Im Juni 2020 verkündete Apple seine Pläne, die Mac-Produktlinie von Intel-Prozessoren abzukoppeln. Der M1-Chip markiert den Start eines neuen Zeitalters, indem er das erste von Apple von Grund auf entwickelte, auf ARM basierende System-on-Chip (SoC) darstellt. Hier erfahren Sie alles Wissenswerte über Apples eigene Siliziumtechnologie.
Was genau ist der M1-Chip?
Der M1 ist Apples erster, speziell entworfener Chip, ein System-on-Chip, das für die Mac-Computerfamilie gedacht ist. Seit dem Jahr 2006 wurden sämtliche Macs mit Intel-Prozessoren ausgeliefert. Diese nutzten die x86-Architektur (und später x86_64), welche auch in Windows-PCs Verwendung fand.
Der M1 verfolgt hier einen anderen Ansatz. Er basiert auf der ARM-Architektur, die normalerweise in mobilen Geräten wie Apples iPhones und iPads zu finden ist. ARM verwendet im Vergleich zu x86 einen reduzierten Befehlssatz, was zu einer geringeren Leistungsaufnahme führt.
Dies ist eine bedeutsame Entwicklung für Apple und den Mac im Allgemeinen, da es das erste Mal ist, dass das Unternehmen eigene Chips für einen Computer entwickelt. Apple hat jahrelang Chips für mobile Geräte wie das iPhone und die Apple Watch entwickelt, verließ sich jedoch bisher auf Intel für die Prozessoren seiner Desktop-Rechner.
Der M1 bietet einige entscheidende Vorteile gegenüber Intel-Prozessoren, aber auch ein paar Nachteile. Apple betont jedoch, dass die meisten Benutzer keinen großen Unterschied feststellen werden, wenn sie von einem Intel-Rechner auf einen mit einem ARM-Chip umsteigen.
Welche Vorzüge bringt der M1 mit sich?
Da der M1 ein maßgeschneidertes Design ist, konnte Apple genau das umsetzen, was sich das Unternehmen vorgestellt hatte. Das Ergebnis ist, dass viele Einzelkomponenten eines Mac, wie die GPU und der T2-Sicherheitschip, in das M1-Design integriert wurden.
Dieser Miniaturisierungsprozess führt zu einer höheren Effizienz bzw. einem deutlich niedrigeren Stromverbrauch. Zudem versetzt er Apple in die Lage, das zu tun, was es am besten kann: Hardware und Software gemeinsam zu gestalten, damit alles reibungslos funktioniert.
Der vermutlich größte Vorteil ist die Energieeffizienz. Die neuen M1-Chips verbrauchen ungefähr halb so viel Energie wie die bisherigen Intel-Chips, was in einer Verdoppelung der Akkulaufzeit resultiert. Das 13-Zoll MacBook Pro mit M1 soll mit einer einzigen Ladung unglaubliche 20 Stunden Videowiedergabe ermöglichen.
Dies führte zu einer gesteigerten Leistungseffizienz und zu Apples Behauptungen, man habe die „weltbeste CPU-Leistung pro Watt“ hervorgebracht.
Des Weiteren ist da noch die GPU: Ein integrierter Grafikchip mit acht Kernen und einer Rohleistung von etwa 2,6 Teraflops. Das ist etwas besser als eine zwei Jahre alte Mittelklasse-Grafikkarte wie die NVIDIA GTX 1050 Ti (die 2,1 Teraflops erreichte).
Ein solcher GPU-Vergleich spiegelt jedoch nicht notwendigerweise die tatsächliche Leistung wider. Apple behauptet allerdings, der M1 erhalte die Auszeichnung für „die schnellste integrierte Grafik in einem Personal Computer weltweit“.
