Apples M1-Prozessor macht der Konkurrenz Beine!  

Der Hauptprozessor – CPU – ist das Gehirn eines jeden Computers. Immer leistungsfähigere Modelle kommen auf den Markt. Apple schießt mit seinem neuen M1-Prozessor aktuell den Vogel ab. Tests bescheinigen dem M1 im Vergleich zu den Intel-Prozessoren des Vorjahres eine bis zu zweimal höhere CPU-Performance pro Watt Stromverbrauch und eine bis zu fünfmal höhere Grafikleistung. Lesen Sie mehr über den Weg zum Apple-Super-Chip.

Grundsätzliches über CPUs

Prozessoren als Herzstücke eines Computers heißen auch CPU. Die Abkürzung steht für „Central Processing Unit“. Die Architektur einer CPU – der Aufbau der Schaltkreise innerhalb eines Prozessors – entscheidet, wie schnell und effizient sie arbeitet. Es gibt mehrere CPU-Typen am Markt. Marktbeherrschend sind Prozessoren des US-Halbleiterherstellers Intel. Die meisten PCs oder Notebooks haben Prozessoren der Intel i-Serie. Auch Konkurrent AMD hat jüngst sehr leistungsstarke Prozessoren auf den Markt gebracht.

Größtenteils basieren die Prozessoren von Intel und AMD auf der x86 Architektur. Diese wurde bereits 1978 eingeführt. Schon 1985 konnte diese Architektur 32-Bit Befehlssätze verarbeiten. Das bedeutet: Der Prozessor kann pro Takt 32-Bit, also 4 Byte Daten, berechnen. Erst 2003 brachte AMD die ersten x64 Prozessoren auf den Markt. Diese können pro Takt 64-Bit Daten verarbeiten. Sie sind bis heute Standard in modernen Computern.

Bislang fast nur Computer-Experten bekannt: die Prozessoren von ARM

Neben den Prozessoren von Intel und AMD gibt es allerdings noch eine weitere Prozessor-Architektur – die ARM-Architektur. Diese kennen in der Regel nur Computer-Experten.

Das britische Computer-Unternehmen Acorn hat die ARM-Prozessoren 1983 entwickelt. 1990 hat Arcorn die Prozessor-Sparte in das Tochterunternehmen ARM Limited ausgelagert. Dieses Unternehmen stellt die Prozessoren nicht selbst her. Die ARM Limited verkauft die Architektur-Lizenzen an andere Unternehmen – zum Beispiel ARM-Cortex, Mali oder Qualcomm. Deren Snapdragon-Prozessoren stecken in den meisten Android-Smartphones oder -Tablets. Auch in den Smartphones von Branchenprimus Samsung werden hauseigene ARM-Prozessoren mit dem Namen Exynos eingebaut. Apple verbaut seit dem iPhone 7 ebenfalls hauseigene ARM-Prozessoren in iPhones und iPads.

Die neue Messlatte für Intel und AMD: der Apple M1-Prozessor

Das Betriebssystem Windows 10 braucht einen Prozessor mit x86- oder x64-Architektur. Microsoft hat zwar wiederholt versucht, ein Windows-Betriebssystem-Derivat herauszubringen, das auf ARM-Prozessoren lauffähig ist. Doch das kam am Markt nicht an. Daher beschränkt sich Microsoft bei dieser Plattform auf die hauseigenen Surface-Geräte: Manche Modelle sind mit einem ARM-Chip ausgestattet.

Dabei ist die ARM-Technologie vielversprechend. Die Prozessoren sind sehr effizient und weisen hohe Rechenleistungen auf. Dabei ist es allerdings schwer, die reine Rohleistung eines ARM-Prozessors mit der eines Intel- oder AMD-Systems zu vergleichen. Denn die Architektur-Unterschiede setzen eine grundlegend andere Programmierung der Software voraus. Die Leistung hängt stark davon ab, wie gut eine Software für das jeweilige System optimiert ist.

