Pavel Jelic Gegen Ende letzten Jahres brachte Apple endlich die allerersten Geräte auf den Markt, die über eigene Apple-Silicon-Chips verfügen – nämlich den M1. Bereits bei der Präsentation wurde deutlich, dass diese Chips völlig revolutionär sind und Intel-Prozessoren in praktisch allen Belangen schlagen können. All diese Informationen haben wir in den letzten Tagen in unserem Magazin bestätigt, da es uns gelungen ist, ein MacBook Air M1 zusammen mit einem 13″ MacBook Pro M1 in die Redaktion zu bekommen. Da Apple beide Laptops mit dem gleichen Prozessor ausgestattet hat, könnte man erwarten, dass ihre Leistung absolut identisch ist – doch das Gegenteil ist der Fall. Warum das so ist, erfahren Sie in diesem Artikel.
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Vratislav Holub Der Unterschied zum Basis-MacBook Air
Der Apple Silicon M1-Chip verfügt über acht CPU-Kerne sowie acht GPU-Kerne, was die meisten von Ihnen wahrscheinlich bereits kennen. Schaut man sich jedoch die offizielle Website von Apple an, stellt man fest, dass das MacBook Air in der Basisversion nicht über acht Grafikbeschleunigerkerne verfügt, sondern „nur“ über sieben. In diesem Fall handelt es sich jedoch definitiv nicht um eine spezielle und schwächere Version des Chips. Vereinfacht gesagt handelt es sich hierbei um einen Chip, bei dem während der Produktion festgestellt wurde, dass einer der acht GPU-Kerne defekt ist. Für den durchschnittlichen Benutzer ist dies jedoch nicht wichtig, sodass der Kernel einfach deaktiviert wird. Auf diese Weise spart Apple Geld, da es auch weniger erfolgreiche Chips verwendet, die sonst zerstört oder nachbearbeitet würden. Es ist jedoch zu beachten, dass genau die gleichen Praktiken auch von anderen Prozessorherstellern praktiziert werden. Dies geschieht aber vor allem aus Interesse – die deutlich geringere Leistung liegt nicht am einzelnen fehlenden Kern.
Der Unterschied liegt in der Kühlung
Auf den ersten Blick unterscheidet sich das MacBook Air im Design vom 13″ MacBook Pro. Während das Gehäuse des 13″ Pro überall gleich breit ist, verjüngt sich das Air zum Nutzer hin. Allerdings lassen sich auch im Inneren dieser beiden Geräte Unterschiede beobachten – das Air hat im Vergleich zum 13″ MacBook Pro an aktiver Kühlung in Form eines Lüfters verloren. Apple könnte sich das vor allem wegen der Sparsamkeit des M1-Chips leisten, der sich selbst bei hoher Leistung nicht so stark erwärmt wie beispielsweise Intel-Prozessoren. Und gerade im Fehlen eines Lüfters liegt der gesamte Leistungsunterschied zwischen diesen Geräten. Lassen Sie uns diese ganze Situation in den folgenden Zeilen erklären. Es ist völlig verständlich, dass Apple zumindest irgendwie versuchen musste, das MacBook Air und das 13″ MacBook Pro zu trennen – denn wenn diese beiden Geräte gleich wären, würden unterschiedliche Namen ihre Bedeutung verlieren.
Heizung und thermische Drosselung
Der Prozessor, also in unserem Fall der M1-Chip, erwärmt sich im Betrieb natürlich. Je komplexer die Aufgabe, die Sie dem Chip hinzufügen, desto mehr Energie muss er aufwenden und desto höher wird die Temperatur. Natürlich muss auch diese Temperatur irgendwo ihre Grenzen haben und kann nicht ständig immer höher steigen – denn bei extremen Temperaturen könnte der Chip beschädigt werden. Beim 13″ MacBook Pro übernimmt die Kühlung, wie bereits erwähnt, ein Lüfter, der deutlich effektiver ist als die passive Kühlung beim MacBook Air. Wenn also die Temperatur des Chips über eine bestimmte Temperatur steigt, aktiviert das 13″ Pro den Lüfter, der beginnt, den Prozessor zu kühlen. Sobald die Temperatur des Prozessors eine bestimmte Temperatur erreicht, kommt es zum sogenannten Thermal Throttling, also einer Verlangsamung des Prozessors aufgrund der hohen Temperatur. Aufgrund der schlechteren Kühlung tritt thermisches Throttling viel früher in die Luft ein – der Prozessor wird also langsamer, um abzukühlen. Weitere Informationen zur thermischen Drosselung finden Sie im folgenden Artikel.
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Am deutlichsten sind die Unterschiede bei dauerhafter Volllast beider MacBooks zu beobachten – konkret beispielsweise beim Rendern oder Konvertieren eines langen Videos. In der Redaktion haben wir uns für einen einfachen Test entschieden, bei dem die Leistungsunterschiede zwischen den beiden Apple-Rechnern beobachtet werden können. Konkret haben wir auf beiden Geräten gleichzeitig eine zweistündige Videokonvertierung durchgeführt, von 4K im x265-Codec auf 1080p im x264-Codec. Wir haben auf beiden MacBooks die gleichen Bedingungen geschaffen – wir haben alle Programme ausgeschaltet und nur Handbrake laufen lassen, das zum Konvertieren von Videos verwendet wird. Während beim 13″ MacBook Pro, das über einen Lüfter verfügt, die Videokonvertierung 1 Stunde und 3 Minuten dauerte, dauerte diese Konvertierung beim MacBook Air ohne Lüfter 1 Stunde und 31 Minuten. Dank besserer Kühlung gelang es dem 13″ Pro, über einen längeren Zeitraum mehr Leistung zu bieten, sodass der Umbau früher abgeschlossen wurde. Auch die Temperaturen waren unterschiedlich – das MacBook Air blieb praktisch die ganze Zeit bei 83 °C, was eine Art „Grenztemperatur“ zur Leistungsreduzierung darstellt, während das 13″ MacBook Pro bei rund 77 °C arbeitete.
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