随着Apple M系列芯片推陈出新,让很多人对该系列芯片的效能重新产生兴趣。 2020 年 M1 芯片的推出是苹果首次在 Silicon 上使用统一内存(UMA),使苹果能够从更少的 RAM 上挤出更高的效能。 那么 Apple Silicon 上的统一内存到底如何运作?
什么是统一内存(UMA)? 它如何在 Apple Silicon 上运作?
什么是 RAM?
随机存取存储器(RAM)是任何电脑上系统内存的主要组成部分,系统内存为电脑在特定时刻使用的数据提供临时存储区。 系统内存中存储的数据包含你正在查看的文件以及 macOS 所需的文件。 传统上,RAM 物理上以一根窄长方型的样式存在,可直接插入主板上的插槽中,M1 其实也是这方面的一场革命。

Apple 将 M1 设计成系统单芯片(SoC),RAM 则包含在该芯片封装中,这在智能手机(例如 iPhone 15 系列)中很常见,但对于台式机和笔记本来说是一个相对比较新的想法,在 SoC 设计中加入 RAM 可以更快地存取,从而提高效率。 除了将 RAM 物理性地加入 SoC 之外,Apple 还改变了系统使用 RAM 的基本方式,这就是 Apple Silicon 上的统一内存发挥作用的地方。

什么是统一内存? 它怎么运作?
统一内存用意在最大限度地减少CPU和GPU使用的不同内存之间复制的冗余数据,毕竟这个过程不只速度慢且浪费内存容量。 在传统的内存实务中,RAM的一部分是为GPU保留的,如果你的笔记本声称有16GB,并且分配给GPU 2GB,那么你实际上可用于系统任务的只有14GB。 Apple 通过 UMA 解决了这个问题,使内存分配更加流畅并提高效能。

游戏是了解统一内存优势的最佳方式。 当你在 Mac 上玩游戏时,CPU 先接收游戏的所有指令,然后将 GPU 所需的资料推送到显卡。 接下来,显示卡获取所有数据并在自己的处理器(GPU)和内置 RAM 中对它进行处理。

如果你有一个具备整合显卡的处理器,GPU 仍然会维护自己的内存区块,处理器也是如此。 CPU 和 GPU 独立处理相同的数据,然后在其内存存储库之间来回传递结果。 如果你放弃来回移动数据的要求,就很容易可以看出将所有内容保留在同一储存区域中可以提高效能。 统一内存允许所有组件在同一位置访问同一内存,从而真正彻底改变性能。

除物理上整合 RAM 之外,新的统一内存架构还可以更有效地利用可用内存,使搭载 M 系列芯片的 Mac 电烤几乎可以做任何事情,包括运行 Windows 11(虽说是通过 VM 进行)。 将所有内存都放在同一个池子里表示任何组建都可以在需要时随时自由提高使用量,在必要时无缝分配资源。