先到了哪里去，更不表示 Arm 现如今在桌面市场比 x86 平台已经表现出了多大的技术优势。
番外：苹果需要做几颗处理器？
苹果用自家处理器，另一个我觉得挺现实的问题是，Mac 产品线有那么多不同的产品，比如 MacBook Air/Pro、iMac、Mac Pro 之类。如果要全线用自家芯片，那是不是要做一堆不同型号的处理器出来？
好吧，就算苹果能通过芯片体质的 binning 来自己划分个 A14-a，A14-b，A14-c 几个档位的 SoC 出来（比如针对较弱体质的就屏蔽掉两个核心之类的，或者用更低的频率，用在低端产品线上，那这样还节约了设计成本，桌面 CPU 本来也是这么搞的嘛）。问题是，Mac 一年的销量才多少（而且还要划分不同设备类型的不同芯片）？
Mac 年销量才多少？开一个 5nm 的产线要多少钱？如果走不起量，就不可能用得起最先进的制程。去年 Mac 全产品线的销量是 1800 万台左右；iPhone 预期是在 1.9 亿部上下。这个就有 10 倍出货量差距。
如果给 Mac 重新设计高性能处理器，这里面的设计成本负担其实也非常高，尤其是配合每年的最先进制程——每年还要迭代，苹果又不是专门做芯片的，没有客户摊薄成本（这一点和 Intel、高通这些厂商就显著不同）；生产成本已经说了，走不走得起这个量，我觉得有兴趣的同学可以算一下（苹果肯定也算过这笔账了，或者苹果有某种高端的解决方案，衰 O_o）。
当然苹果也可以不去刻意设计高性能处理器，比如跟 iPad 用一样的处理器，或者也就改个款，或者可能有什么黑科技，规模化放大设计（有了解芯片设计的朋友跟我说，有这样的可行性）…那我觉得这样的话，至少就现在来看，苹果的 A 系列芯片起码在通用性上，日常操作在 Intel 面前真没什么特别的效率、性能优势（虽然 Intel 现如今正在渡过自己非常难堪的一段时间）。
Mac Mini
另外，在 GPU 方面——看很多分析文章提到，未来苹果极有可能完全采用自家集成在 SoC 内部的 GPU，放弃 AMD 家的独立 GPU 设计——这一点从苹果现在的开发者文档能看出些端倪，AMD、NVIDIA 统统被苹果归到旧款 Mac 设备行列了，这也符合苹果一贯以来的尿性；毕竟苹果的 Metal API 也搞这么久了。如果是这样的话，Radeon GPU 还真是做了这么长时间的嫁衣——可见老黄不愿意支持苹果 Metal API 的决策是正确的…（逃
这篇文章谈的比较散了，真像 Intel 的软文——实际上，我的确不希望 Intel 在 PC 市场没落。
关注苹果 MacBook Air 产品线的同学应该知道，从前两年开始，MacBook Air 已经换上了 retina 显示屏，设计也改头换面了。不过在产品线布局上，MacBook 系列发生了一些变化：12 寸 MacBook 已经退出人们视野（这个产品系列应该已经开始和 iPad Pro 打架了，所以退出也是必然的），MacBook Air 正式接棒了 12 寸 MacBook 的 fanless 无风扇设计。
说是无风扇设计，其实 MacBook Air 还是有风扇的，只不过这个设计相当奇特——后面我们再谈。但有一个核心资讯是 MacBook Air 用户需要在意的：如今的 MacBook Air 全部采用 Intel 超低压酷睿 Y 系列处理器。注意是超低压，而不是低压 U 系列（MacBook Pro 13″ 一直在用低压 U 系列）。也就是说，MacBook Air 已经正式成为 Mac 家族中性能最弱的设备，加上其价格——尤其 2020 款 MacBook Air 起价 7999 元，MacBook Air 成为了 Mac 系列中最低端的一个系列。
这也算是产品布局的一个精准调整了，当年乔布斯从信封里拿出 MacBook Air 之时，这个产品的价格可实在是不菲的，定位绝对不亚于 MacBook Pro。
