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{{Infobox CPU
| name = Apple M1
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| alt = M1芯片图片
| created = 2020年11月17日<ref name="anandtech"/>
| code = APL1102
| microarch = “Firestorm”和“Icestorm”<ref name="anandtech">{{Citation |last=Frumusanu |first=Andrei |title=The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test |url=https://www.anandtech.com/show/16252/mac-mini-apple-m1-tested |access-date=2020-11-18 |language=en |archive-date=2021-01-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210123195200/https://www.anandtech.com/show/16252/mac-mini-apple-m1-tested |dead-url=no }}</ref>
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| gpu = 苹果设计的8核（M1） 苹果设计的16核（M1 Pro） 苹果设计的32核（M1 MAX）
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{{AppleARM}}

'''Apple M1系列'''是苹果公司第一款基于[[ARM架构]]，並使用於桌上型與筆記型電腦的的[[Apple Silicon|自研处理器]][[单片系统]]（SoC），於2020 年 11 月 10 日推出。为[[麥金塔]]计算机产品线與[[iPad]]產品線提供[[中央处理器]]。<ref name=":0">{{Cite web|title=The Apple M1 is the first ARM-based chipset for Macs with the fastest CPU cores and top iGPU|url=https://www.gsmarena.com/the_apple_m1_is_the_first_armbased_chipset_for_macs_with_the_fastest_cpu_cores_and_top_igpu-news-46222.php|access-date=2020-11-11|website=GSMArena.com|language=en|archive-date=2021-01-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20210125184425/https://www.gsmarena.com/the_apple_m1_is_the_first_armbased_chipset_for_macs_with_the_fastest_cpu_cores_and_top_igpu-news-46222.php|dead-url=no}}</ref>它搭载于[[MacBook Air|MacBook Air (2020 年末)]]、[[Mac mini|Mac Mini (2020 年末)]]、[[MacBook Pro|MacBook Pro（13 英寸，2020 年）]]、[[iMac]]、[[iPad Pro]]及[[iPad Air (第五代)]]上。<ref>{{Cite web|last=|first=|date=|title=New MacBook Pro, MacBook Air, Mac Mini With Apple M1 SoC|url=https://gadgets.ndtv.com/laptops/news/apple-arm-m1-chip-based-macbook-air-pro-mac-mini-announced-price-specifications-release-date-2323547|archive-url=https://web.archive.org/web/20201228133137/https://gadgets.ndtv.com/laptops/news/apple-arm-m1-chip-based-macbook-air-pro-mac-mini-announced-price-specifications-release-date-2323547|archive-date=2020-12-28|access-date=2020-11-11|website=NDTV Gadgets 360|language=en|dead-url=no}}</ref>M1是首款用于[[个人电脑]]的[[5纳米制程|5纳米]]芯片。苹果宣称该芯片在所有低功耗中央处理器产品中性能最佳，同时具有最佳的[[效能功耗比]]。<ref name=":0" /><ref>{{Cite web|last=Sohail|first=Omar|title=Apple’s 5nm M1 Chip Is the First for ARM-Based Macs - Boasts 2x More Performance Than Latest Laptop CPU, Uses One-Fourth the Power|url=https://wccftech.com/apple-5nm-m1-chip-for-arm-macs-2x-performance/|access-date=2020-11-11|website=Wccftech|language=en|archive-date=2021-01-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20210126021613/https://wccftech.com/apple-5nm-m1-chip-for-arm-macs-2x-performance/|dead-url=no}}</ref>

2021年10月18日，苹果发布了面对专业用户的[[Apple M1 Pro和M1 Max]]，与原版M1相比，在性能上的提升明显。
2022年3月8日，苹果推出了由兩顆M1 Max介接而成的[[Apple M1 Ultra]]，它是M1的最高阶版。

== 架构 ==
Apple M1成為主處理器之前，蘋果從Mac開始內建[[Apple_Silicon#T系列|T系列]]系統安全晶片，為遷移ARM做準備。<ref>{{Cite web |url=https://www.eettaiwan.com/20210727nt62-apple-m1-processor-history/ |title=存档副本 |access-date=2021-07-28 |archive-date=2021-07-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210728110515/https://www.eettaiwan.com/20210727nt62-apple-m1-processor-history/ }}</ref>

