Apple M1 Pro und M1 Max

Apple bläst sein M1-Design auf

Apple hat heute neue Modelle des MacBook Pro vorgestellt, die auf auf zwei neuen Chips basieren. Anders als bisher vermeldet heißen diese nicht M1X. Mit dem M1 Pro und M1 Max hat Apple das bestehende M1-Design aufgeblasen und entsprechend dort ausgeweitet, wo es für eine höhere Leistung notwendig wurde.

Der M1 Pro kommt auf 33,7 Milliarden Transistoren, der M1 kommt auf 16 Milliarden. Somit verfügt der M1 Pro über mehr als doppelt so viele Transistoren. Diese werden unter anderem verwendet um aus den vier Hochleistungs- (Firestorm) und ebenfalls vier Energieeffienz-Kernen (Icestorm) acht Hochleistungskerne zu machen, die höchstwahrscheinlich auf dem gleichen Firestorm-Design basieren. Die Anzahl der Energieeffizienzkerne wird von vier auf zwei reduziert.

Die Hochleistungskerne haben jeweils einen 192 kB großen L1-Instruction-Cache und einen 128 kB großen L1-Data-Cache. Der L2-Cache wird von 12 auf 24 MB aufgebohrt. Die vier Energieeffizienzkerne bieten 128 kB Instruction- und 64 kB Data-L1-Cache. Der L2-Cache bleibt bei zwei Kernen 4 MB groß. 

Um die Kerne schneller untereinander anzubinden, verwendet Apple einen doppelt so breiten internen Fabric. An Arbeitsspeicher kommen bis zu 32 GB an LPDDR5 zum Einsatz, die über ein 256 Bit breites Speicherinterface auf eine Speicherbandbreite von 200 GB/s kommen. Die integrierte GPU wird von acht auf 16 Kerne vergrößert. 2.048 Execution Units kommen auf eine Rechenleistung von 5,2 TFLOPS. Beim M1 sind es 2,6 TFLOPS.

Der dritte M1-Chip ist der M1 Max. Er bringt es auf 57 Milliarden Transistoren und ist somit noch einmal fast doppelt so groß wie der M1 Pro. Es bleibt hier allerdings bei der 8+2-Konfiguration für die CPU-Kerne. Allerdings ist die GPU mit 16 Kernen noch einmal verdoppelt worden. Wir sprechen hier also von 4.096 Execution Units und einer Rechenleistung von 10,4 TFLOPS.

Allen beiden neuen M1-Modelle haben zudem weitere I/O-Funktionen gemeinsam. So kommen mehr Thunderbolt-4-Controller zum Einsatz, was die Anschlussvielfalt erhöhen soll.

Mit 57 Milliarden Transistoren ist der M1 Max komplexer als NVIDIAs A100-GPU. Selbst in 5 nm gefertigt wird dies noch ein vergleichsweise großer Chip und zugleich deutlich kleiner als die 826 mm² des A100 sein. Anhand der Bilder hochgerechnet kommen wir auf eine Größe des M1 Pro von etwa 240 mm², der M1 Max kommt auf etwa 420 mm². Die genaue Größe werden wir nach dem ersten Teardown kennen. Zumindest wird nun einmal mehr deutlich, dass sich Apple einen gewaltigen Anteil der 5-nm-Kapazitäten von TSMC gesichert haben muss.

Worauf es Apple aber beim Chipdesign ankommt, ist der Vorsprung, den man sich vor Intel und AMD verschafft haben will. Bei gleicher Leistungsaufnahme sollen der M1 Pro und M1 Max um den Faktor 1,7 schneller sein. Bei gleicher Leistung sollen sie zugleich über eine um 70 % geringere Leistungsaufnahme verfügen. Im High-End-Segment spricht Apple hier von bis zu 100 W.

Der M1 Pro und M1 Max kommen beide im neuen MacBook Pro zum Einsatz, welches mit 14- und 16-Zoll-Display vorgestellt wurde.

In einem nächsten Schritt wird Apple nun die Desktop-Prozessoren angehen. Für das mobile Segment sind zehn CPU-Kerne und die gebotene GPU-Leistung sicherlich zunächst einmal ausreichend. Apple legt das Design aber zugleich auf etwa 60 W aus, wird auf dem Desktop aber noch in andere Kategorien vorstoßen und hier sicherlich ebenfalls die Leistungskrone für sich proklamieren können.