Versteckter Bereich des M1 Max als Vorbereitung für ein Multi-Chip-Design

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m1-pro-maxGemeinsam mit den neuen MacBook-Pro-Modelle stellten Apple auch die neuesten Ableger der M1-SoC-Generation alias M1 Pro und M1 Max vor. Die von Apple veröffentlichten Renderings der Die-Shots zeigten recht schnell, wie man hier vorgegangen ist.

Der M1 ist ein eigenständiges Design mit vier CPU- und acht GPU-Kernen auf einer Fläche von 119 mm². Der M1 Pro entspricht mit seinen etwa 240 mm² mit vier CPU- und 16 GPU-Kernen ziemlich genau der doppelten Ausbaustufe, wenngleich das Layout des Design nicht einfach nur einem aufgezogenen M1 entspricht. Schon anders sieht das beim M1 Max aus, bei dem vor allem die Bereiche der GPU und die des Speicherinterface im Vergleich zum M1 Pro einfach verdoppelt wurden.

Apple M1, M1 Pro und M1 Max
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Wir haben die Bereiche, in diesem Fall wie gesagt vor allem die GPU, einmal rot umrandet, damit man in etwa sehen kann, wie Apple hier vorgegangen ist. Eine vollständige Kopie sind diese Blöcke natürlich nicht, denn es gehört weitaus mehr dazu als mit einer Maske einen gewissen Bereich des SoCs "einfach so zu kopieren". Aber man kann ganz gut erkennen, dass Apple den M1 Max um den doppelten Ausbau bei der GPU und bei den Speichercontrollern erweitert hat.

Doch schon bereits nachdem diese Renderings von Apple veröffentlicht wurden, machten sich Zweifel an der Korrektheit der Darstellung breit. Vor allem der Bereich unter der GPU wollte nicht so wirklich zur Art und Weise passen, wie ein Chipdesign hier abgeschlossen wird. Apple hatte in der Darstellung offensichtlich etwas weggelassen.

Inzwischen gibt es einige Bilder des M1 Max, da die ersten MacBook Pros geöffnet und genauer untersucht wurden. Veröffentlicht wurden Bilder unter anderem vom Twitter-Nutzer @techanalyse1. Der Tweet mit dem entsprechenden Bild wurde zwar wieder gelöscht, findet sich aber dennoch schnell wieder.

Apple M1 Max
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Auf dem Foto ist dann das zu erkennen, was einige Experten an der Stelle bereits vermutet haben: Ein mögliches Die-to-Die-Interface, welches es ermöglicht mehrere (oder zumindest zwei) dieser Chips miteinander zu verbinden. Auf eine ähnliche Art und Weise verbindet AMD zwei Graphics Compute Dies (GCD) auf den Radeon-Instinct-MI250-Beschleunigern. Auch bei den Prozessoren setzt AMD auf ein MCM bzw. Chiplet-Design für bis zu acht CCX-Cluster mit jeweils acht Zen-Kernen.

Apple M1 Max und mögliche MCM-Lösungen
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Was Apple mit einer solchen Möglichkeit der Anbindung mehrere Chips machen könnte zeigt, eine Grafik von @Frederic_Orange. Ein potentieller "M1 Max Duo" besteht aus zwei M1-Max-Chips, die direkt miteinander verbunden sind. Ein solches Die-to-Die-Interface kann extrem hohe Bandbreiten bei niedrigen Latenzen erreichen, so dass ein solches MCM-Design weiterhin als ein monolithischer Chip angesehen werden kann – zumindest in der Funktionsweise.

Für weniger wahrscheinlich halten wir, dass Apple noch größer skaliert oder sogar einen I/O-Die ins Spiel bringt, da hier die Latenzen, NUMA-Abhängigkeiten und vieles mehr ins Spiel kommen, Apple aber sehr daran interessiert ist zum Beispiel den Speicher als kohärentes Gesamtkonstrukt, mit all seinen Vorteilen, zu etablieren. In der Fertigung hat die mehrfache Verwendung eines Chips in jedem Fall Vorteile, die Apple schon zwischen dem M1 Pro und M1 Max ausspielen kann.

Als Einsatzgebiet eines M1-Max-Duo wäre der kommende iMac Pro denkbar, den Apple bisher noch nicht auf die eigenen Prozessoren umgestellt hat. Für einen zukünftigen Mac Pro steht dann sicherlich mit der nächsten M-Generation das passende Design bereit.