总之，MacBook Air 现在在用的处理器是一种更省电的方案。TDP 9W 听起来好像的确可以不需要风扇了，人隔壁 iPad Pro 的 A12X 大概 7、8W 的平均功耗就没风扇。当然了，这里咱不说，这个 TDP 本身现在所具备的参考价值可能越来越脱离于其原本热设计功耗的意义，毕竟现在大家都把睿频当基频在看，连什么 cTDP up/down 之类的数据看起来都不靠谱。
来源：iFixit[2]
不过 MacBook Air 从改头换面以来的风扇设计就相当之奇特，上面这张图是 2018 款 MacBook Air 拆开后壳以后的内部结构图。内部左上角位置显然就有风扇，不过你知道 CPU 在哪儿吗？CPU 本尊并不在风扇附近，而在中央那块散热片下面，下图用红框将其标出了。
CPU 上方的散热片
需要注意的是，从各种拆解来看，CPU 之上并没有一根导热管连接至风扇。那么这枚风扇究竟在给谁降温？迷之风扇！针对这个问题，我查了一些资料，发现网上对此的猜测颇多。YouTube 有一些技术向的 up 主提到，这颗孤独的风扇 “just for ventilation”，它负责带走 MacBook Air 内部主板的整体热量，而且在内外造成气压差，这样内部也会主动“吸入”一些冷风。
Reddit 上面也有一张帖子是专门讨论此事的[3]：这张帖子是针对 2019 款的 MacBook Air，表明这种设计后续没有变。这张帖子里有人提到，这种设计可能是依赖于内部的密闭结构，空气流向通路上会带到 CPU 上方的散热片。不过无论如何，这种设计针对 CPU 的散热效率都是比较低的，可能与 MacBook Air 追求极致轻薄有关（但实际上我们后面还会提到，MacBook Air 如今真的不能算薄）。
单就 CPU 而言，这还真的算是 fanless，因为虽然有风扇但却不是针对 CPU 的；所以 CPU 真的仍然可以说是被动散热；或许在超低压处理器范畴内，这种设计是合理的，真的是这样吗？
与 MacBook Pro 的性能差距
网上已经有部分 up 主，包括上周我在参与 WEB VIEW 的播客节目时，都谈到了，今年的 MacBook Air 真的十分超值；主要是因为 SSD 最低容量升级到 256GB，内存也换用了 LPDDR4x，存储性能会有较大提升（虽然 MacBook Air 的 SSD 速度一直以来都比 MacBook Pro 慢一截）；另外就是处理器更新到了酷睿十代，除了最低配的酷睿 i3，更高 i5 配置都开始改用四核处理器（所以苹果宣称快 1 倍），核显也明显上了一个台阶。而且，价格更便宜。
就纸面数字来看，我之前甚至还提到，2020 MacBook Air 已经比 2019 MacBook Pro 13″ 更牛了。不过当时我并没有意识到，2020 MacBook Air 用的虽然是四核处理器，但却是超低压版的酷睿 Y 系列。而 MacBook Pro 用的是低压酷睿 U 系列（2019 款 MacBook Pro 13″ 用的八代酷睿低压 U 系列）。那么除了 TDP 功耗数字差异，这两者到底如今是个什么样的关系呢？
2020 与 2019 款 MacBook Air 内部结构对比，来源：Max Tech
另外，Max Tech 的拆解已经提到，2020 MacBook Air 仍在沿用以前的模具（chassis），所以上述这种加了个风扇，但不吹 CPU 的设计仍然存在，如上图所示。
Intel 酷睿 Y 系列四核处理器，没风扇能镇压吗？其实从理论上来说问题也不大，被动散热中的典范是 Surface Pro。之前我花了很大的篇幅来探讨无风扇的 Surface Pro 性能如何，结论是无风扇的 Surface Pro 相比同配其他有风扇的超级本，持续性能差距大约有 25%[4]。即便如此，Surface Pro 的表现依然令人满意，可以认为是被动散热设计中的楷模。而且 Surface Pro 用的还是酷睿 U 系列即低压版的处理器，MacBook Air 用的 Y 系列更不成问题了吧？
市面上貌似还没有可参照对比的十代酷睿 Y 系处理器实际性能，所以我们就只能看 2020 MacBook Air 自己的实际表现了。严肃技术向的科技媒体还没有十分严谨的测试数据——NBC 的数据库里面也还没有这几款 CPU 的成绩，这里我捡一些不够可靠的分数，都是 CineBench R20 测试：
