M-Series-Chip
M-Series-Chip ist der Name für die Prozessoren, die Apple seit 2020 selbst entwickelt und in Macs und iPads einbaut. Sie fassen Rechenkerne, Grafik, KI-Einheit und Arbeitsspeicher auf einem einzigen Bauteil zusammen.
Der M-Series-Chip ist das zentrale Rechenbauteil in neueren Mac-Computern und iPads. Er stammt von Apple selbst, nicht von einem Zulieferer wie früher. Bis 2020 kaufte Apple die Hauptprozessoren für seine Computer beim Hersteller Intel. Seitdem entwirft die Firma sie selbst und lässt sie in Taiwan fertigen. Das Besondere: Auf diesem einen Bauteil sitzen nicht nur die Rechenkerne, sondern auch die Grafikeinheit, ein Teil für KI-Berechnungen und der Arbeitsspeicher. Die Modelle heißen der Reihe nach M1, M2, M3 und M4, jeweils mit stärkeren Varianten wie Pro, Max und Ultra.
Was Apples Wechsel weg von Intel ausgelöst hat
Jahrzehntelang galt: Wer Computer baut, kauft den Prozessor ein. Apple hat diese Regel gebrochen und damit viel Geld gespart. Vor allem aber kann die Firma Hardware und Software nun aufeinander abstimmen. Das Betriebssystem weiß genau, welche Bauteile im Chip stecken, und nutzt sie gezielt.
Der praktische Gewinn zeigte sich sofort bei der Akkulaufzeit. Ein MacBook mit M-Chip hält oft 15 bis 18 Stunden durch, frühere Modelle mit Intel-Prozessor kamen selten über acht. Der Grund liegt in der Bauart: M-Chips stammen aus der Technik von Smartphones, die von Anfang an auf wenig Stromverbrauch ausgelegt war. Gleichzeitig blieb die Rechenleistung hoch genug für Videoschnitt oder Programmierung.
Für die Branche war das ein Signal. Andere Hersteller wie Qualcomm und Google entwickeln inzwischen ebenfalls eigene Chips nach ähnlichem Prinzip. Auch Amazon und Microsoft bauen eigene Prozessoren für ihre Rechenzentren. Der Markt für Standardprozessoren ist dadurch unter Druck geraten.
Alles auf einem Stück Silizium
Klassische Computer verteilen ihre Aufgaben auf getrennte Bauteile. Der Hauptprozessor sitzt an einer Stelle der Platine, die Grafikkarte an einer anderen, der Arbeitsspeicher in eigenen Steckplätzen. Daten müssen zwischen diesen Stationen hin und her wandern. Diese Wege kosten Zeit und Strom.
Der M-Series-Chip legt alles auf ein gemeinsames Bauteil, ein sogenanntes System on a Chip. Man kann es sich wie eine Werkstatt vorstellen, in der alle Handwerker an einem Tisch sitzen, statt in verschiedenen Gebäuden zu arbeiten. Der Arbeitsspeicher gehört dabei allen Einheiten gleichzeitig. Apple nennt das Unified Memory. Ein Bild, das die Grafikeinheit erzeugt hat, muss nicht erst kopiert werden, damit die Rechenkerne damit weiterarbeiten können.
Ein eigener Bereich des Chips heißt Neural Engine. Er ist auf die Rechenart spezialisiert, die KI-Modelle brauchen: sehr viele einfache Multiplikationen gleichzeitig. Dieser Ansatz hat aber einen Preis. Der Arbeitsspeicher ist fest verlötet und lässt sich nachträglich nicht aufrüsten. Wer zu wenig kauft, muss später den ganzen Computer ersetzen.
KI-Modelle auf dem eigenen Laptop
Am sichtbarsten wird der Chip beim Kauf eines Macs oder iPads. Die Angaben M4 oder M4 Max stehen für die Leistungsstufe. Wer nur schreibt und im Netz surft, merkt zwischen den Stufen kaum einen Unterschied. Bei Videobearbeitung oder großen Datenmengen ist er deutlich.
In Tech-News taucht die M-Serie vor allem im Zusammenhang mit KI auf. Weil der Arbeitsspeicher geteilt wird, kann ein MacBook mit viel Speicher recht große Sprachmodelle direkt lokal ausführen. Lokal heißt: ohne Internetverbindung und ohne dass Daten an einen fremden Server gehen. Genau das ist mit vielen normalen Laptops schwierig, weil dort der Grafikspeicher knapp bemessen ist.
Ein häufiger Irrtum ist, M-Chips seien für das Training von KI-Modellen gedacht. Dafür nutzt man weiterhin Rechenzentren mit spezialisierten Grafikkarten, meist von Nvidia. Der M-Series-Chip spielt seine Stärke beim Ausführen fertiger Modelle aus, nicht beim Anlernen. Für Entwickler ist er deshalb vor allem ein bequemes Testgerät.