Apple M1
| Apple M1 | |
|---|---|
| Illustration des M1-SoCs | |
| Produzent: | Apple |
| Prozessortakt: | 3,2 GHz |
| Fertigung: | 5 nm |
| Befehlssatz: | Armv8.4-A A64 |
Namen der Prozessorkerne:
| |
Der Apple M1 ist das erste Arm-basierte System-on-a-Chip von Apple für seine Mac-Computer.[1] Es wird seit Ende 2020 im MacBook Air der 4. Generation, im Mac mini der 5. Generation, im iPad Pro der 5. Generation und im MacBook Pro mit 13-Zoll-Display verbaut.[2] Es ist der erste Chip für einen Personal Computer, der in einem 5-nm-Prozess gefertigt wird. Hersteller ist das taiwanische Unternehmen TSMC.[3]
Design
Der M1 hat vier High-Performance-Cores (genannt Firestorm) und vier Energieeffizienz-Cores (genannt Icestorm), ähnlich einer Konfiguration wie man sie auch bei Arm big.LITTLE findet.[1] Diese Kombination ermöglicht Optimierungen beim Energieverbrauch. Apple erklärt, dass die Energieeffizienz-Cores nur ein Zehntel des Energieverbrauchs der High-Performance-Cores aufweisen. Die Firestorm-Cores haben 192 kB Level-1-Befehlscache, 128 kB Daten-Cache und einen gemeinsamen 12 MB großen L2-Cache. Die Icestorm-Cores haben 128 kB Befehlscache, 64 kB Datencache und teilen sich einen 4 MB großen L2-Cache.[4] Geekbench 5 ermittelt für das Performance-Cluster eine Taktrate von bis zu 3,20 GHz, für das Effizienz-Cluster bis zu 2,06 GHz.[5]
Der M1 integriert einen von Apple entwickelten Grafikprozessor (GPU) mit acht Shader-Clustern, jeder Cluster umfasst 128 ALUs; Apple gibt eine Leistung von 2,6 TFLOPS (FP32) an. Eine dedizierte neuronale Netzwerk-Hardware (NPU) mit 16 Kernen ist ebenfalls vorhanden; für sie werden 11 TFLOPS angegeben. Daneben gibt es noch weitere Funktionsblöcke, wie einen ISP, HDR Video Prozessor, NVMe SSD-, PCIe-4- und zwei Thunderbolt-3-Controller sowie eine Secure Enclave. Alle Funktionsblöcke sind über eine Fabric zusammengeschlossen, ihnen steht ein gemeinsamer 8 MB großer System-Level-Cache zur Verfügung.[6] [7]
Der M1 nutzt 4266 MHz LPDDR-DDR4X-Speicher, der von allen Komponenten des Prozessors geteilt und auf den mit einem 128 Bit breiten Bus zugegriffen wird. Die CPU und die RAM-Chips sind zusammen in einem System-in-a-Package untergebracht (TSMC 2.5D Packaging). Es sind Konfigurationen mit 8 und 16 GB Speicher sowie 7 oder 8 aktiven GPU-Cores verfügbar.
Eine Rosetta 2 genannte dynamische Emulationstechnologie ermöglicht die Ausführung von Software, welche für x86-CPUs entwickelt worden ist.
Produkte mit dem Apple M1
- MacBook Air (Ende 2020)
- Mac mini (Ende 2020)
- 13-Zoll-MacBook-Pro (2020, zwei Thunderbolt-Ports)
- iMac 24" (2021)[8]
- iPad Pro 5. Generation (2021, 11" und 12,9")[9]
Analyse des Apple M1
Am 10. November 2020 veröffentlichte der Journalist Frank Riemenschneider eine Analyse des Prozessors.[4] Da Apple nur wenige Informationen über diesen herausgegeben hatte, hackte Riemenschneider per Jailbreak ein iPhone 12 Pro, um im Anschluss eigens entwickelte Apps sowie frei im Internet verfügbaren Code auf dieses zu laden und auszuführen. Aus den Ergebnissen zog Riemenschneider Rückschlüsse auf die von Apple Firestorm genannte Mikroarchitektur des M1, z. B. auf die Anzahl der Instruktions-Dekoder, die Anzahl und Art der Ausführungs-Einheiten und die Größe der Caches.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ a b Apple stellt den M1 vor. Meldung bei Apple.de vom 10. November 2020.
- ↑ Apple M1 MacBook Air, MacBook Pro und Mac mini in Geekbench sogar schneller als Intel Core i9 MacBook Pro. Meldung bei Notebookcheck.com vom 10. November 2020.
- ↑ Samsung Electronics Stands Strong Chance of Making Chips for Apple. 12. November 2020, abgerufen am 13. November 2020 (koreanisch).
- ↑ a b Apples M1-SoC demütigt komplette x86-Konkurrenz. Meldung bei Elektroniknet.de vom 10. November 2020.
- ↑ heise online: MacBook Pro mit M1-Prozessor im ersten Test: Tolle Performance. Abgerufen am 17. November 2020.
- ↑ Andrei Frumusanu: The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test. 17. November 2020, abgerufen am 27. Dezember 2020.
- ↑ Tech Insights: Two new Apple SoCs, two market events: Apple A14 and M1. Abgerufen am 27. Dezember 2020.
- ↑ iMac mit komplett neuem Design in lebendigen Farben, M1 Chip und 4,5K Retina Display. Abgerufen am 21. April 2021 (deutsch).
- ↑ Apple stellt neues iPad Pro mit M1 Chip und atemberaubendem Liquid Retina XDR Display vor. Abgerufen am 21. April 2021 (deutsch).
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