In den vergangenen 36 Jahren hat der Apple Macintosh drei verschiedene Prozessorarchitekturen durchlaufen und steht möglicherweise vor der Einführung einer vierten. Während Spekulationen über einen Wechsel zu ARM kursieren, werfen wir einen kurzen Rückblick auf die Geschichte der CPU-Architekturen des Mac.
Motorola 68K (1984-1995)
Der Apple Macintosh (1984) war der erste Mac, der mit einer 68k-CPU von Motorola ausgestattet wurde.
Im Jahr 1984 brachte Apple den ersten Macintosh-Rechner auf den Markt, der bezeichnenderweise den Namen Apple Macintosh trug. Er verwendete eine 8 MHz Motorola 68000 CPU. Während der Entwicklung nutzte ein früher Prototyp des Macs eine 8/16-Bit Motorola 6809-CPU. Nachdem jedoch ein Designer die beeindruckenden Grafikroutinen sah, die für die 68000-basierte Apple Lisa erstellt wurden, wurde die teurere 16/32-Bit 68000 verwendet. Die Apple Lisa nutzte nur eine 5 MHz 68000, aber der neue Mac-Prototyp konnte mit 8 MHz arbeiten. Das gefiel Steve Jobs, der das Lisa-Team übertreffen wollte.
Im Laufe des folgenden Jahrzehnts begannen neue Macintosh-Modelle, Nachfolger des 68000 zu verwenden, einschließlich der reinen 32-Bit-Chips 68020, 68030 und 68040. Diese entwickelten sich im Laufe der Zeit in Bezug auf Geschwindigkeit und Komplexität weiter.
Insgesamt wurden in mindestens 72 verschiedenen Macs 68k-CPUs verbaut. Das letzte Mac-Modell, das dies tat, war das PowerBook 190 im Jahr 1995.
PowerPC (1994-2005)
Der Apple Power Macintosh 6100, der erste Mac mit PowerPC-Basis.
In den späten 1980er Jahren begann sich die Computerindustrie von den veralteten CPU-Architekturen der 1970er Jahre abzuwenden und neuen Tendenzen wie Rechnern mit reduziertem Befehlssatz (RISC) zuzuwenden. Diese Designtechnik versprach schnellere CPUs. Apple untersuchte verschiedene RISC-CPU-Optionen, ging aber schließlich eine Partnerschaft mit IBM und Motorola ein, um eine gemeinsame CPU-Plattform zu entwickeln. Die drei Unternehmen wollten dies nutzen, um die Dominanz von Microsoft-Intel (auch bekannt als „Wintel“) herauszufordern.
Das Ergebnis war die PowerPC-Architektur. Sie wurde zuerst in einer Reihe von Workstations von IBM eingesetzt und dann im Jahr 1994 im Power Macintosh 6100. Apple entwickelte einen 68K-Emulator, der in jeder Version von Mac OS enthalten war. Dies bedeutete, dass diese neuen Macs fast alle ältere 68K-Software (wenn auch mit einigen Geschwindigkeitseinbußen) nahtlos ausführen konnten, was einen reibungslosen Übergang zu PowerPC ermöglichte.
Im Laufe der Jahre brachte Apple etwa 87 verschiedene Mac-Modelle auf den Markt, die PowerPC-CPUs verwendeten, einschließlich Chips der 601-, 603-, G3-, G4– und G5-Serie. Die Taktraten der PowerPC-CPUs stiegen in dieser Zeit drastisch an und reichten von 60 MHz bis hin zu 2,7 GHz. Das letzte Apple PowerPC-Modell war eine Iteration des Power Mac G5, die im November 2005 veröffentlicht wurde.
Intel x86 (2006-heute)
Der erste iMac mit Intel-Prozessor (2006).
Mitte der 2000er Jahre fühlte sich Apple durch seine Abhängigkeit von PowerPC-CPUs eingeschränkt. Macs hatten aufgrund von Verzögerungen bei der Produktion und dem Design neuer PowerPC-Chips Probleme. Außerdem waren die PowerPC-Chips der G5-Generation so energiehungrig, dass sie für den Betrieb eine umfangreiche Kühlung benötigten, was ihren Einsatz in Laptops verhinderte.
