M1 iPhone 13: Warum die Gerüchte Quatsch sind

Apples M1-Prozessor gilt als einer der schnellsten Prozessoren weltweit. Kein Wunder also, dass Apple den Chip erst in die MacBooks, dann in den iMac und jetzt in das iPad Pro bringt. Und so ist es wenig erstaunlich, dass sich viele fragen, wann der M1 endlich ins iPhone kommen wird. In diesem Video möchte ich erklären, warum das keine gute Idee ist und wenig Sinn ergibt. Dazu tauche ich ein wenig in die Chip-Materie ein und berichte über folgende Punkte:

0:00 Intro
0:30 Der M1 steckt doch längst im iPhone
1:33 Was macht einen Prozessor schnell?
2:39 Warum Hitze für weniger Prozessor-Geschwindigkeit sorgt
3:57 Warum ein M1 iPhone keinen Sinn macht

Der M1 steckt doch längst im iPhone

Momentan werden einige Leute sehr aufgeregt, wenn es heißt: Apple bringt den M1-Chip bald auch ins iPhone. Endlich Desktop-PC-Power auch in einem Smartphone. Dabei wird aber eins vielfach vergessen: Der M1 ist doch längst im iPhone verbaut – nämlich als A14 Bionic. Ok, es gibt ein paar kleine Unterschiede, auf die ich in diesem Video mal eingehen möchte. Was ich aber ausdrücken wollte: Der A14 Bionic hat deutlich mehr mit dem M1 gemeinsam, als man vom Namen her vermuten könnte. Beide bieten ein nahezu identisches Chip-Design. Und dennoch ist es so, dass ein M1 mehr Performance generiert als ein A14 Bionic-Chip im iPhone. Man könnte einen A14 Bionic auch nicht einfach in ein MacBook packen und er wäre auf einmal so schnell wie der M1. Warum ist das so?

Was macht einen Prozessor schnell?

Also, zunächst einmal muss man festhalten, dass die größten Performance-Faktoren bei Computer-Chips die Verfügbarkeit von Energie und das thermische Design sind. Vereinfacht gesagt: Je mehr Strom ein Prozessor beziehen kann, desto besser die Performance. Je weniger Hitze er dabei produziert, desto länger kann er diese Performance halten. Der M1 und der A14 sind nun sehr sehr ähnliche Chips, welche aber in unterschiedlichen Geräten arbeiten. Die M1 MacBooks haben Raum für große Batterien, der M1 Mac mini und der M1 iMac beziehen ihren Strom sogar permanent über die Steckdose. Auf der anderen Seite muss der A14 seine Energie aus einem Akku beziehen, der so klein wie im iPhone 12 Mini sein kann. Ja, der A14 läuft auch im iPad Air 4, dennoch muss das Chip-Design die kleinste Plattform berücksichtigen, auf die er laufen soll. Und das bedeutet schon einmal, dass die Energie, die der A14 beziehen kann, ganz bewusst auf das Niveau einer Smartphone-Batterie limitiert ist. Ungeachtet dessen ist der A14 trotzdem ein sehr leistungsfähiger Prozessor, der M1 hat hier einfach größere Energie-Reserven.

Warum Hitze für weniger Prozessor-Geschwindigkeit sorgt?

Ähnlich verhält es sich mit dem thermischen Design. Hier spielt häufig die Größe des Gerätes eine entscheidende Rolle, wie viel Hitze abtransportiert werden kann. Computer-Komponenten arbeiten einfach am besten und am längsten, wenn ihre Temperaturen auf einem vernünftigen Niveau gehalten werden können. Und das ist auch der Grund, warum übertaktete CPUs oder GPUs nach einer gewissen Zeit mit Ausfällen zu kämpfen haben, wenn man die zusätzlich produzierte Hitze nicht weg bekommt. In einem iPhone ist kein Platz für einen Lüfter, eine Wasserkühlung oder große Flächen zur Hitze-Ableitung. Also muss Apple über die Taktfrequenz und den Stromzufluss begrenzen, wie heiß der A14 schlimmstenfalls werden kann. Hier ein paar Zahlen: Der M1 benötigt etwa 15-27 Watt, der A14 kommt mit etwa 5-6 Watt aus. Beim Betrieb entsteht Wärme und die muss irgendwie abgeführt werden. Das M1 MacBook Air und das neue M1 iPad Pro haben zwar genau wie das iPhone ebenfalls keinen Lüfter, aber wesentlich größere Flächen zum Ableiten der Hitze. Die anderen M1-Geräte verfügen allesamt über Lüfter.

Warum ein M1-iPhone Blödsinn ist

Zusammenfassend kann man sagen, dass der A14 und der M1 zwar dasselbe Chip-Grund-Design bieten. Der M1 ist aber für größere Geräte-Klassen optimiert. Apple hat dem M1 daher mehr Transistoren und Kerne spendiert, wie dem A14. Hier ein paar Zahlen dazu: Der A14 bietet nur sechs CPU-Kerne, der M1 acht. Der A14 bietet 11,8 Milliarden Transistoren, der M1 16 Milliarden. Die Taktfrequenz der Effizienz-Kerne liegt beim A14 bei 1,8 Ghz, beim M1 bei 2,06 Ghz. Die Die Taktfrequenz der Performance-Kerne liegt beim A14 bei um die 3 Ghz, beim M1 bei 3,2 Ghz. Darüber hinaus liegt die Speicher-Bandbreite beim A14 bei 42,7 Gb/s, beim M1 bei 68,25 Gb/s. Darüber hinaus verfügt der M1 über mehr Speicher, bessere Grafikfähigkeiten und weitere Erweiterungen wie den Thunderbolt-Controller und X86-Beschleuniger.

Das bedeutet: Die Gerüchte über ein M1 iPhone sind totaler Unsinn. Der M1 würde im iPhone überhaupt nicht funktionieren. Was aber sehr wohl passieren wird: Apple wird beim nächsten iPhone, dem iPhone 13 einen A15-Prozessor vorstellen. Die nächste Prozessor-Generation, eine Weiterentwicklung des A14 in jeder Hinsicht mit mehr Performance. Speziell optimiert für das iPhone. Und auf diesem Chip wird dann der nächste Mac-Prozessor basieren, vermutlich der M2. Wobei die Namen hier auch nur Schall und Rauch sind. Denn Apple hätte den M1 auch A14X oder A14Z nennen können – und der Namensgebung aus der Vergangenheit folgen können. Hätte Apple das aber getan, hätte es vllt geheißen, dass die neuen Macs jetzt von einem Smartphone-Prozessor angetrieben werden, was bestimmt nicht bei jedem das Bild eines Mega-Prozessors entfaltet hätte. Marketing ist halt auch wichtig. Letztlich ist es so, dass Apple über die Jahre ganz konsequent an einem Chip-Design gearbeitet hat, das man wunderbar über die verschiedenen Geräte-Klassen – vom iPhone über das iPad bis zum MacBook und zum iMac – skalieren kann. Man kann sich das ganz vereinfacht gesagt wie so einen kleinen LEGO-Baukasten vorstellen. Der iPhone-Chip, die A-Chipreihe, ist die Basis. Da steckt man dann noch mehr Bausteine wie mehr Effizienz-Kerne, mehr Performance-Kerne, mehr Grafikkerne, weitere Thunderbolt-Kerne, x86-Beschleuniger und andere Dinge drauf – je nach dem in welchem Gerät der Chip zum Einsatz kommen soll. In Echt ist das Ganze natürlich unglaublich komplex. Aber ich glaube, wir dürfen uns jetzt schon sehr auf die kommenden Apple-Prozessoren freuen.