蘋果M1用著舒服的原因找到了，英特爾：學到了，下次我也用
4核有難，4核圍觀
夢晨 發自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
蘋果M1又快又省電，除了跑分很高之外，實際體驗上也有一種流暢感。
蘋果到底怎么做到的？
原來除了硬件性能強大以外，軟件層面也有優化技巧。
一位名叫Hoakley的程序員偶然發現了其中的秘密。
這老哥總之是有錢，M1和英特爾版的iMac都買了。業余時間他喜歡自己開發點實用小工具，比如壓縮軟件。
老哥在后臺測試自己的壓縮程序時發現，M1上只有4個核心在跑，還有4個閑著。
換到英特爾上試試，因為還沒用到虛擬核心，是由8個真實核心共同承擔了工作。
回到M1里仔細一看，使用率高的還不是性能高的那4個，而是“效率核心”。
△4核有難，4核圍觀
在M1芯片的8個CPU核心里，有4個被稱作“Firestorm”的性能核心，另外4個是“Icestorm”效率核心，性能弱一些，不過功耗更低。
研究了一下，老哥發現是自己把任務優先級設低了，提高以后，就能讓4個性能核心參與進來。
老哥恍然大悟，原來這就是蘋果的策略。
讓優先度低的任務只占用效率核心，慢點就慢點吧，誰讓你優先度低呢。
性能核心保持空閑狀態，隨時應對突發的高優先度任務。
App啟動速度快，切換流暢的原因找到了：4個高性能的核心一直候著呢。
非對稱核心
MacOS給開發者提供了4種優先級，分別是后臺?(background)、實用?(utility)、用戶發起的?(userInitiated)、用戶交互的?(userInteractive)。
如果不指定的話就歸為默認，由操作系統自己安排。
Hoakley老哥把自己的壓縮軟件改造成可以隨時調整優先級的，然后準備了一個10GB的文件開始測試。
在英特爾CPU上，最高優先級完成壓縮需要23.3秒，調成最低優先級需要26秒。
在M1上，最高優先級運行只要14.1秒，調成后臺優先級直接漲到101秒。
老哥認為，犧牲一些不重要任務的運行速度，換來的使用體驗上的流暢，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反面教材。
2006年的時候Linux內核引入了一種叫完全公平隊列?(Completely Fair Queuing)的I/O調度機制。
雖然在理論上能提升總體的運行效率，但用戶正需要完成的任務總是有一些延遲才能執行。
因為用戶體驗太差，最終完全公平隊列被大多數Linux發行版放棄了。
不過也有人不喜歡M1的這種機制，他認為在筆記本上這樣做可以延長續航。但臺式的iMac上真的要犧牲運行速度嗎？反正都是插電源的。
英特爾：在學了在學了
其實CPU內核分性能核心和效率核心這件事，手機上的Arm芯片早就在做了。
甚至高通還在研發中的驍龍875，被曝光在這種架構基礎上還增加了一個“超大核心”Cortex X1。總共1+3+4構成8個核心。
蘋果M1將Arm平臺帶到了PC市場，讓英特爾開了眼。
在CES2021上曝光的12代酷睿Alder Lake，英特爾也宣布要區分兩種核心了。
AMD知道了這個消息后，直接把擠牙膏的Zen3+項目給取消了，轉而全力研發下一代Zen4架構處理器，代號Raphael，預計2022年發布。
不知道AMD會不會選擇跟上這個潮流。
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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