Offene Befehlssatzarchitektur: Apple entwickelt bereits eigene RISC-V-Designs

Derzeit arbeitet Apple an Chips mit RISC-V-Technik: Es geht dabei weniger um die reine Performance, sondern mehr um Effizienz und Kosten.

Eine Analyse von Marc Sauter veröffentlicht am 7. September 2021, 15:30 Uhr

Künftig dürfte Apple auf RISC-V-Technik in seinen SoCs setzen. (Bild: Apple/Montage: Golem.de)

Nach eigenen ARM-Chips hat Apple die Entwicklung von selbst entworfenen Designs mit RISC-V gestartet: In einer Stellenausschreibung für Cupertino heißt es, dass Hardware und Software für die offene Befehlssatzarchitektur bei Apple bereits aktiv implementiert werde. Mittelfristig wird es daher Systeme wie iPhones oder Macs geben, die RISC-V-Technik nutzen.

Die Erläuterung der Position macht allerdings klar, dass Apple keineswegs die bisherigen APs (Application Processors) wie den ARM-basierten M1 einstampfen wird, sondern RISC-V komplementär zur bisherigen Befehlssatzarchitektur für Embedded-Controller eingesetzt werden soll.

ARM und RISC-V sind beides ISAs (Instruction Set Architectures), welche wiederum die Basis für die eigentliche Microarchitektur bilden. Apple ist hier seit vielen Jahren höchst erfolgreich in der Umsetzung, wenngleich der Fokus primär auf ARM-basierten Implementierungen lag.

Embedded-Controller gibt's überall

So stecken in den iPhones und den iPads typischerweise Systems-on-a-Chip wie der A14 Bionic, in aktuellen Mac-Systemen hingegen M1 (Test). Auch die etablierten T1-/T2-Designs nutzen ARM-Kerne und genau hier dürfte Apple mit RISC-V ansetzen.

Laut der Stellenausschreibung wird eine Person gesucht, die in der Core Operating Systems Group arbeitet. Diese ist für Embedded-Subsysteme samt deren Hardware/Software zuständig, die für iOS, MacOS, TvOS und WatchOS eingesetzt werden. Konkret ist eine Position für die der Core Operating Systems Group untergeordneten Vector and Numerics Group vakant, die eine spezielle Ausrichtung abdeckt.

Die Gruppe beschäftigt sich mit Computer Vision, maschinellem Lernen sowie Audio-, Signal- und Videoverarbeitung. Apple sucht Expertise für die Vector-Erweiterung von RISC-V, um damit Low-Level-Computation für beispielsweise 2D-Multi-Layer-Convolution zu betreiben, für Discrete Fourier Transform (DFT) und für Fast Fourier Transform (FFT) mit Blick auf Sprachsynthese sowie Verschlüsselung - hier würde uns direkt Siri einfallen.

Effizienter und kostengünstiger

Idealerweise ist die Person in der Lage, die leistungsfähigsten und energie-effizientesten Routinen für einen innovativen sowie robusten RISC-V-Kern zu entwerfen. Ein solches Embedded-Design würde sich vom iPhone bis zum Mac in einem Embedded-Controller einsetzen lassen, so wie es unter anderem schon Nvidia und Qualcomm bei ihren GPUs (Peregrine in Ampere) respektive SoCs (diverse Snapdragons) umsetzen.

Verglichen zu einem Embedded-ARM-Kern, egal ob selbst entwickelt oder lizenziert, soll so die Effizienz steigen und die Kosten sinken. Apple muss für RISC-V keine Gebühren zahlen, außerdem lässt sich die gleiche Performance tendenziell mit weniger Chipfläche und mehr Leistung pro Watt als bei ARM umsetzen, was angesichts der vielen Millionen ausgelieferten Prozessoren von Apple ebenfalls Geld spart.

Es ist daher anzunehmen, dass mittelfristig allerhand iOS-, MacOS-, TvOS- und WatchOS-Geräte in irgendeiner Form mit Hardware ausgestattet werden, die zumindest anteilig RISC-V-Technik integriert. Ob Apple mit einem iPhone-SoC oder einem Mac-Prozessor beginnt, das bleibt vorerst Cupertinos Geheimnis.