聽說(shuō)蘋果M1能打英偉達(dá)RTX？那跑個(gè)光追試試

豐色 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

不得不說(shuō)，自發(fā)布以來(lái)，蘋果M1芯片的各項(xiàng)測(cè)評(píng)表現(xiàn)都令人印象深刻。甚至此前有人發(fā)現(xiàn)M1 Mac Mini在某項(xiàng)TensorFlow速度測(cè)試中的得分高于英偉達(dá)RTX 2080Ti。

所以一位從事光線追蹤 （Ray tracing）技術(shù)的程序員，就對(duì)M1產(chǎn)生了興趣。

他發(fā)現(xiàn)，M1比他的Haswell（英特爾第四代酷睿處理器）舊電腦Cinebench得分高1.6倍，比Tiger Lake（第11代）新電腦得到的分?jǐn)?shù)高2倍！

于是他又自己動(dòng)手測(cè)了個(gè)新的跑分，看一看M1純粹的光線追蹤性能。

△ 圖源維基百科，光線追蹤可以制作照片級(jí)真實(shí)感的圖像。

那M1芯片的光追性能可以打英偉達(dá)RTX嗎？

往下看。

測(cè)試基準(zhǔn)ChameleonRT

這位測(cè)試者買了一臺(tái)Mac Mini 來(lái)測(cè)試他自己的光線追蹤項(xiàng)目ChameleonRT。

也就是此次測(cè)評(píng)采用的基準(zhǔn)，一個(gè)開源的光線追蹤器，可在多個(gè)光線追蹤后端（Embree/DXR/OptiX/Vulkan/Metal/OSPRay）上運(yùn)行。

這和文章開頭提到的很流行的光線追蹤基準(zhǔn)程序CineBench有點(diǎn)不一樣。

AnandTech 的 CineBench 跑分也使用了Embree 進(jìn)行光線追蹤。這是一個(gè)由英特爾開發(fā)的CPU光線追蹤庫(kù)，提供優(yōu)化的加速結(jié)構(gòu)遍歷和原始交叉內(nèi)核。Embree已廣泛應(yīng)用于電影、科學(xué)可視化和其他領(lǐng)域。所以ChameleonRT 也實(shí)現(xiàn)了一個(gè)Embree 后端。

接下來(lái)就切入正題看看M1在ChameleonRT基準(zhǔn)上的光線追蹤性能評(píng)測(cè)：

M1的光線追蹤性能比較

測(cè)試使用以下兩個(gè)場(chǎng)景：Sponza和San Miguel。

Sponza是一個(gè)有26萬(wàn)個(gè)三角形的小場(chǎng)景，San Miguel有996萬(wàn)個(gè)，分別對(duì)應(yīng)左右兩圖：

比較方法：使用基準(zhǔn)運(yùn)行渲染1280x720像素圖像并運(yùn)行約200幀，然后記錄平均幀速率 (FPS) 和每秒追蹤的百萬(wàn)光線數(shù) (MRay/s)。

下面是使用Embree CPU后端渲染兩種場(chǎng)景的“公平”比較結(jié)果：

Sponza

San Miguel

蘋果M1芯片都居于中間水平。

此外，出于好奇心，測(cè)評(píng)人員還進(jìn)行了“極其不公平”的比較，將 M1 上的 Metal GPU 光線追蹤后端與 英偉達(dá)RTX 2070 上的 DirectX 光線追蹤、Embree CPU 后端與 i9-9920X 進(jìn)行比較。

“不公平”比較結(jié)果如下：

△ Sponza使用Embree CPU后端進(jìn)行的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果

△ San Miguel使用Embree CPU后端進(jìn)行的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果

可以發(fā)現(xiàn)，i9-9920X在使用AVX2指令集時(shí)表現(xiàn)最好。

△ Sponza使用GPU后端進(jìn)行的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果

△ San Miguel使用GPU后端進(jìn)行的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果

可以看出，分?jǐn)?shù)差距較大，但評(píng)測(cè)人員本身也沒(méi)有期待它能超過(guò)極具競(jìng)爭(zhēng)力的英偉達(dá)RTX 2070，只是為了看看M1能排在什么位置。

最后，評(píng)測(cè)人員總結(jié)道:

但即使是當(dāng)前這樣的性能水平，對(duì)于輕量級(jí)芯片來(lái)說(shuō)也令人印象深刻，因?yàn)樗粫?huì)遇到與 XPS 13 相同的熱問(wèn)題（做這些基準(zhǔn)測(cè)試時(shí)風(fēng)扇很安靜），并且可以在 1/4 SIMD 寬度的 CPU 上提供更好的性能，還有一個(gè) GPU 光線追蹤 API，可以在這些基準(zhǔn)測(cè)試中提供比 CPU 快 1.6-2 倍的加速。

很期待在未來(lái)的M系列芯片中看到對(duì) 8-wide的 SIMD 和硬件加速光線追蹤的支持。

“毫不奇怪M1的表現(xiàn)不是很好”

而對(duì)于以上M1芯片的光線追蹤性能評(píng)測(cè)，有網(wǎng)友用一句“太長(zhǎng)不看“總結(jié)道：

基本上是7年前一臺(tái)擁有 i7-4790k處理器的臺(tái)式機(jī)的性能。

評(píng)論區(qū)看法基本一致，另一位網(wǎng)友總結(jié)道：任何支持光線追蹤的東西都有專門的硬件來(lái)處理，毫不奇怪M1的表現(xiàn)不是很好。

也就是說(shuō)，“如果你想要一個(gè)M1 Mac來(lái)處理光線追蹤，性能好不了。但這并不是什么大事，因?yàn)閳D形并不是M1真正的賣點(diǎn)?！?/p>

參考鏈接：

[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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