Luke Miani 给 MacBook Air 酷睿 i3 版（Core i3-1000NG4，双核）的测试得分为 640 分，酷睿 i5 版（Core i5-1030NG7，四核）测试得分大约在 1060 分左右 ；但 Max Tech 针对酷睿 i5 版的测试得分一次是 863 分，一次是 1019 分 ——我猜这可能与设备测试前的运行状态有关（真心是不负责任的 up 主啊！），这里的 863 分很有可能是持续性能成绩，而超过 1000 分的成绩则是在设备温度较低时第一第二轮跑分能够获得的成绩。
MacBook Air 与 MacBook Pro 13″ 的 CineBench 测试成绩
毕竟不是什么正经测试，那我们就取个中间值吧：960 分——恰好和一家日本测试站点 PC Watch 给的结果差不多 [7]。上一代的酷睿 i5 版（Core i5-8210Y） MacBook Air 的 CineBench R20 得分为 632 分[8]。所以粗略估算，2020 MacBook Air 酷睿 i5 版相比上一代的 CPU 性能提升幅度大约是 52%-60%，也算是很给力的成绩了（知乎上貌似有数据说是提升 200%，不知这个数据是怎么来的；另 Geekbench 5 多核测试成绩有将近 80% 的性能提升）。当然我们暂时还没有机会了解多轮测试的持续性能表现。
不过这个成绩相较酷睿低压版 U 系列处理器还是有着相当大的差距，比如 MacBook Pro 13″。这里放上 2019 款 MacBook Pro 13″（Core i5-8279U，八代酷睿低压处理器）以及我自己测试的 Surface Laptop 3（Core i5-1035G7，十代酷睿低压处理器）成绩对照，如上图。
GPU 核显部分其实也是这次提升的一个亮点，尤其酷睿 i5 版用上了满血的 64 EU（不过考虑到 Y 系列超低压处理器的 TDP 限制，我猜其图形性能应该还是会低于 U 系列的低压版）。不过那些 up 主的数据感觉都偏离很大，而且也不标测试工具版本和测试环境。PC Watch 给的数据是，Unigine Valley Benchmark 1.0 测试中，2020 MacBook Air 相比上一代平均帧率提升将近 1 倍——这也基本符合我们对于这次 Iris Plus 提升的认知。在 Max Tech 的 Geekbench 5 Metal 测试中，2020 MacBook Air 相比上一代得分大约有 1.2 倍的提升。
其实针对 GPU，也很想加入 Surface Laptop 3 对照（就能看看同样是满血版 G7，低压版和超低压版上的 Iris Plus 核显有什么差别了），不过这些媒体完全不说测试对象，比如测试 API 是否用的 OpenGL，高画质、抗锯齿与否等，所以我也没法测（而且我的测试也一向那么那么不严谨O_o）。不过从早前笔吧的十代酷睿核显测试来看，GPU 性能提升的确很多，但实际使用却没有这么给力，原因应该是当 CPU 也一同跑起来的时候，CPU 和 GPU 会开始争抢主内存资源，造成数据带宽瓶颈——这在一些需要较多调度 CPU 的游戏中就能体现出来。
MacBook Something…
这里再多插一句，看到有人对比 Unigine Heaven 测试，2020 MacBook Air 最终平均帧率 8.8 帧，2019 MacBook Pro 13″ 平均帧率 10.9 帧。这个数据仅供参考，或与 eDRAM，以及后者 28W TDP 有关。
如果我们只看 CPU 性能的话，即便和 2019 款 MacBook Pro 13″（中配 Core i5-8279U）比，2020 MacBook Air 都有着比较大的差距，两者 CineBench R20 多核性能差距在 58-65% 左右。而且由于散热设计上的差异，持续性能理论上还会拉开更大的差距。
