2020 M1 MacBook Air、MacBook Pro 性能实测
苹果在2020年3月更新英特尔系列MacBook后，11月带来全新一代 MacBook Air 和 MacBook Pro，配备苹果首款自研M1芯片取代英特尔CPU，本文将尽可能总结全网性能测试数据及专业软件性能实测。
苹果自研处理器M1的初步介绍可以查看这条回答：
处理器升级
- 2018/2019款MacBook Air 使用英特尔第8代i5-8210Y，设计功耗7瓦。
- 2020年3月MacBook Air 英特尔第10代i3-1000NG4，设计功耗9瓦。
- 2020年3月MacBook Air高配使用英特尔第10代i5-1030NG7，设计功耗10瓦。
- 2020年3月MacBook Pro 使用英特尔第8代i5-8257U，设计功耗15瓦。
- 2020年3月MacBook Pro 高配使用英特尔第10代i5-1038NG7，设计功耗28瓦。
- 2020款11月 ARM MacBook Air 使用苹果 M1 芯片，设计功耗未知
- 2020款11月 ARM MacBook Pro 使用苹果 M1 芯片，设计功耗未知
由于MacBook Air 和 MacBook Pro 仍然配备原有的30瓦和61瓦充电器，预计 M1 在MacBook 的功耗与相对应的英特尔CPU基本持平。
M1 与 “iPhone12”使用的 A14 芯片最大的区别是 M1 运行在 128 位的内存总线上，而不是 A14 的 64 位。在 8 个 16 位内存通道和 LPDDR4X-4266 级内存中，M1 内存带宽峰值达到 68.25GB/s。M1 还降低了内存延迟，由 A14 的102纳秒降至96纳秒。
CPU性能测试如下：
①Geekbench5测试：模拟CPU短时间睿频性能。
应用场景：开应用，浏览网页，Office办公(Word/Excel/PPT)。
MacBook Air：
- 2018/2019款Air i5 单核747多核1502
- 2020款Air i3 单核1007多核2020，比2018/2019款单核提升35%多核提升34%
- 2020款Air i5 单核1061多核2691，比2020款i3单核提升5%多核提升33%
- 2020款Air M1 单核1678多核7225，比2020款i3单核提升66%多核提升258%
MacBook Pro：
- 2020款Pro 8代i5 单核922多核3847
- 2020款Pro 10代i5 单核1135多核4233，比8代i5单核提升23%多核提升10%
- 2020款13寸Pro M1 单核1689多核7288，比8代i5单核提升48%多核提升89%
2019款16寸i7 MacBook Pro 单核1029多核5381
此次M1芯片对 MacBook Air 性能提升巨大，配备M1芯片的 MacBook Pro 拿到苹果电脑史上最高的单核心分数，M1单核分数高于目前任何 MacBook 甚至配备桌面端英特尔 i9 或 Xeon 处理器的 iMac。
M1芯片在MacBook Air 的多核心分数相比英特尔低功耗i3 CPU提升 2.5 倍并直接超过 2019 款16寸 MacBook Pro 顶配使用的 45 瓦 2.4GHz 8核 i9-9980K（价格¥22199）。
M1 MacBook Air 多核心分数与同样配备M1芯片的13英寸 MacBook Pro 分数非常接近。完成测试后M1 MacBook Air 正面最高温度为29°C，i3温度为36°C。
部分 Windows 笔记本使用“电池供电”和“连接电源”时会出现性能不同的情况，即使将处理器选项设置为“性能模式”，MacBook Air 在测试中无论是否插电，CPU性能表现基本一致。
②CinaBench R23多核：模拟CPU长时间高负荷工作。
应用场景：视频渲染，机器学习，图片/音乐后期处理
MacBook Air：
- 2019款双核i5平均功耗10瓦，得分1417
- 2020款双核i3平均功耗10瓦，得分1628，比2019款提升14%
- 2020款四核i5平均功耗10瓦，得分2328 ，比2020款提升43%
- 2020款ARM M1 平均功耗10瓦，得分7401，比2020英特尔i3提升354%
MacBook Pro：
- 2020款13寸入门款MacBook Pro平均功耗27瓦，得分5171
- 2020款ARM M1 MacBook Pro 得分7749，提升50%
2019款16寸Pro六核i7平均功耗50瓦，得分7043
2019款16寸Pro八核i9平均功耗50瓦，得分9233
苹果高级副总裁 Federighi 在英国独立报采访中表示新一代 MacBook Air、MacBook Pro 和 Mac mini 将通过“散热能力”区分，MacBook Pro 和 Mac mini 配备了散热铜管和1个散热风扇，而MacBook Air 没有。
在CPU高负荷运行中，MacBook Air 是唯一出现性能衰退的机型，第1次运行测试时分数与MacBook Pro 基本持平（7749 vs. 7479），但运行10分钟左右开始出现性能下降，最终30分钟平均分数6600，降幅11.75%。但这是 CPU 长时间满载的情况下出现的性能下降，在接下来的实际应用测试中两者的差距并不明显。
