Neue PC-Prozessoren 2x M1 Max = M1 Ultra: Apples neuer Super-Prozessor

114 Milliarden Transistoren, 128 GByte On-SoP-RAM, 32 KI-Kerne: Apples neuer M1-Ultra-Chip protzt mit Superlativen. Und gleichzeitig geringer Energieaufnahme. Details zum neuen Super-SoP aus Kalifornien.

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Die Mac-Computer von Apple erlebten in der Corona-Pandemie einen Aufschwung – auch dank der selbst entwickelten, schnellen und energieeffizienten M1-Prozessoren auf Arm-Basis. Nun will der iPhone-Konzern seinen Lauf mit dem Super-Chip M1 Ultra fortsetzen. Erst Anfang des Jahres hatte der Elektronikkonzern Apple seinen M1-Max-Chip vorgestellt. Bis zu zehn Prozessorkerne und 32 Grafikkerne (Graphic Processing Unit, GPU) sorgen hier für ein deutlich schnelleres Verarbeitungstempo gegenüber dem bereits sehr flotten und energieeffizienten Ur-System-on-Package (SoP) M1 von Ende 2020.

Nun trumpfen die Kalifornier mit einem weiteren leistungsstarken Prozessor auf – und verstärken den Druck auf den Chip-Riesen Intel und Konkurrent AMD, deren Prozessoren mit x86-Architektur in den meisten PCs und Notebooks weltweit stecken. Der Konzern aus Cupertino bezeichnet sein neues SoP „M1 Ultra“ als den leistungsstärksten Prozessor, der je für Personal Computer entwickelt wurde – Bescheidenheit à la Apple. Er kommt zunächst in den neuen Rechner Mac Studio zum Einsatz, der ebenfalls am Dienstag in einer Videopräsentation vorgestellt wurde.

„UltraFusion“: Silizium-Interposer mit über 10.000 Verbindungen

Für den M1 Ultra schaltet Apple zwei der bisherigen Top-SoPs aus der M1-Familie, M1 Max, zusammen – mit der ebenfalls selbst entwickelten Die-zu-Die-Verbindungstechnik „UltraFusion“. Auch Prozessor-Primus Intel setzt stark auf diese „Advanced Packaging“-Verfahren, mit denen Chips aus mehreren Einzelteilen – den Chiplets – per winziger Silizium-Interconnects zu einer Funktionseinheit zusammengefügt werden.

Laut Apple soll Ultrafusion Nachteile bisheriger Mehr-Chip-Systeme vermeiden, die über Verbindungen auf der Hauptplatine miteinander gekoppelt sind. Dazu zählen etwa verlängerte Signallaufzeiten, Jitter, Signalverformungen und höherer Energieaufwand. Apple verbindet die beiden M1-Ultra-SoCs über einen Silizium-Interposer mit mehr als 10.000 Signalleitungen. Glaubt man Apple, schafft Ultrafusion die vierfache Bandbreite der derzeit „führenden Multi-Chip-Interconnect-Technik“: Satte 2,5 TByte/s. Leider macht das Unternehmen keine Angaben darüber, welche andere Technik gemeint ist.

128 GByte On-SoC-RAM, 800 GByte/s Speicherbandbreite

Damit nicht genug: Über seine schnellen Speicherinterfaces kann ein M1 Ultra bis zu 128 GByte RAM mit 800 GByte/s ansprechen. Die Speicherchips sind unmittelbar neben den SoC-Dies fest verbaut. Mit 20-Kern-CPU, 64-Kern-GPU, 32-Kern-Neural-Engine und umfangreicher Schnittstellenlogik vereint ein M1 Ultra insgesamt rund 114 Milliarden Transistoren – mehr als jeder anderer PC-Prozessor bisher.

Angesichts all dieser Superlative lehnt sich Johny Srouji, Senior Vice President of Hardware Technologies von Apple, wohl zurecht weit aus dem Fenster: „Der M1 Ultra ist ein weiterer Meilenstein in der Apple Chipentwicklung, der die PC-Branche erneut schockieren wird!“

„Absolutes Monster“: 80 Prozent schneller als bisheriger Top-Mac-Pro

Zum Einsatz kommt das neue Super-SoC zunächst im ebenfalls neuen Mac Studio: Der sieht auf den ersten Blick aus wie zwei übereinander gestapelte Mac Minis.

Der kompakte Mac-Studio-Computer wurde bei dem Event in einer für Apple etwas untypischen Wortwahl als „absolutes Monster“ bezeichnet. Er sei 80 Prozent schneller als das bisherige Top-Modell Mac Pro in der Spitzen-Konfiguration. Der Mac Pro ist der einzige Apple-Computer, der noch in der Intel-Welt feststeckt. Auch er werde umgestellt, sagte Hardware-Chef John Ternus – „aber an einem anderen Tag“.

Hohe Energieeffizienz

Schön, dass Apple bei all dem Number-Crunching einen wichtigen Aspekt nicht aus den Augen verloren hat: die Energieeffizienz. So gibt der Hersteller an, dass ein Mac Studio mit M1 Ultra die Rechenleistung eines aktuellen Desktop-PCs mit 16-Kern-Intel-Prozessor Core i9-12900K und DDR5-Speicher sowie aktueller Grafikkarte GeForce RTX 3060 Ti locker mit 100 Watt geringerer Leistungsaufnahme stemmt. Bei Grafik-Benchmarks kam der Mac Studio demnach sogar mit rund 200 Watt weniger aus. Für die Messungen hat Apple nach eigenen Angaben ausgesuchte, branchenübliche Standard-Benchmarks verwendet.

Die Marketingstrategen aus Kalifornien haben daraus errechnet, dass der Mac Studio im Laufe eines Jahres bis zu 1.000 Kilowattstunden weniger Energie als ein High-End Desktop-PC benötigt – und somit die Stromrechnung und die Umwelt entlastet.

Bei der Preisgestaltung bleibt Apple gewohnt selbstbewusst: In der Konfiguration mit einem M1 Ultra mit 20 CPU-Kernen, 64 GPU-Kernen und 32 KI-Kernen, 128 GByte RAM und 2 TByte SSD schlägt der Computer mit 7.129 Euro zu Buche.

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