Apple-Chef Tim Cook bei der Vorstellung der ersten Macs mit firmeneigenem Prozessor.

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Es ist ein Vorwurf, den sich Apple seit vielen Jahren gefallen lassen muss: So gut die Geräte und Services des kalifornischen Hardwareherstellers auch sein mögen, so sehr sind sie darauf ausgelegt, die Nutzer um jeden Preis in der Apple-Welt zu halten – und andere auszusperren. Wer gemeint hat, der Höhepunkt dieser Entwicklung sei bereits erreicht, sieht sich nun eines Besseren belehrt. Denn mit dem Wechsel auf eigene Prozessoren für die Mac-Reihe ist dieser "goldene Käfig" gleichermaßen so schön aber auch so einschränkend wie noch nie.

Große Performance-Versprechen

Beginnen wir mit dem Positiven: Apple verspricht für seinen M1 genannten Chip wahre Wunderdinge in Hinblick auf die Performance. In der offiziellen Vorstellung wurde dabei mit zahlreichen großen Zahlen herumgeworfen, die eine Vervielfachung der Leistung im Hinblick auf frühere Hardwaregenerationen mit Intel-Chips versprechen. Nun könnte man natürlich darauf verweisen, dass einige dieser Behauptungen im Vergleich zu schwächeren Ausführungen der Vorgängermodelle aufgestellt wurden, auch so manches konkrete Anwendungsszenario wirkt sehr geschickt ausgewählt. Aber das ist natürlich das Wesen der Werbung, Apple will die neuen Prozessoren im besten Licht erscheinen lassen.

Vor allem aber würde es am Kern des Themas vorbeigehen. Denn tatsächlich sieht die Leistungsfähigkeit des M1 äußerst vielversprechend aus. In aktuellen Benchmarks von Anandtech schlägt sich schon der in den aktuellen iPhones verwendete A14 von Apple oftmals besser als aktuelle Intel-Designs. Lediglich AMDs aktuelle Zen3-Mikroarchitektur ist bei Tests wie SPECfp oder auch Geekbench 5 in der Single-Thread-Performance noch eine Spur schneller. Doch auch diese Konkurrenz dürfte Apple mit dem M1 abhängen, läuft dieser doch nicht nur höher getaktet als der A14, der L2-Cache ist auch noch mal um 50 Prozent größer, was die Performance weiter wachsen lässt.

M1: Apples erster Chip für Desktop- und Laptop-Systeme ist eine modifizierte Variante des iPhone-SoCs A14.
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Wechsel mit Anlauf

Vollständig überraschend kommt diese Entwicklung nicht. Schon seit Jahren ist Apple dafür bekannt, hervorragende Chips für seine iPhones und iPads zu bauen – und dabei auch die Konkurrenz von Qualcomm, Samsung und Co auf deutlichem Abstand zu halten. Trotzdem muss man dem Unternehmen vor allem mit einem Blick auf die langjährige Entwicklung Respekt zollen. Die Performance-Zuwächse waren in den vergangenen Jahren dermaßen stark, dass es nur eine Frage der Zeit war, bis das Unternehmen auch für Desktop- und Laptop-Systeme auf eigene Prozessoren setzt. Vor allem wenn man dies in Relation zur eher gemächlichen Entwicklung beim langjährigen Partner Intel setzt. Generell zeichnet sich hier für Intel langfristig ein echtes Problem ab, denn so groß der Vorsprung von Apple derzeit auch sein mag, andere Hersteller von ARM-Chips ziehen mit kaum geringerem Tempo nach.

Nun sind diese Zahlen sehr erfreulich, gleichzeitig müssen sie derzeit noch mit vielen Disclaimern versehen werden. Immerhin gibt es einen Unterschied zwischen theoretischer und realer Leistung. Zunächst das, was in solchen Fällen immer gilt: Wie gut die Performance wirklich ist, müssen erst unabhängige Tests zeigen. Vor allem aber verwendet der M1 eine komplett andere Architektur als Intel-Chips – ARM statt x86. Das bedeutet, dass viele Programme zunächst nicht nativ auf diesem System laufen werden. Apple bietet für diese Zwecke eine Technologie namens Rosetta 2 an, die die Kompatibilität mit alten Programmen garantieren soll, und liefert dabei auch allerlei vollmundige Performance-Versprechen ab. Die Realität ist natürlich, dass solche Technologien immer mit einem gewissen Overhead einhergehen. Das weiß jeder, der sich noch erinnern kann, warum es "Rosetta 2" heißt. Kam das erste Rosetta doch beim letzten Architekturwechsel von Apple – dem 2006 eingeleiteten Umstieg von PowerPC- auf x86-Prozessoren – zum Einsatz. Zumindest soll das Betriebssystem selbst – also macOS Big Sur – bereits vollständig nativ auf ARM laufen.

