Apple stellte im März 2022 seinen bisher leistungsstärksten Apple Siliziumchip vor, den M1 Ultra, das für Mac Studio entwickelt und verwendet wird.
Dieser Leitfaden deckt alles ab, was Sie über das „M1 Ultra“ wissen müssen.
M1 Ultra ausführlich
Das „M1 Ultra ist Apples viertes System-on-a-Chip ( SoC), das für die Verwendung in Macs entwickelt wurde, und bringt Apple der vollständigen Abkehr von den Intel-Chips, die seit 2006 in Macs verwendet werden, einen Schritt näher.
Im Vergleich zum „M1“ ist M1 Pro und M1 Max , der M1 Ultra ist etwas Besonderes, weil es ist eine neue technische Meisterleistung von Apple. Das „M1“ Ultra besteht im Wesentlichen aus zwei „M1 Max“-Chips, die durch ein von Apple entwickeltes Verfahren miteinander verbunden wurden, sodass es die doppelte Leistung des „M1 Max“ bietet.
Als „System on a Chip“ ist das „M1 Ultra integriert mehrere verschiedene Komponenten, darunter CPU, GPU, Unified Memory Architecture (RAM), Neural Engine, Secure Enclave, SSD-Controller, Bildsignalprozessor, Codierungs-/Decodierungs-Engines, Thunderbolt-Controller mit USB 4-Unterstützung und mehr Macht die verschiedenen Funktionen des Mac aus.
Herkömmliche Intel-basierte Macs verwendeten mehrere Chips für CPU, GPU, I/O und Sicherheit, aber die Integration mehrerer Komponenten auf einem Chip ermöglicht es Apple-Siliziumchips, schneller zu arbeiten und effizienter als Intel-Chips.
Der „M1 Ultra verfügt über 114 Milliarden Transistoren, so viele wie nie zuvor in einem PC-Chip, und ist bis heute Apples größter Apple-Siliziumchip.
M1 Max + M1 Max
Der „M1 Ultra verwendet „UltraFusion“, den Namen, den Apple ihm gegeben hat seine Verpackungsarchitektur. Apples Architektur verbindet die Dies von zwei „M1 Max“-Chips miteinander, um ein einziges System auf einem Chip zu schaffen, das genau wie das „M1 Pro“ oder das „M1 Max“ funktioniert.
Typischerweise erfolgt die Skalierungsleistung durch die Verbindung von zwei Chips auf einem Motherboard, was jedoch mit Kompromissen wie erhöhter Latenz, reduzierter Bandbreite und höherem Stromverbrauch einhergeht.
Aber für den „M1“ Ultra verwendet Apple einen Silizium-Interposer, der die beiden Chips über mehr als 10.000 Signale verbinden soll und eine Interprozessorbandbreite von 2,5 TB/s mit geringer Latenz bietet, was laut Apple die vierfache Bandbreite ist der führenden Multi-Chip-Verbindungstechnologie. Bei diesem Latenzniveau verhält sich der „M1 Ultra wie ein einzelner Chip und wird als solcher erkannt, sodass Entwickler keine Schritte unternehmen müssen, um die
vollständigen Funktionen des „M1 Ultra“ zu nutzen.
M1 Ultra vs. Intel-Chips
Apple-Siliziumchips wie der „M1 Ultra verwenden eine ARM-basierte Architektur, ähnlich den Chips der A-Serie, die seit vielen Jahren in iPads und iPhones verwendet werden.
Intel-Chips hingegen basieren auf der x86-Architektur, von der sich Apple entschieden hat, sich zu entfernen. Apples Chips werden von der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) gebaut, einem Unternehmen, das alle Chips der A-Serie und M-Serie von Apple herstellt.
CPU und GPU
Der „M1 Ultra verfügt über eine 20-Kern-CPU mit 16 Hochleistungskernen und vier hocheffizienten Kernen, was zwei „M1 Max“-Chips mit 10 Kernen entspricht.
Es gibt eine GPU mit bis zu 64 Kernen und eine Neural Engine mit 32 Kernen, die 22 Billionen Operationen pro Sekunde ausführen kann.
Der M1 Ultra ist schneller und leistungsstärker als jeder andere von Apple angebotene Chip , einschließlich dem 28-Kern-Xeon-Chip im High-End Mac Pro. Seine GPU-Leistung übertrifft auch die beste Grafikkarte, die Apple bisher verwendet hat.
Apple sagt, dass die M1 Ultra in der Lage ist, 90 Prozent mehr Leistung zu bieten als die schnellste 16-Kern-PC-CPU bei gleicher Leistungsaufnahme. und es kann die Spitzenleistung des PC-Chips mit 100 W weniger Strom liefern. Sie bietet eine ähnliche Leistung wie”eine der beliebtesten diskreten GPUs”, verbraucht aber 1/3 so viel Strom und bietet eine schnellere Leistung als die diskrete GPU der Spitzenklasse, während sie 200 W weniger Strom verbraucht.
