蘋果M1用著舒服的原因找到了，英特爾：學(xué)到了，下次我也用
4核有難，4核圍觀
夢晨 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號 QbitAI
蘋果M1又快又省電，除了跑分很高之外，實(shí)際體驗(yàn)上也有一種流暢感。
蘋果到底怎么做到的？
原來除了硬件性能強(qiáng)大以外，軟件層面也有優(yōu)化技巧。
一位名叫Hoakley的程序員偶然發(fā)現(xiàn)了其中的秘密。
這老哥總之是有錢，M1和英特爾版的iMac都買了。業(yè)余時(shí)間他喜歡自己開發(fā)點(diǎn)實(shí)用小工具，比如壓縮軟件。
老哥在后臺(tái)測試自己的壓縮程序時(shí)發(fā)現(xiàn)，M1上只有4個(gè)核心在跑，還有4個(gè)閑著。
換到英特爾上試試，因?yàn)檫€沒用到虛擬核心，是由8個(gè)真實(shí)核心共同承擔(dān)了工作。
回到M1里仔細(xì)一看，使用率高的還不是性能高的那4個(gè)，而是“效率核心”。
△4核有難，4核圍觀
在M1芯片的8個(gè)CPU核心里，有4個(gè)被稱作“Firestorm”的性能核心，另外4個(gè)是“Icestorm”效率核心，性能弱一些，不過功耗更低。
研究了一下，老哥發(fā)現(xiàn)是自己把任務(wù)優(yōu)先級設(shè)低了，提高以后，就能讓4個(gè)性能核心參與進(jìn)來。
老哥恍然大悟，原來這就是蘋果的策略。
讓優(yōu)先度低的任務(wù)只占用效率核心，慢點(diǎn)就慢點(diǎn)吧，誰讓你優(yōu)先度低呢。
性能核心保持空閑狀態(tài)，隨時(shí)應(yīng)對突發(fā)的高優(yōu)先度任務(wù)。
App啟動(dòng)速度快，切換流暢的原因找到了：4個(gè)高性能的核心一直候著呢。
非對稱核心
MacOS給開發(fā)者提供了4種優(yōu)先級，分別是后臺(tái)?(background)、實(shí)用?(utility)、用戶發(fā)起的?(userInitiated)、用戶交互的?(userInteractive)。
如果不指定的話就歸為默認(rèn)，由操作系統(tǒng)自己安排。
Hoakley老哥把自己的壓縮軟件改造成可以隨時(shí)調(diào)整優(yōu)先級的，然后準(zhǔn)備了一個(gè)10GB的文件開始測試。
在英特爾CPU上，最高優(yōu)先級完成壓縮需要23.3秒，調(diào)成最低優(yōu)先級需要26秒。
在M1上，最高優(yōu)先級運(yùn)行只要14.1秒，調(diào)成后臺(tái)優(yōu)先級直接漲到101秒。
老哥認(rèn)為，犧牲一些不重要任務(wù)的運(yùn)行速度，換來的使用體驗(yàn)上的流暢，太值了。
比如備份文件就不用著急，即使慢到用15分鐘備份不到1G也無所謂。
歷史上也有這樣一個(gè)反面教材。
2006年的時(shí)候Linux內(nèi)核引入了一種叫完全公平隊(duì)列?(Completely Fair Queuing)的I/O調(diào)度機(jī)制。
雖然在理論上能提升總體的運(yùn)行效率，但用戶正需要完成的任務(wù)總是有一些延遲才能執(zhí)行。
因?yàn)橛脩趔w驗(yàn)太差，最終完全公平隊(duì)列被大多數(shù)Linux發(fā)行版放棄了。
不過也有人不喜歡M1的這種機(jī)制，他認(rèn)為在筆記本上這樣做可以延長續(xù)航。但臺(tái)式的iMac上真的要犧牲運(yùn)行速度嗎？反正都是插電源的。
英特爾：在學(xué)了在學(xué)了
其實(shí)CPU內(nèi)核分性能核心和效率核心這件事，手機(jī)上的Arm芯片早就在做了。
甚至高通還在研發(fā)中的驍龍875，被曝光在這種架構(gòu)基礎(chǔ)上還增加了一個(gè)“超大核心”Cortex X1。總共1+3+4構(gòu)成8個(gè)核心。
蘋果M1將Arm平臺(tái)帶到了PC市場，讓英特爾開了眼。
在CES2021上曝光的12代酷睿Alder Lake，英特爾也宣布要區(qū)分兩種核心了。
AMD知道了這個(gè)消息后，直接把擠牙膏的Zen3+項(xiàng)目給取消了，轉(zhuǎn)而全力研發(fā)下一代Zen4架構(gòu)處理器，代號Raphael，預(yù)計(jì)2022年發(fā)布。
不知道AMD會(huì)不會(huì)選擇跟上這個(gè)潮流。
參考鏈接：
[1]https://arstechnica.com/gadgets/2021/05/apples-m1-is-a-fast-cpu-but-m1-macs-feel-even-faster-due-to-qos/
[2]https://eclecticlight.co/2021/05/14/cores-shouldnt-all-be-the-same-m1-macs-do-better/
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