Deutlicher Schub bei der Akkuleistung

Nicht minder positiv sieht der Ausblick in Bezug auf die Akkuleistung aus: In der offiziellen Ankündigung versprach Apple eine zum Teil mehr als 50 Prozent längere Akkulaufzeit als bei Intel-basierten Macbooks. Auch das gilt es natürlich noch unabhängig zu überprüfen, üblicherweise liefert Apple in dieser Hinsicht aber realistische Werte – vor allem wenn es um die Relation zu anderen Modellen aus eigener Fertigung geht. Dazu kommt, dass die Apple-Chips schon länger eine deutlich bessere Performance pro Watt liefern als Intel-CPUs.

Apple wirbt mit deutlich mehr Performance pro Watt als die x86-Konkurrenz.
Grafik: Apple

Als Grund dafür spricht Apple nicht zuletzt vom Prozessoraufbau mit vier schnellen und vier langsameren Kernen, die dann für stromsparende Aufgaben zum Einsatz kommen. Eine sonderliche Neuheit ist dieser freilich nicht, solche Big.Little genannten Designs verwenden so ziemlich alle ARM-Hersteller seit Jahren. Da ist schon interessanter, dass der M1 als Erster im sehr kleinen 5-nm-Prozess gefertigt ist, was den Stromverbrauch weiter reduzieren sollte. Gleichzeitig muss angemerkt werden, dass andere ARM-Anbieter hier ebenfalls bald nachziehen werden, Intel sollte man auf dieses Thema hingegen lieber nicht ansprechen. Da kämpft man seit Jahren mit signifikanten Problemen bei der weiteren Miniaturisierung des Fertigungsprozesses. Ein weiterer Hinweis darauf, dass Apples Akkuversprechen nicht überzogen sind: Auch die Grafikeinheit (GPU) des Unternehmens liefert seit Jahren bessere Performance pro Watt als vergleichbare Desktop-Chips.

Alles in einem ist gut – und schlecht

Möglich wird all dies nicht zuletzt durch den hochintegrierten Aufbau des M1. Wie von Smartphones gewohnt, handelt es sich dabei nämlich nicht einfach nur um einen Prozessor, sondern um ein SoC (System-on-Chip). Das bedeutet, dass in einem Paket viele Komponenten versammelt werden, die sonst getrennt voneinander auf der Platine landen. So enthält der M1 neben der CPU auch die GPU, die Secure Enclave (ein Hochsicherheitsbereich für besonders sensible Informationen), einen KI-Beschleuniger und den Thunderbolt-Controller.

Doch genau hier zeigt sich auch die Kehrseite dieses Ansatzes: Dieses Paket ist nämlich unveränderlich, was die Erweiterbarkeit darauf basierender Systeme massiv einschränkt. So ist beim M1 sogar der Hauptspeicher fix direkt neben dem Prozessor angesiedelt. Das hat Performance-Vorteile, heißt aber auch, dass die Nutzer mit der Grundausstattung leben müssen. Und die ist nicht unbedingt üppig. Das Maximum beim M1 beträgt derzeit 16 GB. Zum Vergleich: Den aktuellsten Mac Mini mit Intel-Chip konnte man noch auf 64 GB RAM aufrüsten.

Das ist aber noch nicht die einzige Beschränkung: So war bisher eine der spannendsten Möglichkeiten der Thunderbolt-Schnittstelle, dass externe Grafikkarten genutzt werden konnten – sogenannte eGPUs. Auch das kann man mit der neuen Hardwaregeneration vergessen, eGPUs werden da nämlich nicht mehr unterstützt. Grund dürfte hier ebenfalls die enge Integration der Komponenten sein. Das Aufbrechen dieses Pakets würde wohl dazu führen, dass man viele der abgegebenen Versprechen nicht mehr halten kann. Hier zeigen sich einmal mehr die Vor- und Nachteile eines hochintegrierten vs. eines modularen Systems.

Beim M1 wird vieles in einem Paket zusammengefasst.

Kein Windows mehr

Für viele Nutzer in der Praxis aber wohl noch wichtiger: Mit dem Wechsel auf "Apple Silicon" – wie das Unternehmen die eigene Chip-Palette mittlerweile nennt – geht auch ein weiteres Absperren des Systems einher. Am Rande der World Wide Developers Conference (WWDC) bestätigte Apples Softwarechef Craig Federighi schon vor einigen Monaten, dass Dual Boot mit dem Wechsel auf die neuen Prozessoren Geschichte ist. Das verwundert insofern nicht, als hier ein klassisches Windows ohnehin nicht gelaufen wäre, da dieses eben für x86-Chips ausgelegt ist – und das war nun einmal bisher der Haupteinsatzbereich für "Boot Camp". Zwar gibt es eine ARM-Variante von Windows, hier hat aber Microsoft bereits eine klare Absage erteilt: Windows für ARM werde es auch weiter nur fix vorinstalliert auf dafür vorgesehenen Systemen geben.