Speicher
Apple verwendet eine einheitliche Speicherarchitektur, die CPU, GPU und andere Prozessorkomponenten denselben Datenpool verwenden lässt, anstatt Zeit mit dem Kopieren von Daten untereinander und dem Wechseln zwischen mehreren Speicherpools zu verschwenden. Diese Technik macht alle Chips der M-Serie von Apple bemerkenswert effizient.
Der „M1 Ultra unterstützt bis zu 128 GB Unified Memory. Es bietet außerdem eine Speicherbandbreite von bis zu 800 GB/s, 2x mehr als das „M1 Max“.
Im „M1“ Ultra ist eine Media Engine enthalten, die darauf ausgelegt ist, die Videoverarbeitung zu beschleunigen, ohne die Akkulaufzeit stark zu beeinträchtigen. Der „M1“ Ultra verfügt über die doppelte Media-Engine-Fähigkeit des „M1“ Ultra, mit mehr Videocodierungs-und-decodierungsdurchsatz
Er kann bis zu 18 Streams von 8K ProRes 422-Video wiedergeben, doppelt so viele Möglichkeiten wie der „M1 Max“.
Andere Chipfunktionen
Der M1 Ultra verfügt über mehrere andere integrierte Technologien.
Neural Engine mit 32 Kernen für maschinelles Lernen. Eine Display-Engine, die externe Displays ansteuert. Integrierte Thunderbolt 4-Controller, die mehr E/A-Bandbreite als zuvor bieten. Ein spezieller Bildsignalprozessor zur Verbesserung der Bildqualität der Kamera. Secure Enclave mit Hardware-verifizierter sicherer Start-und Runtime-Anti-Exploitation-Technologie.
Macs mit einem M1 Ultra Chip
Der „M1 Ultra wird ausschließlich im High-End verwendet Mac Studio, das auch mit einem „M1 Max“-Chip angeboten wird.
M1 Ultra Security Features
Intel-Macs hatten einen eingebauten T2-Chip, der die Sicherheit und andere Funktionen auf den Macs handhabte, aber bei den Chips der M-Serie ist diese Funktionalität direkt eingebaut und ein sekundärer Chip ist nicht erforderlich.
Das M1 Ultra verfügt über eine integrierte Secure Enclave, die Touch ID und einen Speichercontroller verwaltet AES-Verschlüsselungshardware für SSD-Leistung, die schneller und sicherer ist.
Apps auf dem M1 Ultra ausführen
Die Chips der M-Serie verwenden eine andere Architektur als Intel-Chips, daher hat Apple Tools entwickelt, die es Entwicklern ermöglichen, universelle App-Binärdateien zu erstellen, die sowohl auf Apple-Chips als auch auf Apple-Chips laufen Intel-Chips, außerdem gibt es eine Rosetta 2-Übersetzungsschicht, mit der x86-Apps auf Computern mit Apple-Silizium ausgeführt werden können.
Mit Rosetta 2 werden Apps, die für Intel-Computer entwickelt wurden, weiterhin auf M1-Macs mit einigen begrenzten Leistungseinbußen ausgeführt. Zum größten Teil laufen Apps aufgrund der Leistungsverbesserungen, die durch die „M1 Pro“-und „M1 Max“-Chips hinzugefügt wurden, auf Intel-und Apple-Silizium ähnlich.
Alles sollte wie gewohnt funktionieren, wenn auf Apple-Silizium-Macs und darüber umgestiegen wird Im Laufe von ein paar Jahren werden fast alle populären Mac-Apps so gebaut, dass sie nativ auf den „M1“-Macs laufen.
Bis jetzt gibt es einen bedeutenden Kompromiss bei der Wahl eines Apple Silicon Mac, und das ist die Windows-Unterstützung.
Es gibt kein Boot Camp für Macs mit Apple-Siliziumchips, und die Maschinen sind offiziell nicht in der Lage, Windows auszuführen, obwohl einige Benutzer Wege finden, es zum Laufen zu bringen. Offizielle Unterstützung könnte in Zukunft kommen, hängt jedoch weitgehend davon ab, ob Microsoft seine Arm-basierte Version von Windows an Verbraucher lizenziert, und bisher ist dies nicht geschehen.
M1 Ultra Macs können ausgeführt werden iPhone und iPad Apps sowie Mac-Apps, solange App-Entwickler sie Mac-Benutzern zur Verfügung stellen.
M1 Ultra How Tos
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