Mac & i 1/2021
S. 34
Hintergrund
Apple Silicon
Bild: Quality Stock Arts, stock.adobe.com; Apple; Bearbeitung: Mac & i

Formel M1

Warum der Apple-Silicon-Chip so schnell ist

Apples M1 ist mehr als ein aufgebohrter A14. In dem SoC stecken viele Spezialeinheiten und Ideen aus früheren Prozessordesigns. Vor allem eine clevere Cache-Hierarchie verhilft ihm zu einer Leistung, die AMD und Intel bei kompakten Geräten bisher nicht erreichen.

Von Nico Ernst

Seit November 2020 werden MacBook Air, MacBook Pro und Mac mini mit Apples selbst entwickeltem M1-Chip ausgeliefert. Was sie leisten, zeigt der Test ab Seite 8. Aber warum fällt die Performance so viel höher aus als bei den jeweiligen Vorgängern mit Intel-Prozessoren? Die bei Apple übliche Antwort lautet natürlich: Durch die perfekte Abstimmung von Hard- und Software. Erstmals hat das Unternehmen bis auf ein paar Schnittstellenbausteine das komplette System in eigener Hand. Aber damit ein optimiertes macOS auch fix arbeiten kann, muss die Hardware, auf der es läuft, ebenfalls entsprechend leistungsfähig sein.

Computer im Baustein

Die besteht im Falle des M1 aus einem System-on-Chip (SoC), also einem nahezu vollständigen Computer auf nur einem Baustein. Möglich wurde das, weil Apple seit 30 Jahren konsequent darauf hingearbeitet hat: Tatsächlich war das Unternehmen 1990 einer der ersten Investoren bei Advanced RISC Machines Ltd, und setzte deren ARM-Architektur – auf welcher der M1 basiert – später bei Newton, iPod und allen weiteren Handhelds ein. Zum großen Erfolg entwickelte sich ARM für Apple erst mit dem iPhone 2007. 2012 vollzog man den logisch nächsten Schritt: Als eines der wenigen Unternehmen erwarb Apple eine Architektur­lizenz und darf seitdem auch Änderungen an den Rechenwerken und der Gesamtstruktur der Prozessoren vornehmen. Vor allem Letzteres ist nun mit dem M1 passiert, denn das Cache-System geht über das hin­aus, was andere mobile ARM-Chips bieten.