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为什么E核心让苹果芯片如此快速 -- Why E cores make Apple silicon fast

文章摘要

苹果芯片通过高效能核心(E核)提升性能,E核在低功耗下处理后台任务,使高性能核心(P核)专注于高负载任务,从而优化整体速度和能效。

文章总结

苹果芯片为何高效:E核心的幕后功臣

核心观点

苹果M系列芯片的卓越性能不仅归功于性能核心(P核心),其效率核心(E核心)通过智能分配后台任务,确保了前台应用的流畅运行。

关键细节

  1. 冷启动观察:开机后5-10分钟内,E核心会处理Spotlight索引、Time Machine备份、XProtect扫描等后台任务,而P核心保持空闲状态,确保用户应用不受干扰。

  2. 设计原理:基于Arm的big.LITTLE架构,苹果通过QoS(服务质量)机制严格区分前后台线程:

    • 前台线程可同时使用P/E核心
    • 后台线程仅限E核心,即使可能延迟
  3. 性能优势

    • 避免后台进程拖垮系统(如过去Intel Mac的mdworker崩溃问题)
    • 典型M系列芯片配备4-8个E核心(M1 Pro/Max除外)
    • E核心频率约为P核心的1/4,Activity Monitor的CPU%显示存在视觉误导
  4. 架构演进

    • 2016年首次在iPhone 7的A10芯片实现P/E核心分离
    • macOS从10.10 Yosemite开始支持QoS,但在同构CPU时代效果有限

用户价值

  • 系统可同时运行600+进程/2000+线程而不卡顿
  • 电池续航能力提升
  • 现代应用趋向模块化设计,后台进程更高效

(注:已剔除网站导航、标签列表等非核心内容,保留技术细节和用户视角分析)

评论总结

以下是评论内容的总结,平衡呈现不同观点并保留关键引用:

1. 苹果芯片性能优势

  • 观点:M系列芯片性能卓越,尤其在重负载任务中表现突出
  • 引用:
    • "the results showed the M-series chips coming out on top"(M系列芯片表现最佳)
    • "My M2 MBA doesn't have a fan but literally smokes the majority on Intel systems"(无风扇M2完胜多数Intel系统)

2. 性能比较基准质疑

  • 观点:需要明确"快速"的具体比较对象(Windows/Intel笔记本 vs Mac/Intel架构)
  • 引用:
    • "is the comparison to windows intel laptops, or Mac intel architecture?"(比较对象是Windows还是Mac的Intel架构?)
    • "I always assumed it was for heavy lifting...not just day to day regular stuff"(快速应指重负载任务而非日常使用)

3. 系统后台进程争议

  • 观点:MacOS大量后台线程有利有弊
  • 引用:
    • "spotlight indexing issues...icloud sync...hanging any app"(后台进程可能导致问题)
    • "only if they're doing something useful"(线程有用才是好事)

4. 能效核心优势讨论

  • 观点:E核心设计带来功耗优势,但调度机制存疑
  • 引用:
    • "E cores' main advantage is that they use less power"(E核心主要优势是低功耗)
    • "Does anyone have insight into the MacOS scheduler..."(对MacOS调度算法提出疑问)

5. 操作系统效率批评

  • 观点:硬件强大但MacOS系统效率不足
  • 引用:
    • "Apple Silicon is fast...The problem is macOS is slow"(芯片快但系统慢)
    • "It makes me wonder why Mac couldn't be like that"(对比Linux系统响应速度)

6. 设计理念差异

  • 观点:不同表述反映设计理念差异
  • 引用:
    • "by moving more work to slow cores...performance cores are free"(将工作转移至慢核的积极表述)
    • "doing some useless work is better than doing no work"(质疑无用工作的合理性)