Bildschirmfoto-2017-02-08-um-00.45.54-08.02.2017-00-52-02-e1486511547109 Der Chipdesigner

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Jeder Computer hat etwas gemeinsam und zwar ganz egal, ob er auf dem Schreibtisch steht oder in der Hosentasche steckt. In jedem schlägt das gleiche Herz – ein Prozessor. Der Computer lebt mit seinem ganz eigenen Puls, mit dem er die berechneten Bits durch die Kupferadern pumpt. An dieser Sache hat sich bis heute nichts geändert. Außer, dass der Takt immer schneller wurde. Dennoch wurde das Tick-Tock mittlerweile außer Kraft gesetzt und so sind auch die großen Machtkämpfe zwischen Intel und AMD mittlerweile mehr als zweitrangig geworden. Aber es ist Vorsicht geboten, denn es gibt einen ganz anderen Konkurrenten auf dem Schlachtfeld der Chipdesigner.

In Cupertino hat man so einige Wandel hinter sich. Der erste Apple-Computer schlug 1976 mit dem Takt eines 8-bit-MOS-Prozessors – wir reden hier vom Apple I, welchen Steven Wozniak noch persönlich zusammenlötete und der mit einem Prozessortakt von 1 MHz arbeitete. 7 Jahre später wurde Motorola, ab dem Apple Lisa, der Prozessorlieferant für Apple und bot damit einen 16-bit-Prozessor mit 5 Mhz an. Der erste Macintosh-Computer erschien nur ein Jahr nach dem Apple Lisa, lief mit dem exakt gleichen Prozessor und warf den Computer mit dem Mädchennamen nach einem Jahr aus den Regalen. Prinzipiell erhöhte man nun an alle 4 Jahre die MHz-Zahl des Prozessors und blieb bis 1998 auch bei den Motorola-Prozessoren. Mit dem ersten iMac – einige werden sich noch an den tragbaren Computer mit dem transparenten Kunststoffgehäuse in Bondi Blue erinnern – wechselte man intern zum PowerPC, wodurch ganz neue Leistungen angestrebt werden konnten. Der PowerPC-Prozessor war nie wirklich schlecht und erfüllte mit seinen maximalen 1,9 GHz immer die gewünschten Anforderungen. Und dennoch beschloss man einen Wechsel durchzuführen. Dafür musste man aber nicht nur einfach einen neuen Chip auf eine Platine auflöten, sondern das gesamte Betriebssystem des Macintoshcomputers umschreiben. Dieser Wechsel wird heute noch als eine Meisterleistung in den Büchern erwähnt, denn Apple schrieb das gesamte Mac-Betriebsystem in 10 Monaten um und wechselte mit diesem Umbau auf die Intel-Plattform. Seitdem machte der Mac jeden Tick und jeden Tock mit und ist heute dennoch an einem unregelmäßigen Taktwechsel angekommen. Apple ist abhängig von Intel, denn die Physik setzt der Chipentwicklung entgegen. Das einstige Mooresche Gesetz, das in den sechziger Jahren alle 12 Monate eine Verdopplung der Transistoren in integrierten Schaltungen prognostizierte, zählt heute nicht mehr wirklich. Für Intel war der Tock immer eine neue Prozessorreihe und der Tick im nächsten Zyklus die verkleinerte und verbesserte Form davon. Doch was für Intel ein Tick-Tock ist, ist für Apple seit längerer Zeit nur noch stetiger Taktaufschlag.

Vielleicht mochte es noch niemand zu dieser Zeit sehen und diese Scheuklappen hatte auch Intel zur damaligen Zeit auf, aber der Computer änderte sich 2007 grundlegend. Heute ist das iPhone für viele Menschen der erste Computer, den sie sich kaufen und den sie vor allem tagtäglich im Einsatz haben. Ohne das iPhone geht heute fast nichts mehr, denn wir haben unsere Bedürfnisse und Erwartungen an dieses mobile Gerät geknüpft. Apple setzte mit dem iPhone in 2007 auf einen ARM-Chip mit 670 MHz. Damit stieg das iPhone als mobilster 32-bit-Computer in den Markt ein und wurde bisher immer in einem jährlichen Zyklus innerlich auf den neusten Hardwarestand gebracht. Ab dem iPhone 4 vollzog der Konzern ein Denken aus alten Tagen, denn Hardware und Software sollte schließlich aus einer Hand kommen. Daher beschäftigte man sich mit dem Designen eines eigenen ARM-Prozessors. Das iPhone 4 bekam den ersten mobilen Apple-Prozessor – den A4-Prozessor. Wie jedes Jahr, wurde auch der interne ARM-Prozessor aktualisiert. Der A5-Prozessor stattete das iPhone 4s mit einem Zweikernprozessor aus und machte es für damalige Zeiten sehr leistungsstark – auch wenn der Zweikernprozessor mehr als energiehungrig handelte und der Akku eines iPhone 4s grundlegend immer leer war. Apple lernte selbst an seinen Arbeiten und verfeinerte diese über die letzten Jahre hinweg. Der A7-Prozessor war der erste ARM-Prozessor mit 64bit-Chiparchitektur und ließ die Konkurrenz bei der Präsentation kurz nach Luft schnappen. Apple hatte damit den Startschuss für die mobilen 64bit-Geräte abgefeuert und heute setzt fast jeder Hersteller auf diese Art der Prozessorarchitektur. In Cupertino kauft man ungern was von der Stange, denn man möchte, dass die Hardware im Einklang mit dem Gesamtbild arbeitet und da passen Standarddinge nicht mehr in das Denken hinein. Der A10-Prozessor im iPhone 7 und iPhone 7 Plus ist ein Vierkernprozessor. Der A10 arbeitet immer nur mit zwei der vier Kerne und regelt dies nach den Anforderungen. Für kleine Aufgaben reichen die zwei Kerne mit wenig Leistung und steigt die Anforderung, wird auf die zwei Kerne mit viel Leistung umgeschaltet. Das macht Sinn und wirkt wie ein Hybrid. Die Konkurrenz brüstet sich dagegen mit Achtkernprozessoren und 8 GB an RAM, verliert in Benchmarks aber dennoch meist. Wieso? Die Antwort lautet „Integration“. Man kann natürlich einen Porschemotor in die Karosserie eines Smart verbauen, aber wer regelt das Kraftmanagement dahinter? Die Software ist das Getriebe für die Hardware, denn ohne die passende Übersetzung, fährt alles im roten Bereich durch den Tag.