=== M1 ===
该芯片内有四个高性能“Firestorm”核心和四个低功耗“Icestorm”[[多核心處理器|核心]]，结构类似[[ARM]]的[[big.LITTLE]]和[[Intel]]的“Lakefield”系列架构。<ref>{{cite web |title=Apple M1 Chip |url=https://www.apple.com/mac/m1/ |website=Apple.com |publisher=Apple |accessdate=2020-11-11 |language=en |archive-date=2020-11-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201110184757/https://www.apple.com/mac/m1/ |dead-url=no }}</ref>这样的架构能实现以往{{Link-en|苹果-英特爾架构|Apple–Intel architecture}}无法达到的能效比优化。苹果宣称低功耗核心只需要高性能核心十分之一的电量。四个高性能核心均有192 KB[[CPU缓存|指令缓存]]和128 KB数据缓存，并共享12 MB二级缓存；四个低功耗核心均有128 KB指令缓存和64 KB数据缓存，并共享4 MB二级缓存。“Icestorm”的“E集群”频率为0.6–2.064 GHz，最高功耗为1.3 W，而“Firestorm”的“P集群”的频率为0.6–3.204 GHz，最高功耗为13.8 W。M1芯片还包含苹果自己设计的8核（部分型号为7核）[[圖形處理器]]（GPU）。苹果宣称它可以同时执行25,000个[[线程]]。芯片还有一个专用的16核神经网络引擎，可以每秒执行11兆次运算。芯片其他组成部分还包括[[圖像處理器]]（ISP）、[[NVM Express|NVM存储]]、[[Thunderbolt|Thunderbolt 4]]控制器和[[IOS#安全區域|Secure Enclave]]。<ref>{{Cite web | url = https://www.techrepublic.com/article/apples-m1-a-closer-look-at-the-chip-inside-of-the-latest-mac/ | title = Apple's M1: A closer look at the chip inside of the latest Macs | website = Tech Republic | accessdate = 2020-11-19 | language = en | archive-date = 2021-01-27 | archive-url = https://web.archive.org/web/20210127035723/https://www.techrepublic.com/article/apples-m1-a-closer-look-at-the-chip-inside-of-the-latest-mac/ | dead-url = no }}</ref>

M1芯片内有4266 MT/s的[[移动DDR#LPDDR4X|LPDDR4X SDRAM]]<ref>{{Cite web | title=The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test | url=https://www.anandtech.com/show/16252/mac-mini-apple-m1-tested | access-date=2020-11-19 | website=ANANDTECH | language=en | archive-date=2021-01-23 | archive-url=https://web.archive.org/web/20210123195200/https://www.anandtech.com/show/16252/mac-mini-apple-m1-tested | dead-url=no }}</ref>，采用统一記憶體（unified memory）配置（即M1芯片内所有组件共享这一記憶體）。除此之外，整个SoC和RAM采取[[封裝體系]]的形式配置在一起。有8 GB和 16 GB两种配置供选择。<ref>{{Cite web | url = https://www.macworld.com/article/3597569/with-m1-macs-memory-isnt-what-it-used-to-be.html | title = With M1 Macs, memory isn't what it used to be | website = Mac World | accessdate = 2020-11-19 | language = en | archive-date = 2020-11-20 | archive-url = https://web.archive.org/web/20201120122750/https://www.macworld.com/article/3597569/with-m1-macs-memory-isnt-what-it-used-to-be.html | dead-url = no }}</ref>

[[Rosetta|Rosetta 2]]动态二进制转译技术使得搭载M1芯片的设备仍然能够运行原有为[[x86]]架构处理器设计的软件。<ref>{{Cite web | url = https://www.pcmag.com/news/how-fast-is-apples-m1-chip-it-depends-on-the-app | title = How Fast Is Apple's M1 Chip? It Depends on the App | website = PC Magazine | accessdate = 2020-11-19 | language = en | archive-date = 2021-01-26 | archive-url = https://web.archive.org/web/20210126171010/https://www.pcmag.com/news/how-fast-is-apples-m1-chip-it-depends-on-the-app | dead-url = no }}</ref>

=== M1 Pro ===
{{Main|Apple M1 Pro和M1 Max}}

=== M1 Max ===
{{Main|Apple M1 Pro和M1 Max}}

=== M1 Ultra ===
M1 Ultra處理器是由兩個M1 Max處理器用UltraFusion介接而成，M1 Ultra處理器的技術參數是M1 Max處理器的兩倍。

