Apple Silicon: Geschwindigkeitsvorteile für Entwickler durch die neue ARM-Architektur?
Was Apple im Mobilsektor schon seit Jahren betreibt, erreicht jetzt auch die Mac-Systeme: Das Macbook Air läuft seit Neuestem auf einem eigenen System-on-a-Chip mit ARM-Architektur, das Apple auf den Namen M1 getauft hat. Was der alles kann (oder vielleicht auch nicht), klären wir für Euch in diesem Artikel.
Technische Informationen über den M1-Chip
Der M1 verfügt über acht Kerne. Vier schnelle, genannt “Firestorm“, vier langsame, genannt “Icestorm“.
Die Firestorm-Kerne haben jeweils eigene Caches (192 KByte-L1 & 128 KByte L1D) und einen gemeinsamen L2-Cache (12 MByte). Die Icestorms teilen sich einen 4 Megabyte großen L2-Cache.
Hinzu kommt Apples “Fabric“, welche die Komponenten miteinander verbindet, zu denen neben CPU und Cache die “Neural Engine“, eine GPU und der RAM-Controller zählt, mit dem sich bis zu 16 Gigabyte Speicher anbinden lassen.
Es handelt sich hierbei um eine ARM-64-bit-Architektur. Nativ läuft also ausschließlich ARM64-Code. Für x64 bzw. x86 ist eine Übersetzungsschicht, die in diesem Fall “Rosetta 2” getauft ist, notwendig. Der M1 kann kurzfristig bis zu 15 Watt abrufen, ist aber im Mittel auf 10 Watt ausgelegt. Diese niedrige Energieaufnahme ermöglicht auch komplett passive Kühlsysteme: Es handelt sich hierbei um eine echte Mobil-CPU, die bisher eher in Smartphones als in Notebooks eingesetzt wurde.
Wie schnell ist der M1?
Im nativen Modus ist die Kombination aus CPU und GPU rasend schnell und kommt im Singlecore-Modus einem Core i7-1185G7 gefährlich nahe, der einen doppelt so hohen Stromverbrauch hat. Im Mulitcore-Modus kann er sogar gänzlich davonlaufen und ist etwa 10 % schneller. Muss man sich allerdings auf Rosetta verlassen, wird es schnell ernüchternd, denn die Zwischenschicht raubt der CPU inklusive Overhead beinahe ein Drittel der Leistung. In Sachen GPU ist Apples SoC in etwa so schnell wie eine Mittelklasse-Grafikkarte der vorletzten Generation, also Geforce 1050 bzw. Geforce 1050 Ti.
Golem.de hat den Apple SoC ausführlich getestet. Die Benchmarks könnt Ihr hier einsehen.
Für welche Programmierer und Entwickler könnte sich der M1-Chip lohnen?
Der M1 ist keine Workstation-CPU. Wer komplexen Code kompiliert, sollte dies besser an einer richtigen Workstation tun. Verglichen mit vielen anderen Ultrabooks ist der M1 aber eine respektable Lösung, die es vielen Programmierern ermöglichen kann, mobil zu arbeiten.
Für Web- und App-Entwickler ist der neue Apple SoC geeignet
Arbeitet man beispielsweise als Web- oder App-Entwickler, kann der M1 seine Vorteile voll ausspielen, bietet eine lange Akkulaufzeit und kann dank der angepassten Programme mit guter Leistung punkten.
Ist man aber auf Rosetta 2 angewiesen, verliert der M1 für Entwickler schnell seinen Reiz, da er nicht in der Lage ist, den Code nativ auszuführen. Es sei aber erwähnt, dass Apple mit Hochdruck zusammen mit den Firmen an Verbesserungen und Optimierungen arbeitet und sich dieser Umstand in Zukunft durchaus noch verändern kann.
Windows Apps auf dem M1?
Wer Windows Apps auf dem M1 nutzen möchte, kann dafür CrossOver nutzen. Dafür kommt eine weitere Übersetzungsschicht zum Einsatz. Diesmal dann von Rosetta 2 auf Windows. Zwar entsteht dadurch mehr Overhead und man muss Leistungseinbußen in Kauf nehmen, die Leistung soll laut den Entwicklern für die meisten Programme und sogar Spiele wie “Among Us” und “Team Fortress 2” ausreichend sein. Ihr solltet euch darüber hinaus im Klaren sein, dass CrossOver nicht kostenlos ist und je nach Lizenz einmalige oder jährliche Kosten verursacht.
Vorteile des Chips und der Architektur
Der größte Vorteil des Chips ist eindeutig die sehr hohe Energieeffizienz. Apple hat mit dem M1 einen konkurrenzfähigen Chip für Ultrabooks geschaffen, der mit einer passiven, lüfterlosen Kühllösung auskommt und eine lange Akkuleistung bietet. Eine einzige Aufladung reicht für 8 bis 12 Stunden. Auch die Leistung kann sich – im nativen Modus – durchaus sehen lassen und Apple ist bereits mit vielen Entwicklern im Gespräch, um hier Verbesserungen und Optimierungen anbieten zu können.
Nachteile des Chips und der Architektur
Der größte Vorteil des Chips ist allerdings auch gleichzeitig der größte Nachteil: Die ARM-Architektur wurde nicht für Desktop-CPUs geschaffen, der M1 ist aber ein Hybrid, der theoretisch beides benötigen würde. Mit Rosetta 2 hat Apple dafür zwar eine Lösung anzubieten, die jedoch nicht immer zufriedenstellend funktioniert und darüber hinaus die Vorteile in Sachen Leistung deutlich schmälert. Zudem scheint es bisher keine Möglichkeit für eine Virtualisierung zu geben, wodurch man sich bei der Arbeit eventuell schneller Schadsoftware zuzieht.
Fazit
Wenn es Apple gelingt, genügend Softwarehersteller von den Qualitäten der Architektur zu überzeugen, könnte der M1 in Zukunft eine echte Alternative zu “normalen” Ultrabooks sein. Im jetzigen Zustand sollte man sich den Kauf aber reichlich überlegen und sich die Frage beantworten, ob man mit den Nachteilen der Architektur leben kann oder nicht.