蘋果敢于這么激進的使用 SWAP, 經(jīng)過研究之后, 可以簡單概括為幾點:

• 蘋果的二進制模式更容易在程序間共享內(nèi)存, 以及在需要的時候釋放(相比于 Android JVM 為主/App 之間 JNI 二進制互相獨立的模式)

• 系統(tǒng)的內(nèi)存壓縮經(jīng)過精妙設計, Apple Silicon 支持了內(nèi)存壓縮指令

• 小容量 SSD 有獨立的 SLC 模擬區(qū)域, 不僅讀取寫入更快, 還有超過 TLC 部分一個多數(shù)量級的耐久

• 通過 Apple Silicon 集成的 ASP 存儲主控管理器, 可以直接把虛擬文件系統(tǒng)對應的空間映射到 SSD 的 SLC 模擬區(qū)域

接下來從頭到尾解析:

首先隨著內(nèi)存用量的提升，macOS 首先會把緩存在內(nèi)存里的內(nèi)容，如程序二進制的代碼頁面（如 Mach-O 的程序/應用間可以共享的 dylib 動態(tài)庫）從內(nèi)存中 Pageout（這些數(shù)據(jù)本身就在外存上, 屬于 clean page，可以直接被釋放掉）, 然后把內(nèi)存里文件IO緩存寫回到外存。從而回收一部分內(nèi)存給新的需要內(nèi)存的程序使用. 這是最基本的釋放邏輯.

當然 iOS 和 macOS 共享一個內(nèi)核設計, 同時有著接近的 App 開發(fā)框架(UIKit/AppKit/Swift 和 MacCatalyst), 都是圍繞編譯后的二進制機器碼運行; 而 Android 上的一等公民是 Java/Kotlin 等 JVM 語言, 他們的代碼不太容易像二進制代碼那樣共享二進制庫, 或者是把 JIT 的代碼從內(nèi)存中直接 pageout.

接著就會對活躍度較低的頁面進行壓縮，Mavericks 系統(tǒng)開始普及的時候還用的是 WKDM 算法, 對 CPU 的要求不高; 到了 Yosimite 換成了 LZ-FSE, 而如今的實現(xiàn)是混合了 WKDM 和 LZ4 這兩種算法, 從而兼顧性能和壓縮率.

內(nèi)存壓縮能有效減少稀疏對象 dirty page 的內(nèi)存占用, 壓縮率非常高. 但是代價就是需要 CPU 性能做支撐.

然而蘋果的牛逼之處就在于,?Apple Silicon 直接集成了硬件內(nèi)存頁面壓縮/解壓指令, 從而提升性能, 更關(guān)鍵的是帶來能效上的提升.?

當然如果內(nèi)存還不夠用, 就需要把頁面換頁到外存上, 這也就是常說的「虛擬內(nèi)存」或者「頁面交換」.

就從實際情況來說, 8G 內(nèi)存的 M1/M2 平臺能維持 10GB 左右的 SWAP 水平還保持流暢. 而 16G 的 M1 我長時間在 20GB 左右的 SWAP 下工作(開啟大量網(wǎng)頁+FCPX), 也依舊可用.?

從實際的體驗上來說, 8G 內(nèi)存的 M1 M2 確實能強過很多 16G 的 Windows 筆記本, 畢竟很多時候后者短板在 CPU 上.

這就是為什么在 Windows 主流 16G 內(nèi)存的情況下, Mac 敢給 8GB.?

如果真的像有些人所說, 8G 的 Mac 的內(nèi)存表現(xiàn)那么差, 用戶早到手就退貨, 那蘋果去年市場占有率就不應該提升.

然而很多人印象里 SSD 的寫入次數(shù)有限, 且可能聽說了有用戶買來三個月發(fā)現(xiàn) SSD 壽命用了 3%.

實際上這只是 big sur 早期的一個 bug 導致的問題, 后續(xù)的系統(tǒng)也已經(jīng)修復.

而且我們不難發(fā)現(xiàn), 雖然他寫入了 150TB, 但是僅僅消耗了 3% 的壽命, 換言之他的 2TB Mac 的預計壽命是 5PB 寫入.?

哪怕他不升級系統(tǒng)修復 bug, 按照這個速度也得五年半才完全耗盡.

而對于 256/512GB 的機型來說, 實際上蘋果給這些機器留出了 10-12GB 的獨立 SLC 模擬區(qū)塊用于緩存/SWAP 等任務. 如果按照 TLC 寫入, 相當于正常 30GB左右的空間.

