Apple M1: mobiele revolutie in desktopland

Bert van Dijk en Frits Hamann

Eind 2020 bleken heel verrassend de Mac-Book Air, Macbook Pro 13” en de Mac Mini met Apple’s eigen M1 processor-architectuur opeens beter te presteren dan drie keer zo dure Macbook Pro-topmodellen met een Intel-processor. Lees hier het verhaal achter die M1-processor.

APPLE MAAKT AL 10 JAAR PROCESSORS 
Sinds 2012 heeft Apple alleen nog maar een licentie op de instructiesetarchitectuur van ARM en ontwerpt het bedrijf elke processor helemaal in eigen huis. Met Acorn RISC en VLSI Technologies (nu NXP) had Apple al in 1990 het bedrijf ARM (Advanced RISC Machines) opgericht. In 1992 paste Apple voor het eerst een ARM-chip toe in zijn Newton PDA. In 2014 verraste Apple de mobiele concurrentie door als eerste over te stappen op een 64bits- architectuur en in 2016 kwamen er ultrazuinige processorkernen, naast krachtige kernen voor de zware taken. Dankzij de 5nm (= nanometer)-chip-productie en de eigen chipontwerpen werden Apple’s processors steeds zuiniger en sneller. Ook kon Apple zo steeds meer functies toevoegen als grafische processors, beeldverbetering, videocompressie, Dolby Atmos-geluid en een neuraal netwerk voor machine learning.

De M1-chip maakt Macs tot 70% sneller en veel zuiniger

ALLES-IN-ÉÉN M1-CHIP 
Apple’s M1-processor is slechts één vierkante cm groot en bevat een volledig computersysteem met 16 miljard transistors, 16 processorkernen, een 16core neural engine en tot 16GB geheugen. Door deze integratie zijn steeds minder grondstoffen nodig voor een goed werkende computer. Het betekent echter ook dat je achteraf het geheugen niet kunt uitbreiden. Als je naast macOS ook Windows wilt draaien, doe je er goed aan om te kiezen voor de versie met 16GB werkgeheugen. De M1 SoC (System on a chip) is eigenlijk een zware versie van de A14-processor uit de iPhone 12 en iPad Air 2020 met extra functies voor snelle Thunderbolt- aansluitingen. Bijzonder is ook het razendsnelle interne 128bits geheugen dat heel efficiënt en snel voor verschillende taken kan worden ingezet. Ook de goedkoopste M1-Macs zijn daardoor erg geschikt voor zware videobewerking.

De M1-processor van Apple scoort beter dan Intels i7- en i9-processors

HOGE PRESTATIES BIJ LAAG STROOMVERBRUIK 
Alle M1-Macs zijn erg stil, omdat de M1 SoC weinig stroom verbruikt en daardoor nauwelijks warm wordt. Bij de Macbook Air is daarom zelfs geen ventilator voor extra koeling ingebouwd en kun je op de accu meerdere dagen blijven werken. In een vergelijking had een iMac met Intel-processor 125 watt nodig om hetzelfde te doen als een Mac met M1-processor die daarvoor slechts 5 watt nodig had. Klimaatvriendelijk en goed voor je portemonnee door een lagere stroomrekening! 

EMULATIE OUDE MAC-SOFTWARE 
Voor de overgang naar Intel-processors in 2006 gebruikte Apple al Rosetta-emulatiesoftware. Om met zo weinig mogelijk snelheidsverlies oude Mac- software te draaien, gebruikt Apple de Rosetta-2-laag. Deze software geeft een vertraging van maximaal 20%, maar daar merk je in de praktijk eigenlijk niets van: de M1-Macs zijn van zichzelf al 70% sneller. Dat Rosetta 2 zo goed werkt, is een groot pluspunt ten opzichte van Chromebooks en Surface Pro X-tablets die, in tegenstelling tot Apple, met lichte ARM-processors werken en waardoor andere software maar beperkt bruikbaar is. Een belangrijke reden dat Rosetta zo goed werkt, is dat Apple de software en hardware nauwkeurig op elkaar kan afstemmen en alle code ook versneld multi-threaded kan draaien.

Dankzij Rosetta 2 draait oude Mac-software zonder merkbare vertraging (Bron: Anandtech.com)

VIRTUALISATIE VAN WINDOWS 10 
Via een bètaversie van Parallels (virtualisatiesoftware voor de Mac) is het al mogelijk Windows 10 op een Mac-computer te draaien. Ook de Windows-versie is in bèta beschikbaar voor ‘inside users’ van Microsoft. Deze versie is geschikt gemaakt voor de ARM-architectuur. Uiteraard kost het op dit moment wat moeite om over de geschikte software te beschikken, maar binnen afzienbare tijd komt er een officiële versie beschikbaar, zodat we daadwerkelijk Windows-apps zoals Office kunnen draaien. In deze testfase gebruiken wij als voorbeeld de PDF-reader van Adobe. Deze doet het uitstekend op de testinstallatie. 

MEER CONCURRENTIE 
Apple is voor de duurdere Macs al druk bezig met nog beter presterende chips met 32 processorkernen en nog meer geheugen. Intel en de andere chipbakkers zullen dus haast moeten maken om deze groei aan prestaties bij te houden. Dat je nu met de M1-Mac Mini al voor circa € 799,- zo’n krachtige computer koopt, die beter is dan heel veel van de computers met Intel-processors, verhoogt de concurrentie. Dat gaat waarschijnlijk leiden tot betere prestaties en lagere prijzen. Door de hogere prestaties bij een lager stroomverbruik kunnen Macs ook nog wel eens interessant worden voor datacenters. In de benchmark is ook te zien dat Intel steeds meer concurrentie krijgt van de AMD Ryzen-processors. Intel is dus gewaarschuwd… 

Meer info: bekijk de presentatie over Apple’s nieuwe M1-Macs op apple.hcc.nl