== 制造 ==
由于苹果公司是一家[[无厂半导体公司]]，自身团队专攻[[集成电路设计|芯片设计]]，最终的[[半导体器件制造|芯片制造]]需要[[晶圆代工]]厂家来完成。苹果预订了[[台灣積體電路製造|台積電]]的5纳米生产线来制造該款芯片。苹果也是TSMC 5纳米生产线的前期客户之一。<ref>{{Cite web | url = https://www.eenewseurope.com/news/first-seven-customers-5nm-tsmc-production | title = First seven customers for 5nm TSMC production | website = EE News Europe | access-date = 2020-11-19 | language = en | archive-date = 2020-11-18 | archive-url = https://web.archive.org/web/20201118001731/https://www.eenewseurope.com/news/first-seven-customers-5nm-tsmc-production | dead-url = no }}</ref>M1 Pro 和 M1 Max 具有八个高性能“Firestorm”（M1 Pro 的低分档变体中有六个）和两个节能的“Icestorm”内核，提供总共 10 个内核（某些内核中有 8 个）的混合配置M1 Pro 的基本型号）。M1 Pro 集成了 Apple 设计的 16 核（在某些基本型号中为 14 个）图形处理单元 (GPU)，而 M1 Max 则集成了一个 32 核（在某些基本型号中为 24 个）GPU。每个 GPU 内核分为 16 个执行单元，每个执行单元包含 8 个算术逻辑单元 (ALU)。 M1 Max GPU 总共包含多达 512 个执行单元或 4096 个 ALU，其最大浮点 (FP32) 性能为 10.4 TFLOP。

它们具有与 Apple A14 Bionic 相同的 16 核神经引擎、Secure Enclave 和两个媒体引擎，并包括三个 Thunderbolt 4 控制器。M1 Pro 和 M1 Max 具有统一的内存架构，这意味着芯片上的所有组件，例如 CPU 和 GPU，共享相同的内存寻址。内存为 8 通道 LPDDR5-6400 SDRAM，M1 Pro 的总带宽为 200 GB/s，M1 Max 的总带宽为 400 GB/s。 M1 Pro 有 16 GB 和 32 GB 的内存配置，而 M1 Max 有 32 GB 和 64 GB 的配置。 M1 Max 支持 16 英寸 MacBook Pro 上的高功率模式，用于执行密集型任务。 M1 Pro 支持两个通过 Thunderbolt 的 6K 显示器和一个通过 HDMI 的 4K 显示器，而 M1 Max 支持第三个通过 Thunderbolt 的 6K 显示器。

== 應用產品 ==
=== M1 ===
*[[MacBook Air]] ( 2020 )
*[[MacBook Pro]] ( 13 吋 2020 )
*[[Mac mini]] ( 2020 )
*[[iPad Pro]] ( 11 吋第三代，12.9 吋第五代 )
*[[iMac]] ( 24 吋 2021 )
*[[IPad Air (第五代)|iPad Air]]（ 2022 ）

=== M1 Pro ===
*[[MacBook Pro]]（14寸 2021，16寸 2021）

=== M1 Max ===
*[[MacBook Pro]]（14寸 2021，16寸 2021）
*[[Mac Studio]]（ 2022 ）

=== M1 Ultra ===
*[[Mac Studio]]（ 2022 ）

== 延伸型 ==
{{Firestorm&Icestorm SoC}}

== 图库 ==
{{Gallery
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|File:Apple M1 no heatsink.png|M1 (APL1102)
|File:Apple M1 Pro.png|M1 Pro (APL1103)
|File:Apple M1 Max.png|M1 Max (APL1105)
|File:Apple M1 Ultra.png|M1 Ultra (APL1W06)
}}

== 拓展阅读 ==
* [[Apple Silicon]]
* [[Apple A12Z|Apple A12Z Bionic]]
* [[Apple M2]]
* [[Mac向苹果芯片迁移]]
* [[通用二进制]]
* [[Asahi Linux]]：使M系列CPU之Mac可執行[[Linux]]的一項計劃

== 参考文献 ==
{{Reflist|2}}

{{Apple}}
{{Apple hardware}}
{{ARM芯片}}

[[Category:ARM架構]]
[[Category:Apple晶片]]
[[Category:64位元微處理器]]

Apple M1 - 版本历史

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