作為 TLC 使用的區(qū)塊只能承受 3000 次的磨損, 而如果作為較為簡單的 SLC 使用, 不僅性能更快, 而且耐久度能高達10萬次, 也就是比正常區(qū)塊高一個半數(shù)量級的耐久度. 雖然距離傲騰還是差了一個數(shù)量級, 但是比起很多激進開 SLC 緩存寫放大的 SSD 還是要強很多的.

再加上 macOS 的一個整體化設計, APFS 文件系統(tǒng)容器的 VM 卷的寫入能被映射到上述的 SLC 模擬區(qū)塊, 從而在提升換頁速度的基礎上減少對主要以 TLC 區(qū)域的壽命影響.

結(jié)合上述數(shù)據(jù)計算: 哪怕是最低端的 256G Mac, 都能有 1.5PB 寫入量的壽命, 而中端消費級的 SN570 256GB 標稱只有標稱 150T 的耐久度, 相當于 256G Mac 的 1/10; 就算是 1TB 的 SN570 也僅 600TBW 的標稱耐久量.

當然 8+256 的配置在操超重度的使用下確實會有更高的寫入量, 這點因人而異. 只有拿出更多樣本才有代表性.

在 v2ex 上就有個帖子統(tǒng)計 M1 M2 用戶購買后的寫入量. 如果按照上面這個老哥一年半 208T 寫入(13% 壽命消耗), 那也有 7 年水平的預期壽命, 相信在此之前電池會更早衰減(電池充放電循環(huán) 1000 次之后就只有80% 容量, 特殊環(huán)境下容量會下降更快).

后面的老哥就用得特別猛, 居然寫入了 317T(20% 壽命), 不過不清楚他用了多久(SSD 上電 2160 小時), 以及是如何虐待他的 Mac. 考慮到 V2 上碼農(nóng)比較多, 可能是本機編譯比較頻繁、且內(nèi)存壓力較大導致的. 一般的辦公用戶的使用強度很難到這個水平.

至于帖子內(nèi)的其他 16G 內(nèi)存的案例, 寫入量普遍都不是太高, 說明 Apple Silicon 大多數(shù)情況下 SWAP 寫入不至于造成用了5年就暴斃. 日常真的不必擔心.

這是因為蘋果的模擬 SLC 策略設計非常嚴謹:?用固定的 SLC 模擬區(qū)當開頭的緩存, 過了之后在用戶的部分大概還有一個 10% 的 SLC 模擬區(qū), 之后就是真實的緩外速度, 哪怕是 256G 的低配都能有接近 500MB/s 的水平

在 256/512GB 的容量的 Mac 并不追求極限寫入速度(這個容量基本都是辦公用戶, 沒那么頻繁的倒騰數(shù)據(jù)的需求), 這一定程度上也是如今 M2 Mac 減少存儲顆粒卻基本不影響體驗的前提.

作為對比, 像市面上那種 500元/TB 的 SSD 那樣開全盤模擬 SLC 緩存去掩蓋緩外過慢的問題(256G SN550 緩外基本就只有 300MB/s), 這樣造成的多次擦除就會讓廠商降低標稱耐久度從而規(guī)避售后責任.

當然在 1TB 容量以上的 M2 Pro/Max 機型上, 緩外的速度就因多顆 NAND 組成多通道而非?？捎^.

我手頭的 8TB M1 Max 在 80% 容量的情況下, 持續(xù)寫入仍然能全程保持在平均 3.8GB/s 的水平.

高緩外速度對 FCPX 轉(zhuǎn)優(yōu)化媒體/渲染產(chǎn)生 ProRes 中間文件、需要頻繁導入大容量素材的自媒體和影視 DIT 人員是非常重要的.

Mac mini 配件選購指南

當然, 價格也是很貴的. 只不過這種生產(chǎn)力設備追求的就是性能達標、工作穩(wěn)定和開箱即用. 真正的用戶關(guān)注的是這樣的設備的體驗和產(chǎn)出效益, 而云用戶只會噴貴.

最后我還是想補充一點:?地表上的廉價知識只能回答一些簡單的問題. 如果僅靠這些看似正確的簡單理論, 不依賴基本的數(shù)據(jù), 也不去搜集「事實」, 全靠嘴炮去建構(gòu)「事實」, 那就是徹頭徹尾的胡編亂造了.