听说苹果M1能打英伟达RTX？那跑个光追试试
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2021-06-13 09:07
不得不说，自发布以来，苹果M1芯片的各项测评表现都令人印象深刻。甚至此前有人发现M1 Mac Mini在某项TensorFlow速度测试中的得分高于英伟达RTX 2080Ti。
所以一位从事光线追踪 （Ray tracing）技术的程序员，就对M1产生了兴趣。
他发现，M1比他的Haswell（英特尔第四代酷睿处理器）旧电脑Cinebench得分高1.6倍，比Tiger Lake（第11代）新电脑得到的分数高2倍！
于是他又自己动手测了个新的跑分，看一看M1纯粹的光线追踪性能。
△ 图源维基百科，光线追踪可以制作照片级真实感的图像。
那M1芯片的光追性能可以打英伟达RTX吗？
往下看。
测试基准ChameleonRT
这位测试者买了一台Mac Mini 来测试他自己的光线追踪项目ChameleonRT。
也就是此次测评采用的基准，一个开源的光线追踪器，可在多个光线追踪后端（Embree/DXR/OptiX/Vulkan/Metal/OSPRay）上运行。
这和文章开头提到的很流行的光线追踪基准程序CineBench有点不一样。
AnandTech 的 CineBench 跑分也使用了Embree 进行光线追踪。这是一个由英特尔开发的CPU光线追踪库，提供优化的加速结构遍历和原始交叉内核。Embree已广泛应用于电影、科学可视化和其他领域。所以ChameleonRT 也实现了一个Embree 后端。
接下来就切入正题看看M1在ChameleonRT基准上的光线追踪性能评测：
M1的光线追踪性能比较
测试使用以下两个场景：Sponza和San Miguel。
Sponza是一个有26万个三角形的小场景，San Miguel有996万个，分别对应左右两图：
比较方法：使用基准运行渲染1280x720像素图像并运行约200帧，然后记录平均帧速率 (FPS) 和每秒追踪的百万光线数 (MRay/s)。
下面是使用Embree CPU后端渲染两种场景的“公平”比较结果：
Sponza
San Miguel
苹果M1芯片都居于中间水平。
此外，出于好奇心，测评人员还进行了“极其不公平”的比较，将 M1 上的 Metal GPU 光线追踪后端与 英伟达RTX 2070 上的 DirectX 光线追踪、Embree CPU 后端与 i9-9920X 进行比较。
“不公平”比较结果如下：
△ Sponza使用Embree CPU后端进行的基准测试结果
△ San Miguel使用Embree CPU后端进行的基准测试结果
可以发现，i9-9920X在使用AVX2指令集时表现最好。
△ Sponza使用GPU后端进行的基准测试结果
△ San Miguel使用GPU后端进行的基准测试结果
可以看出，分数差距较大，但评测人员本身也没有期待它能超过极具竞争力的英伟达RTX 2070，只是为了看看M1能排在什么位置。
最后，评测人员总结道:
但即使是当前这样的性能水平，对于轻量级芯片来说也令人印象深刻，因为它不会遇到与 XPS 13 相同的热问题（做这些基准测试时风扇很安静），并且可以在 1/4 SIMD 宽度的 CPU 上提供更好的性能，还有一个 GPU 光线追踪 API，可以在这些基准测试中提供比 CPU 快 1.6-2 倍的加速。
很期待在未来的M系列芯片中看到对 8-wide的 SIMD 和硬件加速光线追踪的支持。
“毫不奇怪M1的表现不是很好”
而对于以上M1芯片的光线追踪性能评测，有网友用一句“太长不看“总结道：
基本上是7年前一台拥有 i7-4790k处理器的台式机的性能。
评论区看法基本一致，另一位网友总结道：任何支持光线追踪的东西都有专门的硬件来处理，毫不奇怪M1的表现不是很好。
也就是说，“如果你想要一个M1 Mac来处理光线追踪，性能好不了。但这并不是什么大事，因为图形并不是M1真正的卖点。”
参考链接：
[1]https://www.willusher.io/graphics/2020/12/20/rt-dive-m1
[2]https://www.reddit.com/r/apple/comments/nomun4/a_dive_into_ray_tracing_performance_on_the_apple/
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