Apple Silicon: Was der M1-Chip kann und bedeutet

Auch wenn das Marketing unnötigerweise irreführend ist, die Performance des Apple Silicon fällt dennoch sehr beeindruckend aus.

Eine Analyse von Marc Sauter veröffentlicht am 11. November 2020, 12:01 Uhr

Der M1 auf einer Macbook-Platine (Bild: Apple)

Da ist er also, der M1: So nennt Apple sein erstes selbst entwickeltes System-on-a-Chip für Mac-Systeme. Dieses Apple Silicon steckt im neuen Macbook Air, im neuen Macbook Pro sowie im neuen Mac Mini und soll wahre Wunder vollbringen.

Laut Apple ist der M1 schneller als die Chips in 98 Prozent der im vergangenen Jahr verkauften Laptops - genauere Angaben machte der Hersteller aus Cupertino allerdings nicht. Auch im Vergleich zu den bisherigen x86-Prozessoren von Intel in den Mac-Systemen soll der M1 drastisch besser abschneiden, teils sei er um mehrere Faktoren flotter. Bevor wir uns aber die Performance anschauen, ein paar Worte zur Technik des M1.

Selbst entwickelte Systems-on-a-Chip sind nicht neu für Apple, denn solche SoCs stecken seit vielen Jahren in den iPhones und iPads und seit geraumer Zeit als T1/T2-Controller auch in den Macbooks, den iMacs, den Mac Minis und dem Mac Pro. Beginnend mit dem A6 von 2012 hatte Apple auf Basis einer ARM-Architekurlizenz eigene CPU-Kerne entworfen, die von Anfang an bis heute hinsichtlich Geschwindigkeit und Effizienz zum Besten gehören, was es im Mobile-Segment gibt.

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Der M1 samt zwei LPDDR4X-Chips auf einem Package (Bild: Apple)

Ab dem A8 modifizierte Apple überdies die PowerVR-Grafik von Imagination Technologies, seit dem A11 Bionic stammt die GPU komplett von Apple selbst. Parallel zum Design eigener CPU-Kerne und Grafikeinheiten erfolgte die Entwicklung weiterer wichtiger IP-Blöcke, darunter etwa eine Neural Engine für künstliche Intelligenz und ein NVMe-Controller für SSDs. Der wiederum bildete die Grundlage für die etablierten T1/T2-Chips, die unter anderem Sicherheitsfunktionen wie Verschlüsselung übernehmen.

Beim M1 fließt all diese Expertise zusammen, wobei das SoC quasi wie ein A14X wirkt, also eine stark aufgebohrte Variante des A14 aus dem iPhone 12: Im M1 stecken acht CPU-Kerne, die sich in vier schnelle (Firestorm) und in vier effiziente (Icestorm) aufteilen. Alleine der 192 KByte fassende L1-Instruktionen-Cache und der 128 KByte große L1-Daten-Cache pro Firestorm-Core sind Irrsinn, bei AMD und Intel gibt es 32 KByte respektive 48 KByte.

Hinzu kommen 12 MByte L2 für die Performance- und 4 MByte L2 für die Effizienz-Kerne, was zusammen so viel ist, wie ein aktueller Desktop-Achtkerner von Intel nutzt. Wirklich überraschend kommt das allerdings nicht.