Als Apple auf der WWDC 2005 den Übergang zu Intel-Chips ankündigte, waren Kritiker überrascht, aber zufrieden. Nach Jahren der Werbung, die die Überlegenheit von PowerPC gegenüber Intel betonte, fühlte sich Apples Wechsel zu Intel wie eine Rettungsleine für den Macintosh an. Die CPU-Leistung des Macs verdoppelte sich über Nacht fast. Die ersten Intel-Mac-Modelle wurden Anfang 2006 angekündigt: ein iMac und das MacBook Pro.
Um die Softwarekompatibilität zwischen den Generationen zu wahren, implementierte Apple eine ausgeklügelte Emulationstechnologie namens Rosetta ab Mac OS X 10.4.4. Diese konnte bestimmte PowerPC-Codes dynamisch in Intel-Code übersetzen.
Kurz darauf begannen Entwickler, ihre Programme als Universal Binaries zu veröffentlichen, die sowohl auf PowerPC- als auch auf Intel-Macs laufen konnten, was den Übergang zu x86 erheblich erleichterte. Rosetta wurde schließlich ab Mac OS X 10.7 Lion aus dem Betriebssystem entfernt.
Je nachdem, wie man zählt, hat Apple seit 2006 mindestens 80 (vielleicht sogar 100) Mac-Modelle mit Intel-CPUs auf den Markt gebracht. Das endgültige Intel-Mac-Modell steht noch nicht fest, aber wenn man einigen Experten glauben schenkt, könnte es noch in diesem Jahr erscheinen.
ARM (2021?)
Apples MacBook Pro 2020.
Heute verkaufen sich Apples Intel-basierte Macs gut und haben wahrscheinlich eine solide CPU-Roadmap vor sich. Es gibt jedoch Spekulationen, dass Apple bald seine Macs auf ARM-basierte CPUs umstellen wird. Dies wäre der dritte Übergang der Systemarchitektur in der Mac-Reihe – aber warum?
Seit 2010 sammelt Apple kontinuierlich Erfahrungen mit der Entwicklung eigener ARM-basierter System-on-a-Chip (SOC)-Pakete für iPhone-, iPad- und Apple TV-Hardware. Die Fortschritte des Unternehmens sind bemerkenswert. Seine Designs haben sich in Bezug auf Geschwindigkeit und Leistung pro Watt drastisch verbessert, wobei einige iPads jetzt in Bezug auf die Single-Core-Leistung mit MacBooks konkurrieren. Die Erreichung von Intel-Leistung mit ARM-Chips macht sie endlich zu einer praktikablen Alternative für die CPU-Architektur in Macs.
Da ARM in Bezug auf die Leistung wettbewerbsfähiger wäre, würde Apple aus einem Architekturwechsel weitere Vorteile ziehen, darunter Effizienz und Kontrolle. Das Unternehmen hat bereits viele Funktionen in seine SOCs integriert – wie schnellere Fotoverarbeitung und KI-Gesichtserkennung – die Apple-spezifische Designziele beschleunigen. Wenn Apple eigene Chips für Macs verwendet, bekommt es genau das, was es braucht, und nichts zusätzlich.
Außerdem ist es für Apple potenziell günstiger, Chips selbst herzustellen, anstatt sie von Intel zu kaufen. Dies würde Apple-Produkte noch attraktiver machen, als sie ohnehin schon sind, was sich positiv auf das Endergebnis auswirkt. Diese Kosteneinsparungen könnten auch zu einigen günstigeren Macs führen, wenn Apple diesen Weg einschlägt.
Auch Entwickler profitieren davon. ARM-basierte SOCs in Macs würden es App-Herstellern erleichtern, ihre iPhone- und iPad-Software auf die Mac-Plattform zu portieren. Sie könnten die Software für alle drei Plattformen auch leichter auf einem einheitlichen Stand halten.
Es bleibt nur die Frage, wann das passieren wird. Die WWDC 2020 steht vor der Tür, also müssen wir abwarten. Was auch immer passiert, der Macintosh wird wahrscheinlich auch in Zukunft als Plattform erfolgreich sein – selbst wenn Apple dabei weitere Architekturänderungen vornehmen muss.