Damit wäre eigentlich nur mehr die Option geblieben, ARM-Versionen von freien Betriebssystemen wie Linux auf der neuen Hardware laufen zu lassen. Dass sich Apple dafür nicht sonderlich interessiert, darf niemanden überraschen, der schon mal versucht hat, Linux auf einem halbwegs aktuellen Macbook zu installieren. Das ist nämlich schon jetzt eine äußerst mühsame Angelegenheit. Mit dem Wechsel auf den M1 beendet Apple dieses Thema nun aber komplett. Dies bestätigt auch ein Blick auf die offiziellen Informationen zu dem Chip, wo von "hardwareverifiziertem Secure Boot" die Rede ist, was wohl bedeutet, dass Bootloader und Firmware strikt abgesperrt werden.

Virtualisierung ist nur begrenzt ein Ausweg

Als Alternative verweist Apple auf die Möglichkeit, Virtualisierungslösungen zu verwenden, also andere Betriebssysteme innerhalb von macOS laufen zu lassen. Das klingt nett, in der Praxis ist aber auch das mit einigen Einschränkungen versehen. Denn einerseits betont Apple in der Dokumentation zu Rosetta 2, dass dieses nicht mit virtuellen Maschinen auf Basis der x86_64-Architektur funktioniert, ein aktuelles Windows kann man damit also vergessen – und die Performance wäre wohl ohnehin nicht gerade berauschend geworden. Der Idee, stattdessen ein ARM-basiertes Windows zum Einsatz zu bringen, steht wieder die oben erwähnte Weigerung Microsofts entgegen – und die Realität, dass die Softwareauswahl dort so begrenzt ist, dass die meisten Nutzer sowieso nicht bekommen würden, was sie sich von einem Windows-Parallelbetrieb erhoffen. Bleiben noch ARM-basierte Linux- und BSD-Varianten – die sollten tatsächlich innerhalb von macOS funktionieren. Immerhin.

Beta-Test

Was ebenfalls nicht vergessen werden sollte: Wer sich jetzt schon auf einen Mac mit ARM-Chip einlässt, der wird gewissermaßen zum Beta-Tester. Dadurch, dass viele Programme noch nicht für die neue Plattform optimiert sind, wird die Performance im Alltag oftmals noch nicht das erhoffte Niveau erreichen. Zudem zeigt die Erfahrung früherer Jahre, dass solche Architekturwechsel auch immer zu allerlei Problemen mit älterer Software führen. Für weniger experimentierfreudige Apple-User könnte es sich also auszahlen, noch etwas zuzuwarten.

Fazit

Apples Wechsel auf eigene Prozessoren kann in seiner Relevanz kaum überschätzt werden. Er hat das Potenzial, die jahrzehntelange Alleinherrschaft von x86-Prozessoren bei Desktops und Laptops zu brechen. Klar: Jenseits der Apple-Blase dürfte eine solche Umstellung erheblich schwerer sein, immerhin macht die heterogene Situation mit unterschiedlichsten Hard- und Softwareherstellern einen solchen Schritt wesentlich komplexer. Doch wenn sich die Entwicklung der Leistung von ARM-Chips so weiterentwickelt, wird es immer schwerer werden, für einen Verbleib bei Intel – und auch AMD – zu argumentieren. Vor allem für den langjährigen Marktdominator Intel zeichnet sich hier auf Sicht ein echtes Problem ab. Und auch Microsoft muss sich irgendwann entscheiden, wie es weitergehen soll.

Aus der subjektiven Sicht der Apple-User sind solche größeren Marktüberlegungen natürlich nebensächlich. Diese dürfen sich vor allem über die sich abzeichnenden, durchaus signifikanten Gewinne bei Performance und Akkuleistung freuen. Gleichzeitig muss den Nutzern klar sein, dass man sich damit auch tiefer in die Arme von Apple wirft als je zuvor. Mit dem Wechsel auf eigene Prozessoren schließt Apple Mac-Rechner auf eine Weise ab, wie es bisher nur von iPhones bekannt war. Das muss einen nicht stören, immerhin sind viele auch mit dem "goldenen Käfig" iPhone durchaus zufrieden. Wer hingegen mehr Freiheit benötigt, für den ist es spätestens an dieser Stelle Zeit, sich von Macs zu verabschieden. (Andreas Proschofsky, 11.11.2020)