13-inch MacBook Pro

M1-chip voor Apple Silicon: alles wat je wilt weten

Techniek, geheugen, beveiliging en meer

Apple heeft een eigen processor voor de Mac en iPad ontwikkeld, de M1. Deze biedt zeer goede performance en is tegelijk erg energiezuinig. Met acht kernen en een krachtige Neural Engine en GPU gaat Apple ervoor zorgen dat je devices nog krachtiger zijn en langer meegaan op een batterij. Alles wat je moet weten lees je in deze uitleg!

Apple Silicon M1 chip

Sinds 2006 maakt Apple in de Mac gebruik van Intel-processoren. Die samenwerking liep niet altijd even soepel en tijdens WWDC 2020 kondigde Apple dan ook aan om eigen processoren voor de Mac te gaan ontwikkelen onder de naam Apple Silicon. Apple zet de Intel-processoren aan de kant en ontwerpt eigen chips op basis van de ARM-instructieset. De M1-chip is de eerste Apple Silicon-processor die Apple heeft uitgebracht en op deze pagina lees je er alles over.

M1 in het kort

Dit zijn de belangrijkste eigenschappen van M1:

  • Eerste eigen System on a Chip (Soc) voor Mac die Apple zelf heeft ontworpen
  • Gebaseerd op ARM-instructieset
  • 5-nanometer productieproces
  • 16 miljard transistoren
  • Compact en energiezuinig
  • Alle componenten zijn geïntegreerd in één pakket, achteraf upgraden niet mogelijk
  • Beschikbaar in diverse recente Apple-producten

Performance van de M1-processor.

Wat maakt de M1 bijzonder?

Bij de M1 stapt Apple af van de traditionele gedachte uit de pc-wereld dat alles modulair moet zijn. Vroeger kon je je eigen pc bouwen uit onderdelen die je zelf koos. Had je meer geheugen of opslag nodig, dan kon je dat gemakkelijk bijprikken. Bij de M1 Macs is dat idee radicaal overboord gegooid. Alles is geïntegreerd in één pakketje: CPU, GPU, werkgeheugen, opslag en de Neural Engine voor machine learning-taken.

Dit heeft als voordeel dat alle componenten flexibel het geheugen kunnen aanspreken, zonder dat eerst data naar een ander deel van het geheugen hoeft te worden gekopieerd. Dit is een van de redenen waarom de M1 zo’n goede performance heeft.

Een nadeel is wel, dat je niet meer zelf je componenten kunt upgraden. Nu was dat bij de Mac toch al vrij lastig gemaakt, maar bij de M1 is het écht niet meer mogelijk om achteraf extra RAM toe te voegen. Je moet meteen de juiste keuze maken.

M1 chip features

De M1 is gebouwd met een 5-nanometer proces en beschikt over 16 miljard transistoren. Volgens Apple is alles geoptimaliseerd voor een klein formaat en energiezuinigheid. De chip levert dan ook meer performance per Watt, zo benadrukte Apple bij de aankondiging. Daarom bieden de eerste MacBooks met deze chip een waanzinnige performance, terwijl de batterijduur met sprongen erop voor uit is gegaan, ten opzichte van de Intel-processoren. Dit is geen reclamepraat van Apple, het blijkt daadwerkelijk uit metingen in de praktijk.

M1 iPad features

De M1 is niet de eerste chip of SoC die door Apple zelf wordt gemaakt. Ook in de iPhone, iPad, Apple TV, Apple Watch en HomePod vind je eigen chips van Apple. Daarnaast maakt Apple de T2-chip in recente Macs en de U1-chip voor Ultra Wideband.

Apparaten met M1-chip

De Apple-producten met M1-chip zijn de:

M1 chip line-up

M1 en software

Door de chips in eigen huis te maken heeft Apple veel meer controle over hard- en software. De Macs kunnen er precies op worden afgestemd en ook macOS Big Sur is volledig geoptimaliseerd voor de M1-processor (dit geldt uiteraard alleen voor de Macs met M1, niet voor de iPads). Hierdoor is de performance veel beter. Een leuke bijkomstigheid is dat je iPhone- en iPad-apps op de M1-processor kunt draaien. Standaard werkt dit bij alle apps, maar ontwikkelaars kunnen besluiten om ervan af te zien. Je vindt de iPhone- en iPad-apps in de Mac App Store, naast de voor macOS geoptimaliseerde apps.