Die weltweite Verbreitung von Windows und die Masse an Windows-optimierter Software ebnete den Weg für die Prozessoren von Intel und AMD. Dies gilt zumindest im Bereich der Desktop-Prozessoren für Computer und Laptops. Intel und AMD bringen sogenannte Mobile-Prozessoren auf den Markt: Diese beruhen auf einer x86- beziehungsweise x64-Architektur. Sie arbeiten zugleich besonders effizient: Sie brauchen weniger Strom und produzieren weniger Abwärme. So konnten immer kleinere und schlankere Notebooks gebaut werden.

Auch der Computer-Hersteller Apple setzte viele Jahre auf Prozessoren von Intel und teilweise auch auf AMD-basierte  Systeme. Doch bei iPads und iPhones verließ sich Apple seit jeher auf ARM-Prozessoren. Diese entwickelte der kalifornische Hersteller selbst weiter. In der Mobiltelefon- und Tablet-Sparte sammelte Apple das Know-how für den neuen Super-Chip für Desktop-Computer: den M1-Prozessor.

Apples Super-Chip M1 – konkurrenzlos hohe Leistung und Effizienz

Microsoft ist es bisher nicht gelungen, ein auf breiter Front genutztes Betriebssystem für ARM-Prozessoren zu entwickeln. Ursache dafür: Das Microsoft Windows-Betriebssystem muss auf vielen Systemen lauffähig sein. Jedes davon hat – von der CPU-Architektur abgesehen – eine andere Hardware-Konfiguration. Zudem müsste jeder Software Hersteller, der seine Software für ein ARM basiertes Betriebssystem herausbringen möchte, diese grundlegend neu programmieren. Das ist eine unlösbare Aufgabe.

Apple hingegen hat mehrere Alleinstellungsmerkmale, die Microsoft mit seinem Windows-System nicht hat:

• Apple setzt seit jeher auf ein geschlossenes Ökosystem zwischen Hardware und Software. Das heißt: Die Software wird speziell auf die Hardware angepasst und andersherum. Ein Apple-Betriebssystem ist nur in der Kombination mit einem Apple-Gerät nutzbar.
• Software von Drittherstellern werden nur über den Apple-eigenen App-Store vertrieben oder müssen von Apple genehmigt werden, bevor man sie installieren kann.
• Die wichtigsten Programme für iMacs, MacBooks oder iPhones kommen Apple Vorteil: Die Software kann perfekt auf die Hardware abgestimmt werden. Sie agiert entsprechend performant und leistungsstark.

Damit kann Apple innerhalb kurzer Zeit die eigene Software und Dritthersteller-Software auf eine neue CPU-Architektur umstellen. Zwischenzeitlich bietet Apple eine Software an, die unter Performance-Einbußen eine auf x86 basierende Software auch auf einem ARM-System lauffähig macht.

Zudem verfügt Apple über sehr große Geldressourcen. So konnte der Konzern den Apple M1-Prozessor  mit seiner ARM-Architektur als erste Desktop-fähige CPU entwickeln und die Platzhirsche Intel und AMD vom Thron stoßen.

Erste Tests bescheinigen dem M1 im Vergleich zu den Intel-Prozessoren des Vorjahres eine bis zu zweimal höhere CPU-Performance pro Watt Stromverbrauch und eine bis zu fünfmal höhere Grafikleistung. Vergleiche des neuen mit dem M1 ausgestattete MacBook Air (kleinstes Einsteigermodell in Apples Notebook-Portfolio) mit dem vollausgestatteten MacBook Pro 16“ des Vorjahres mit dem stärksten mobilen Intel-Prozessor Intel Core i9 bestätigen: Bereits die kleinste Ausbaustufe des M1 hat mehr Leistung oder ist zumindest gleichauf dem stärksten Intel-Prozessor für Notebooks. Diese Performance gibt es beim M1 zu einem deutlich geringeren Preis: Das neue MacBook Air gibt es als Basismodell für knapp 1200 €. Das MacBook Pro 16“ mit Intels Core i9-CPU kostet ab 3000 €.

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