Apple hat ebenfalls seine Neural Engine in den M1 eingebaut, um Fortschritte im Bereich des maschinellen Lernens zu erzielen. Dies bedeutet in der Praxis, dass bestimmte Anwendungen, die diese Technologie verwenden, schneller arbeiten. Zum Beispiel können Fotos damit Bilder durchsuchen und Objekte sowie Gesichter schneller erkennen.
Der M1 bietet eine Reihe weiterer Vorteile, darunter einen optimierten Bildsignalprozessor für eine verbesserte Videoanrufqualität. Apples Secure Enclave ist in den Chip integriert und bietet eine sichere Grundlage für das Betriebssystem (und biometrische Daten wie Fingerabdrücke).
Der M1 umfasst dedizierte Hardware für die Ver- und Entschlüsselung sowie Hardware-Encoder und -Decoder für gängige Medienformate. Der Thunderbolt-Controller ist nun auch USB-4-fähig mit 40 Gbit/s Übertragungsgeschwindigkeit.
Das gesamte Apple-Ökosystem wird ebenfalls von der Änderung profitieren. Da der Mac nun dieselbe ARM-Architektur wie das iPhone und iPad nutzt, wird die Portierung von Apps zwischen den Plattformen deutlich vereinfacht. iOS-Apps werden in naher Zukunft auch auf dem Mac verfügbar sein.
Man kann also nicht nur mehr iOS-Apps auf dem Mac erwarten, sondern wahrscheinlich auch einige für den Desktop optimierte Versionen Ihrer bevorzugten mobilen Apps.
Gibt es auch Nachteile beim M1?
Da der M1 auf einer anderen Architektur als Intel-basierte Macs basiert, sind sie prinzipiell nicht mit bestehender macOS-Software kompatibel. Glücklicherweise hat Apple hierfür eine Lösung namens Rosetta 2 entwickelt (benannt nach der Kompatibilitätsschicht, die Apple beim erstmaligen Wechsel zu Intel nutzte).
Rosetta 2 wandelt Intel-basierte Apps im Moment der Installation effektiv in ARM um. Theoretisch bedeutet dies, dass ein problemloser Übergang von Intel auf Apple Silicon möglich ist.
Craig Federighi, Apples SVP of Software Engineering, wagte sogar zu behaupten, dass „einige der grafisch anspruchsvollsten Apps unter Rosetta sogar besser laufen als auf früheren Macs mit integrierter Grafik“.
Es scheint, als wäre Rosetta 2 die Übergangslösung, die Apple benötigt, um die Umstellung abzuschließen. Zukünftig können Apple-Entwickler, die Apps mit Xcode kompilieren, die Software auch in folgenden zwei Versionen erstellen:
Eine Legacy-Version, die nativ auf Intel-Apps ausgeführt wird.
Eine ARM-basierte Version für Maschinen mit M1 oder besser.
Nicht nur die Mac-Software könnte jedoch von der Änderung beeinträchtigt sein. Die Abkehr von Intel bedeutet, dass das Dual-Booten Ihres Macs mit Windows nicht mehr möglich ist – zumindest nicht, wenn Sie eine x86_64-Version verwenden. Microsoft hat sich intensiv mit Windows für ARM beschäftigt, die Emulation von x86_64-Software hat das Projekt jedoch gebremst.
Davon sind natürlich auch Linux-Nutzer betroffen. Viele große Linux-Distributionen (darunter Ubuntu, Arch und Fedora) haben bereits ARM-Versionen. Es ist jedoch fraglich, ob Apple das Booten anderer Betriebssysteme auf seinen ARM-Macs zulassen wird.
Es gibt noch zwei weitere hardwarebezogene Einschränkungen beim Umstieg auf den M1-Chip. Erstens ist es nicht möglich, ein externes GPU-Gehäuse über Thunderbolt zu verwenden, und zweitens sind die aktuellen M1-Modelle auf 16 GB RAM beschränkt.
