Warum die Stimmung für den Umstieg auf ARM eher positiv ist

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Bei all den Leaks im Vorfeld der WWDC 2020 dürfte es wirklich Niemanden mehr überrascht haben, dass Apple nun tatsächlich mit dem Umstieg auf ARM-Prozessoren denn mittlerweile vierten Plattformwechsel unternimmt. Zu inkonstant und zu unzuverlässig war Intel in den vergangenen Jahren als Chip-Lieferant aufgetreten. Das in Kombination mit der Performance-Entwicklung bei den iPad-Chips hat Apple dazu bewogen, diesen Schritt nun zu vollziehen.

 

Die Gründe dafür

Bevor wir etwas detaillierter in diesen Wechsel hineinschauen und warum ich positiv gestimmt bin, noch ein paar erklärende Worte zum Wechsel. Apple selbst betonte gestern, dass man mit dem Mac Dinge plane, die sich mit Intel-Chips nicht umsetzen lassen. Dabei denke ich in erster Linie nicht an eine verbesserte Akkulaufzeit oder eine geringere Stromaufnahme sondern eher an die Kombination aus Hard- und Software.

Allen voran kommt mir dabei das Machine Learning in den Sinn, was auf unseren iDevices mittlerweile absoluter Alltag geworden ist. Hier dürften vor allem Bildbearbeitungsprogramme vom neuen Know-How profitieren und die Art und Weise der Bearbeitung auf ein neues Level heben.

Natürlich muss man auch den Kostenfaktor nennen da hier entsprechende Lizenzierungsgebühren entfallen. Inwieweit diese eingesparten Kosten am Ende tatsächlich als Ersparnis verbucht werden können bleibt aber abzuwarten. Apple betonte nämlich, dass man eigene A-Chips unter der Sparte „Apple Silicon“ entwicklen und nicht auf die Chips für iPhone und iPad zurückgreifen will – und das dürfte Kosten verursachen

 

Warum der Umstieg gelingen kann

Die allgemeine Stimmung zum Wechsel von Intel zu ARM ist deutlich positiver als anno 2006 der Wechsel von PowerPC auf Intel. Dies liegt mit Sicherheit daran, dass viele Mac-User der verbauten Hardware ziemlich emotionslos gegenüber stehen. Aber auch daran, dass für den allgemeinen Gebrauch die Zugewinne in der Performance eher nebensächlich waren.

Die Hauptgründe liegen aber in meinen Augen woanders. Erstens hat Apple mit dem iOS App Store mittlerweile eine knapp 10-jährige Erfahrung mit ARM-Apps sammeln können. Ebenfalls kann Apple auf Erfahrungswerte im Bezug auf die Emulationssoftware Rosetta zurückgreifen.

Rosetta 2 ist hierbei nur als Übergangslösung zu verstehen. Apple verspricht damit, dass Apps beim Download und anschließenden Erststart direkt von Intels x86-Befehlsarchitektur in das ARM-Derivat umgewandelt werden – und zwar in Echtzeit. Das dies gelingen kann, beweisen der A12 Bionic und der A13 Bionic bei den Fotoaufnahmen. Auch hier finden große Berechnungen in Echtzeit im Hintergrund statt.

Dazu hat Apple mit macOS Big Sur alle notwendigen Voraussetzungen geschaffen. Das kommende Betriebssystem ist nicht nur vollständig kompatibel, auch alle hauseigenen Apps wurden schon auf die Apple Silicon-Chips getrimmt – inklusive Final Cut Pro. Doch auch erste Drittanbieter wie Adobe haben die Umstellung der Software schon abgeschlossen

 

Universal 2 ist die langfristige Lösung

Cupertino machte gestern aber klar, dass Rosetta2 nur ein kurzweiliges Intermezzo ist und Entwickler mittelfristig ihre Programme anpassen müssen.

Die gute Nachricht: Das sollte mit deutlich geringerem Aufwand als seinerzeit der Wechsel von PowerPC auf Intel möglich sein.

In der eigenen Dokumentation für die Migration lassen sich diesbezüglich klare Hinweise finden. So werden beispielsweise die beiden beliebten Grafik-Engines OpenGL und ObenCL auch in Zukunft auf „Apple Silicon Macs“ ausführen – wenngleich Letzteres mit einem kleinen Haken kommt. OpenCL kann die Grafikberechnung in Zukunft nicht mehr auf der CPU ausführen, sondern ausschließlich auf der GPU.

Darüber hinaus behält Apple wohl alle aktuellen Frameworks bei, was die Portierung zusätzlich vereinfacht. Entwickler müssen somit keine weitreichenden Code- oder Architektur-Änderungen vornehmen – Ein Fehler denn man seinerzeit beim Wechsel auf Intel machte.

