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2024-01-10
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在2020年，苹果公司推出了基于ARM架构的M1芯片，而这款芯片的GPU则采用了苹果自研的技术，使得M1在图形表现方面有了重大的提升。本文将会对M1的GPU进行原理和详细介绍。
首先，M1的GPU是由苹果自研的技术构成，官方称其为Apple GPU。这款GPU是基于现代GPU架构设计，具有可编程流水线和多级缓存，同样集成了视频编解码器和深度学习加速器。与此同时，M1的GPU还使用了最新的7nm工艺制造，使得其性能和效率得到了很大的提升。
从原理上来说，M1的GPU主要分为三大模块。第一个模块是逻辑模块，可以进行许多高级计算，例如向量写入、标量算术或者分支转移等。 第二个模块是贴图模块，可以进行高性能纹理映射算法，包括插值和纹理压缩等操作。 第三个模块是渲染模块，可以进行统一的Geometric处理和片元着色器计算，同时还支持和前两个模块相同的一些操作。这三个模块彼此独立，但通过一个内存接口进行交互。
M1的GPU采用了tile-based渲染，这意味着GPU在每个小区块（tile）上处理数据，在这些小区块之间进行数据传输，极大地降低了片元着色器的工作量。同时，M1的GPU还支持tile-aware访问，使得每个tile都可以在多个shader core之间共享数据。
此外，M1的GPU还采用了先进的计算技术，例如16-bit的浮点运算以及基于Area Threshold的着色器性能优化技术，在提高GPU性能的同时还能够降低功耗。
总结一下，M1的GPU采用了多种技术，包括可编程流水线、tile-based渲染和先进的计算技术等等，使得它在性能和效率上都拥有了很大的提升。此外，M1的GPU还具有芯片级别的深度学习加速器和视频编解码器，使得M1不仅在图形应用上表现出色，同时也能处理机器学习和视频的任务。