Wer genauer hinsieht, der könnte Apple auch als Chiphersteller bezeichnen, denn mittlerweile gibt es kein Gerät mehr, dass keinen von Apple designten Chip in sich tragen würde. Das iPhone arbeitet derzeit mit einem A10-Prozessor und hat einen M10-Coprozessor an der Seite, welcher kleine Aufgaben, wie Bewegungssensorik und Ortsbestimmung, energiesparsam dem Hauptprozessor abnimmt. Das iPad besitzt einen A9X-Prozessor, der vor allem auf grafisch aufwendige Betriebsarten ausgelegt ist. Der W1-Chip sitz in Apples AirPods, sorgt für lange Akkulaufzeiten der kabellosen Kopfhörer und integriert das Zubehör nahtlos durch einen einfachen Pairingprozess in das Ökosystem. Die Apple Watch arbeitet mit einem S2-Prozessor, der auf das kleine, tragbare Gerät ausgelegt ist und dennoch mit seinen zwei Rechenkernen Apps schnell öffnet und über den Tag verteilt die Aktivität energiesparsam aufzeichnet. Am Fernseher angeschlossen arbeitet das Apple TV 4 mit einem A8-Prozessor, der für das Starten von Apps und der Virtualisierung von Film- und Musikinhalten verantwortlich ist. Und im neuen MacBook Pro sitzt ein T1-Chip, der die komplette Touchbar steuert – ganz unabhängig vom Rest des Systems. Apple hat sich in so gut wie allen Bereichen unabhängig gemacht und seine Chipdesigns über die Jahre hinweg immer mehr verfeinert.

Apple besteht auf seine Unabhängigkeit und hat daher vor Jahren schon den Weg als Chipdesigner eingeschlagen. Man konzipiert selbst und lässt diese Konzepte von anderen nach eigenen Vorgaben produzieren. Das schafft auf der einen Seite Unabhängigkeit und ermöglicht im gleichen Moment den Fokus auf die Integration zu legen. Dadurch kann der iPhone-Hersteller ganz neue Wege in seinen Gerätekonzepten gehen und sich den Weg selbst ebnen. Allein Konzepte wie das 12“ MacBook lassen erahnen, dass der Konzern mit dem MacBook mehr vorhat und Intel-Prozessoren, wie der i3, i5 und i7, derzeit nur Mittel zum Zweck sind. Auf lange Sicht könnten solche Gerätekonzepte von hauseigenen Prozessoren angetrieben werden – zumindest werden es in der Anfangszeit ARM-Prozessoren sein, welche dem Intel-Prozessor gewissen Nebenaufgaben abnehmen und diese auf anderem Wege energieeffizienter abarbeiten. Zwar hat Intel sich nun auch intern umstrukturiert und den Fokus auf Prozessoren für mobile Geräte gelegt, doch der Zug als Prozessorhersteller für das iPhone ist für den Hersteller schon seit 2006 abgefahren. Zu dieser Zeit bekam der Konzern von Steve Jobs das Angebot für das iPhone den Prozessor zu bauen, weil auch das MacBook-Lineup gut mit den Prozessoren arbeitet – doch Intel winkte zwecks der kleinen Menge an Geräte ab. Es bleibt daher nur eine Frage offen: Wann kappt Apple die restlichen Seile und verbaut in allen Gerätekategorien nur noch hauseigene Chips?

Zwischen einem der führt und einem der folgt unterscheidet Innovation. –Steve Jobs


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