说白了，新款 MacBook Air 在性能上仍然是弱鸡，只不过的确比上一版提升很多。与竞品比较的话，其性能和 Surface Pro 7 甚至都有较大差距，这两者还都是被动散热（MacBook Air 的“被动”散热打个引号）；而价格其实还差不多。
超低压 CPU 的发热很低吗？
在之前我们探讨过低压 CPU 的实质以后，我愈发觉得，其实超低压和低压 CPU 的区别，可能本质上也还是比较小的——只在于给了一个人为限制的 TDP，便有了更小的基频。如果不考虑功耗墙和温度墙，那么这两者大概就仅剩 I/O 的那点差别了（未深入考察，纯个人 YY，别当真）。
从 Max Tech 的发热测试来看，在 2020 MacBook Air（Core i5 版）跑 CineBench R20 的时候，四核全开，短时睿频可蹿升至 2.4-2.7GHz，此时的功率大约为 13W（在 Max Tech 刚刚更新的测试中，据说功率可以一度达到 26W，全核在极短时间内达到更高频率[10]。这还是超低压 CPU 的节奏吗？？？或者苹果的确对其间限制做了改动）；但似乎在极短时间内（具体多久不知道）就撞了温度墙，CPU 核心温度很快蹿升到了 100℃，全核心便降到 1.5GHz 左右。
这个时候如果能有主动散热来努力一把，那么睿频还是可以坚持更长时间的。只不过前面也提到了，MacBook Air 如今的散热设计比较奇特，那个独立的小风扇依靠坚强的毅力来为散热片吹风。
另外，MacBook 轻薄本（主要包括 MacBook Air 和 MacBook Pro 13″）在散热设计上还一直有个传统，即宁可降低频率，也要让风扇保持安静。所以 MacBook 用户应该会发现，风扇是几乎不发出声音的，这大概也算保证体验的一种方案吧。有兴趣的同学可以去看看 Linus Tech Tips 做的一个视频 “Macs are SLOWER than PCs. Here’s why.”[9]，里面提到了 MacBook Pro 在 macOS 系统下这种调节机制的特性（不过 Linus Tech 一直是著名果黑）。
似乎苹果更相信，让风扇尽可能保持低转速，而在一定限度内牺牲性能，是一种可达成体验加成的方式（其实我也这么认为…）。实际上 2020 MacBook Air 的情况也很类似，即 CineBench R20 测试期间，所有核心全开，CPU 核心温度到 100℃ 了，风扇转速也才 4000RPM（全速是 8000RPM）——不过由于这风扇离 CPU 这么远，估计就算转更快、效果也就那样了。
而苹果在 Mac 设备散热上的黑历史，也实在是一言难尽；也包括大尺寸的 MacBook Pro 移动工作站。实际上，苹果在寻找散热设计与极致轻薄间的平衡点时，指针始终在向后者偏移。或许在苹果看来，如果你那么在意性能，为什么不买个台式机呢？好像也有点道理。
Intel Core Ice Lake
OEM 厂商的市场定位把戏
看看，MacBook Air 性能和 MacBook Pro 13″ 还是存在实质上的差距的（更不用提屏幕亮度和色域覆盖差别）。所以以更低的价格购买一台 MacBook Air，你并不能获得 MacBook Pro 13″ 那样的硬件水准。而且实际上，追求轻薄性的各位不妨去苹果官网看一看 MacBook Pro 13″ 与 MacBook Air 在重量和厚度上的差别，这两者不仅最厚处是一样厚的，而且 Pro 只比 Air 稍重了一点点（当然 Air 还有楔形设计）…
在市场策略上，以 Intel 酷睿超低压处理器（Y 系列，MacBook Air）与低压处理器（U 系列，MacBook Pro 13″）拉开性能差距，再加上前者散热上的负优化（误），这两条线的产品不会存在性能上打架的情况。另外，如果今年 MacBook Pro 13″（或 14″）开始采用 AMD Ryzen 4000 处理器，则这种差距还能被进一步拉大。于是，MacBook Air 成为名副其实 Mac 系列产品中性能最差的存在，优势就是价格便宜。
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