这个结果仍比配备英特尔第10代i3/i5的 MacBook Air 优秀太多，上代 MacBook Air 配备散热风扇的情况下运行此项测试时，温度在几秒内直接到达100°C，性能直线下降20-30%。而此次测试M1芯片温度始终未超过60°C，机身正面最高温度仅为35°C。
MacBook Air首次运行测试时 CPU 功率仅为10瓦，高性能核心频率为2.65GHz，CPU 每瓦性能爆表，10分钟后出现的性能衰减相应 CPU 功率减少至7瓦左右。
这项CPU压力测试结果让 MacBook Air 从“基本告别专业软件”变为“基本碾压一切旧款13寸MacBook Pro”。
而全新配备M1 芯片的 MacBook Pro 由于拥有散热铜管和散热风扇，能够在高负荷运行下一直保持优秀的 CPU 性能，多线程性能相比M1芯片的 MacBook Air 提升17.4%。
③GeekBench5 Metal GPU跑分：
应用场景：可利用 GPU 加速的软件 (Adobe Ai/Pr, NASA, FCPX等等)
- i3 MacBook Air：5766
- i7 MacBook Air：9390
- M1 MacBook Air：18815
- M1 MacBook Pro：19160
苹果M1配备的GPU频率为1.2GHz，满载功率仅为7瓦，但性能达到16寸独立显卡的50%左右。相比之下16英寸 MacBook Pro 使用的 AMD 独立显卡功率为50瓦。
即使同样配备M1芯片，3款新设备的GPU性能略有不同。入门款MacBook Air拥有7核GPU，而高配 Air、MacBook Pro 和 Mac mini 拥有8核心GPU，这是由于芯片生产初期良率不足而屏蔽1个核心的做法，上一次苹果有这样的操作是2018年的A12X iPad Pro 芯片，并在2020年推出的 A12Z 芯片中释放了被锁住的1个GPU核心。目前来看这项缺陷对入门款 MacBook Air 性能影响很小。
内存
此次苹果 M1芯片将内存颗粒集成，苹果称为“统一内存”，由于CPU、核心显卡和神经网络引擎共享内存，理论上内存越大GPU和NPU性能也会相应增加。由于CPU性能的大幅度提升，进行日常应用的单任务切换会有非常低的内存使用率。
测试同时打开系统常用应用：“Safari浏览器，地图，邮箱，信息，Keynote演讲，Numbers表格，Pages文稿，App Store，备忘录和提醒事项”， 8GB内存仅占用3.38GB。
硬盘速度
此次 MacBook Air 固态硬盘读写速度大幅提升，读取接近2.7 GB/s，超过2020入门款英特尔i5-8257U MacBook Pro。
第三方软件兼容性与性能测试
所有第三方软件可使用苹果“Rosetta2”平台转译至ARM M1芯片运行，整个过程在10秒左右，非常迅速，之后再次开启 APP 时无需再次转译。
换句话说，使用英特尔处理器在 macOS10.15 能运行的APP，M1芯片都能运行。
M1 芯片同时支持原生运行所有 iOS 和 iPadOS 应用（需经过软件开发者批准）
游戏：
Unigen Heaven 游戏跑分在 MacBook Air 获得2389分，机身正面温度最高32.6度。
实际游戏测试中，FPS类游戏使用原生分辨率（2560*1600）并开启全部特效后每秒60-70帧。
在大型3A系列游戏中，由于核心显卡 TFlops 相比独立显卡差距较大，16寸 MacBook Pro 配备的 AMD 独立显卡仍有很大优势，Radeon 5600M 相比 M1芯片的 GPU 实际性能提高230%。
M1芯片不适合进行大型游戏，且暂不支持外接显卡。
摄影：
50张4200万像素照片，由索尼α7R III 镜头导入未针对M1 优化的 Adobe Lr，更改参数后出片速度与¥14499高配英特尔10代i5相差1.2秒， CPU满载时GPU仅占用10-20%。
500张4200万像素单反原片也没能让新款 M1 MacBook Pro 与 MacBook Air 拉开差距。
编程：
使用相同XCODE代码写入，M1芯片的 Mac 机型完成时间相比英特尔处理器大幅缩短。与 AMD 黑苹果组装台式机 (Hackintosh)性能基本持平。
视频剪辑：
使用未针对 M1 芯片优化的 Adobe Pr 渲染 5分钟 4K H.264 格式视频，M1 MacBook Air 3分06秒，2020英特尔i7-1030NG7则需要19分钟40秒。
使用未针对 M1 芯片优化的 Adobe Pr 渲染 10分钟 5K 视频，M1 MacBook Pro 完成时间相比上代英特尔版本缩短36%，配备 M1 芯片的 MacBook Air 速度略慢于 MacBook Pro 和 Mac mini。
使用苹果自家的 Final Cut Pro X 进行相同10分钟5K视频渲染差距则更明显，M1芯片 MacBook Pro 相比英特尔处理器渲染速度提升192%，几乎与16寸 MacBook Pro 持平。