Aufpassen müssen Entwickler lediglich bei kleineren Details wie der Fließkommazahlenberechnung oder der Datentyp BOOL zeigt in Grenzfällen Abweichungen auf. Beides lässt sich aber ohne große Umwege beheben.

Lediglich der Assembler Code für x86 könnte trickreich werden. Dann sind deutlich größere Maßnahmen notwendig. Dies dürfte allerdings nur selten vorkommen, da heutige Compiler mittlerweile so effizient arbeiten, dass eine manuelle Anpassung den zeitlichen Aufwand nicht rechtfertigen wird.

Für den Zeitaufwand gibt es übrigens schon erste Rückmeldungen, unter anderem von der Synium Software GmbH. Diese bieten die Software MacStammbaum an.

Auf der Apple Developer Connection gibt es zwei unterschiedliche Xcode-Downloads: Einmal Xcode 12 mit Unterstützung für iOS 14, macOS Big Sur und watchOS 7. Ein anderer Download-Link führt zu Xcode 12 für Universal Apps. Diese Version bringt Unterstützung für das neue „Universal 2“-Format mit, welches ARM- und Intel-Codebestandteile in einer einzelnen App ermöglicht. Xcode 12 stellt das Projekt beim Öffnen so um, sodass die Standard-Architekturen „ARM“ für macOS-Apps beinhalten

Die gesamte Kompilierung der App dauerte laut Aussage von Synium auf einem 2014er MacBook Pro mit Intel i7 knappe 5 Minuten – und damit rund doppelt solange wie nur für eine Architektur.

 

Der A12X Bionic war der Durchbruch

Wer die Hardware, und dort insbesondere die Chips im iPad, aufmerksam verfolgt hat, dürfte mitbekommen haben, dass der A12X Bionic im Nachhienein betrachtet als Durchbruch gelten muss. Es war schon ziemlich auffällig, dass man bei der Präsentation die Leistung des Chips ziemlich prominent mit Intel-Prozessoren verglich. Allerdings war wohl zu dem Zeitpunkt die GPU das Problem, hier gab es wohl zu viel Ausschussware

Erst mit dem aktuellen A12Z Bionic aus dem iPad Pro 2020 konnte Apple die Problematiken beheben und den achten und letzten GPU-Kern aktivieren. Somit stand dem Wechsel wohl endgültig nichts mehr im Weg.

Unterstützt wird diese These übrigens durch das Developer Transition Kit, welches Apple zu einem unfassbaren Schleuderpreis an registrierte Entwickler vermietet.

Dieses Kit kommt im Gehäuse des aktuellen Mac Mini daher und bietet neben besagtem A12Z Bionic 16 GB RAM und eine 512 GB grosse SSD zum Preis von 539,00€ an. Registrierte Entwickler müssen sich aber gesondert bewerben und werden von Apple ausgewählt.

Bildschirmfoto 527

Behalten dürfen Entwickler denn dann erworben Mac Mini übrigens leider nicht. Dieser muss nach Beendigung der Übergangsphase wieder an Apple zurück geschickt werden.

 

Abschließende Worte – auch zu Windows

Bis hierher klingt alles durchweg positiv und schlüssig. Es gibt allerdings einen Haken und der ist sogar ziemlich groß. Mit dem Wechsel auf die ARM-Architektur verliert der Mac ein Stück weit seine Flexibilität hinsichtlich der unterstützen Betriebssysteme. Dies betrifft sowohl die Möglichkeit, Windows nativ zu installieren, als auch das Ausführen einer Virtualisierungsumgebung. Auf der Keynote nannte Apple explizit die Möglichkeit, Linux auf den ARM-Macs zu verwenden. Windows wurde dabei ganz geflissentlich von Apple verschwiegen und das dürfte ein schlechtes Zeichen sein. Allerdings könnte dies auch der Grund sein, warum man für die nahe Zukunft auch noch Mac-Modelle auf Intel-Basis veröffentlichen will.

 

Fazit

In meinen Augen ist der positive Tenor zur Umstellung durchaus gerechtfertigt. Mit dem iPhone und auch dem iPad beweist Apple nun schon seit Jahren, dass man sein Handwerk im Chip-Design versteht. Zudem hat man dank dem iOS App Store auch eine vernünftige Ausgangsbasis um attraktive Software auf den Mac zu bringen. Nun muss Apple nur noch beweisen, dass diese tatsächlich so gut skalieren wie angepriesen

Erste Macs auf ARM-Basis sollen noch Ende 2020 auf den Markt kommen; ich würde hier von einem Kauf eher abraten. Erfahrungsgemäß legt Apple sowohl in der Qualität als auch in der Performance zwischen erster und zweiter Generation meist einen ziemlich großen Sprung nach vorne hin.

 

Macht´s gut und bis zum nächsten Mal hier auf dem appletechnikblog, Euer Patrick a.k.a. Meister des Apfels

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von Anders Noren.

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