Sonderweg „Apple Silicon“

Alle von Apple bislang mit dem hauseigenen „Apple Silicon“angekündigten Macs basieren auf demselben Chip: dem Apple M1. Er ist verwandt mit den Chips in iPhones und iPads und ist die erste Generation von Apples Mac-SoCs.

Auch wenn Cupertino die Bezeichnung „Apple Silicon“propagiert, sprechen manche von ARM-Chips – denn die Apple-CPUs basieren auf der ARM-Architektur. Die aktuelle erste Generation M1 kombiniert vier High-Performance-Kerne und vier Energieeffizienz-Kerne, die auch gleichzeitig genutzt werden können. Auf dem SoC (System on a Chip) ist zudem der Grafikprozessor (GPU) enthalten, je nach Mac-Modell mit acht oder sieben Kernen. Branchenkenner nehmen an, dass Apple solche Chips, bei denen ein GPU-Kern die Endkontrolle nicht besteht, als 7-Kern-Variante etwas günstiger verkauft. Mit an Bord sind außerdem Spezialhardware für Machine Learning – die aus 16 Kernen aufgebaute „Neural Engine“–, spezialisierte Elektronik für Foto- und Videosignalverarbeitung sowie Controller für Thunderbolt 3 und PCIe 4.

Die im Vergleich zur Intel-Architektur recht hohe Rechenleistung erreicht der

M1-Chip vor allem aus zwei Gründen: Erstens wird er von der Chipfabrik TSMC bereits im 5-Nanometer-Prozess gefertigt, während Intel in seiner eigenen Produktion bestenfalls 10 nm erreicht. Kleinere Strukturbreiten erlauben schnellere Signalübertragung. Zweitens ist der Arbeitsspeicher als „LPDDR-DDR4X“-RAM direkt auf dem SoC platziert und dort mit der hohen Taktrate von 4266 MHz angebunden. Allerdings sind bisher nur Konfigurationen des M1 mit 8 GB oder 16 GB RAM erhältlich. Größere Speicherkapazität soll in künftigen AppleSilicon-Generationen folgen, und vermutlich wird Apple für manche stationäre Mac(Pro-) Modelle auch wieder externe Speicherriegel anbinden müssen.

Das auf aktuellen Macs vorinstallierte macOS 11.2 „Big Sur“ist das erste Betriebssystem, das Apple Silicon unterstützt. Ältere macOS-Versionen laufen nicht auf den Apple-M-Chips, da sie allein für IntelCPUs

ausgelegt waren. Auf M1-Macs lässt sich zudem kein Windows installieren – für Intel ohnehin nicht, bislang aber auch nicht die Windows-Version für ARM. Ältere MacSoftware, die noch für 32-Bit-CPUs ausgelegt ist, läuft ebenfalls nicht. Mac-Entwickler bieten ihre Software zunehmend als „Universal-Apps“an – Programmcode für Intel und Apple Silicon ist darin parallel enthalten. Reine (64-Bit)-Intel-Mac-Programme werden von dem in Big Sur integrierten Emulator „Rosetta 2“bei der Installation in Programmcode für Apple Silicon übersetzt.