进行8K视频渲染时，拥有风扇的 M1 MacBook Pro 与无风扇 MacBook Air 的区别也并不明显。
MacBook Air 与 MacBook Pro 其他升级
- 续航时间提升至15小时和17小时，视频播放时间提升至18小时和20小时。
- 除 CPU 升级外，MacBook Air 此次升级了 P3 广色域显示屏，色彩饱和度相比上代提升25%，与MacBook Pro 持平，但亮度仍然维持400尼特，比 MacBook Pro 低100尼特，对于苹果入门笔记本 MacBook Air 的屏幕来说已经是非常大的进步。
- MacBook Pro 升级录音棚级3麦克风阵列，支持定向波束成形，但没有像16寸麦克风支持“高信噪比”，苹果的“录音棚级”真的是“录音棚”级，2019年16寸机型刚刚配备这种麦克风的时候，YouTube 知名博主 Jonathan Morrison 采访苹果VP Phil Schiller，全程使用MacBook Pro 麦克风收音，效果非常好，能访问 YouTube 的朋友可以打开感受一下：https://www.youtube.com/watch?v=KjfxcL1S8Dc
- 支持Wi-Fi 6（802.11ax）
- 雷雳(Thunderbolt)3 兼容 USB4
- 720p摄像头通过M1处理器实现降低噪点、更高动态范围、增强白平衡以及人脸检测
需要注意的是，目前配备M1芯片的MacBook只支持外接1台显示器，如果使用随航功能(SideCar)则可以让 iPad 变为第2个显示屏。
Mac mini 的两个Thunderbolt3接口只能外接1个显示器，但支持通过HDMI接入第2台外接显示器，HDMI接口最高分辨率为4K。
与英特尔、AMD进行对比
硬件测评网站 Anandtech 横向对比“M1 芯片”、 “M1芯片使用Rosetta2转译”、“AMD”和“英特尔” （移动端和桌面端）CPU多线程性能，结果如下：
GPU方面 M1 的核心显卡相比2年前的英特尔UHD系列核心显卡提升6倍，M1 甚至超过了中端独立显卡 Radeon RX 560X，部分测试结果与 GTX 1650 相同。
型号对比&购买建议
M1 MacBook Pro vs. M1 MacBook Air
- 日常办公性能持平
- CPU多线程性能提升17.4%
- GPU性能提升8%
- 屏幕亮度 500尼特 vs. 400尼特
- 厚度1.56厘米 vs. 1.61厘米
- 重量1.4千克 vs. 1.29千克
- P3广色域显示屏
- 录音棚级三麦克风阵列 vs. 三麦克风阵列
- 最高支持外接6K分辨率显示屏(6016 x 3384)
- 可选配硬盘容量2TB
购买建议：
今年的 MacBook Air 适合大部分用户直接升级，CPU 与 GPU 性能提升相比英特尔芯片有 2-3 倍的提升，Air 系列性能得到革命性升级，同时发热情况大幅改善，MacBook Air 甚至能够轻松驾驭编程、4K 视频剪辑等高负荷 CPU 和 GPU 工作。
MacBook Pro 拥有更高的屏幕亮度，拥有散热铜管和散热风扇，CPU性能在长时间工作时仍能保持高性能运行，配备录音棚级3麦克风阵列。整机重量相比 MacBook Air略微增加，性价比略低于 MacBook Air。
至于为什么 MacBook Air 比 MacBook Pro 还要厚的问题，MacBook Air 为楔形设计，厚度前后不一致，如图所示：
总结
无论今天的数据有多么不可思议，我们仍要记得这是苹果的第一代笔记本电脑芯片，在第一代芯片成功后，苹果很可能像最初几代 X86 芯片一样在几年内获得更大的性能进步，毕竟今年的 MacBook Air 是在没有散热风扇的情况下取得2.5倍的性能提升。
苹果全球营销高级副总裁 Greg Joswiak、硬件高级副总裁 Johny Srouji、以及软件主管 Craig Federighi在配备M1 芯片的 MacBook 发售后接受了英国独立报的远程采访，他们回答了为什么没有对 MacBook 进行重新设计：
“M1是苹果过渡的基础，苹果不会只为了更改设计而去更改设计。”
根据之前的多名分析师预测，2021年将会迎来全新设计的 14寸 MacBook Pro 以及 23寸 iMac，预计在那时推出的 M2、M3 芯片将进一步释放苹果 ARM 芯片的更强性能。
iMac 在重新设计后将获得更窄的边框，MacBook 升级万年不变的 720p 摄像头等等。
如果显卡（GPU）性能是工作负荷的重点，即使 M1 自带的核心 GPU 已经超越英特尔第10代28瓦 i5 系列自带的 Iris G7显卡，但相比16寸 MacBook Pro 的 AMD 独立显卡仍然有1倍左右的差距，所以需要更强 GPU 的专业用户仍然推荐购买16英寸 MacBook Pro。
Windows用户看到这些数据开始眼馋的话，可以期待英特尔即将带来的 Lakefield CPU 和 AMD锐龙5000系列的移动端新款处理器。预计英特尔 Lakefield CPU 也将大幅提升每瓦性能，届时 Windows 笔记本将获得续航提升，即将于2021年发布。