Die ersten Macs mit dem M1-Chip
Apple hat drei Geräte angekündigt, die mit dem M1 ausgestattet sind:
MacBook Air (ab 999 $)
MacBook Pro 13 Zoll (ab 1.299 $)
Mac mini (ab 699 $)
Das MacBook Air ist Apples beliebteste und oft günstigste Option. Es behält die vorherigen von Apple eingeführten Verbesserungen bei, einschließlich eines High-DPI-Retina-Displays, des Magic Keyboards und Touch ID. Der M1 verbessert seinen Vorgänger zudem mit acht CPU-Kernen (gegenüber vier) und einer Akkulaufzeit von 18 Stunden (gegenüber 12).
Auch das 13-Zoll MacBook Pro erhält ein längst überfälliges Upgrade, nicht nur durch den M1, sondern auch durch Apples überarbeitetes Magic Keyboard. Der wesentliche Vorteil des M1 MacBook Pro sind die stolzen 20 Stunden Akkulaufzeit – also im Grunde doppelt so viel wie bei einem Intel-basierten Mac.
Zuletzt wäre da noch der Mac mini – eine angemessene Wahl, wenn man bedenkt, dass Apple in Vorbereitung auf die Markteinführung des M1, ARM-basierte Varianten an Entwickler verliehen hat. Der Mac mini hat seit 2018 kein Update mehr gesehen. Er hat nun zwei zusätzliche Kerne erhalten, während der integrierte Intel UHD-Grafikchip über Bord geworfen wurde.
Vielleicht ist Ihnen bei der Einführung von Apple Silicon ein Muster aufgefallen. Es handelt sich um vergleichsweise Low-End-Modelle, die entweder auf Portabilität oder einfache Desktop-Anwendungen ausgerichtet sind. Wer etwas Leistungsstärkeres möchte, wie ein besser ausgestattetes 15-Zoll MacBook Pro oder Mac Pro, muss vorerst auf Intel zurückgreifen.
Noch leistungsstärkeres Apple Silicon ist in Arbeit
Die aktuellen Macs mit M1-Ausstattung sind leistungsstarke Maschinen, und der Chip ist für ihre jeweiligen Aufgabenbereiche absolut ausreichend. Wer jedoch einen Mac für Videobearbeitung, Software-Kompilierung oder 3D-Rendering benötigt, hat derzeit keine Alternativen zu den Modellen mit Intel-Chips.
Dies deutet jedoch darauf hin, dass wir in den kommenden Monaten weitere Ankündigungen von Apple erwarten können, da es seine High-End-Geräte für den Markt vorbereitet. Apple hat bestätigt, dass die gesamte Mac-Produktlinie innerhalb von zwei Jahren auf ARM umgestellt werden soll.
Dies entspricht dem Zeitrahmen, den das Unternehmen im Jahr 2005 für die Umstellung von PowerPC auf Intel angekündigt hatte. Es benötigte jedoch weniger als ein Jahr, um Intel-Prozessoren in allen neuen Macs zu verbauen.
Erwarten Sie jedoch nicht, dass derselbe M1-Chip in den leistungsstärkeren Geräten verbaut wird. High-End-Macs verfügen in der Regel über mehr Kerne, höhere Taktraten und mehr RAM. Zudem werden dedizierte GPUs von AMD verwendet. Wir werden eher einen M1X- oder sogar einen M2-Chip sehen, der mehr Wert auf Leistung und weniger auf Energieeffizienz legt.
M1 ist erst der Beginn
Wie die A-Serie von Chips im iPhone und iPad ist der M1 wahrscheinlich nur der erste von vielen. Apple bringt normalerweise alle zwei Jahre eine neue nummerierte Version auf den Markt, wobei Varianten wie der A12Z und der A14X die Lücken füllen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Apple auch bei der Mac-Produktlinie einen ähnlichen, abgestuften Ansatz verfolgt.
Denken Sie über ein Apple Silicon-Upgrade nach? Wenn ja, sollten Sie sich hier über einige wichtige Aspekte informieren, bevor Sie von einem Intel-basierten Mac umsteigen.