Dankzij Rosetta 2 kun je op de M1 ook apps gebruiken die voor Intel-processor zijn gemaakt. Volgens Apple presteren apps op een M1 met Rosetta beter dan op een Intel-processor, waarvoor ze eigenlijk zijn gemaakt.

Ontwikkelaars kunnen universele apps maken voor Apple Silicon. Ze zijn dan zowel voor Intel als voor M1 geoptimaliseerd.

M1 chip 8-core CPU

M1 en Windows

Het is momenteel al mogelijk om Windows op een Mac M1-chip werkend te krijgen. Makers van virtualisatiesoftware zoals Parallels en VMWare zijn er druk mee bezig geweest. Er gelden nog wel wat beperkingen.

De techniek achter Apple’s M1 CPU

Het kloppende hard van de M1-chip is een 8-core CPU met vier kernen gericht op performance en vier energiezuinige kernen. Deze vier energiezuinige kernen zijn op zich al krachtig genoeg om dezelfde performance te bieden als een dual-core Intel MacBook Air. Ze verbruiken alleen veel minder energie, namelijk slechts een tiende! De acht kernen werken samen om betere performance te leveren dan ooit met een Intel Mac mogelijk was. Benchmarks in de praktijk hebben inmiddels bewezen dat Apple gelijk heeft.

Geheugen in de M1 Macs

Bij de huidige Macs met M1-chip kun je kiezen uit 8GB of 16GB RAM. Hoeveel je kiest is afhankelijk van de toepassingen die je nodig hebt en je gedrag. Moet je veel zware taken uitvoeren, zoals het renderen van video’s of het laden van extreem grote fotobestanden, dan is 16GB aan te raden. Heb je graag veel tabbladen en apps open staan, dan is 16GB ook beter (hoewel je je ook zou kunnen aanleren om wat vaker dingen die je niet gebruikt, te sluiten).

Op termijn verwachten we M1-varianten die voorzien zijn van 32GB of 64GB RAM voor de echt zware toepassingen. Er zullen dan ook meer high-end Macs met M1 beschikbaar komen. Voor nu heeft Apple gekozen voor de mainstream modellen.

De M1-chip beschikt over een zogenaamde unified memory architecture. Dit zorgt voor een hoge bandbreedte en een lage latency. De componenten van de SoC kunnen dezelfde data benaderen, zonder dat het gekopieerd hoeft te worden.

Mac mini met M1 features

Grafische prestaties en GPU

De M1-varianten die nu verkrijgbaar zijn beschikken over een 7- of 8-core GPU. De 8-core GPU kan 25.000 threads gelijktijdig uitvoeren. Daardoor kan de M1 volgens Apple “extreem veeleisende taken met gemak uitvoeren”. De M1 heeft ‘s werelds snelste geïntegreerde graphics in een personal computer, met een doorvoer van 2,6 teraflops.

Dat klinkt indrukwekkend, maar wat heb je eraan? Je kunt bijvoorbeeld video’s bewerken, een extern 6K scherm aansturen en Apple Arcade-games spelen, zonder dat je tegen technische beperkingen aanloopt.

Interessant is dat het instapmodel van de MacBook Air beschikt over een 7-core GPU. Dit heeft te maken met het feit dat Apple hiervoor ‘afgekeurde’ GPU’s heeft gebruikt. De huidige chips worden zo klein, dat er tijdens het productieproces meer fouten kunnen optreden. Normaal zouden de chips waarvan 7 van de 8 kernen perfect werken worden weggegooid, maar Apple gebruikt ze nu in een minder krachtige variant van de MacBook Air. Je krijgt dus niet een afdankertje, maar een GPU met 7 perfect werkende kernen. De 8e kern is echter uitgeschakeld omdat deze niet perfect werkte.

M1 chip overzicht van features

M1 met Neural Engine

Bij de M1-chip introduceert Apple voor het eerst een Neural Engine op de Mac. Dit is een 16-core chip die 11 biljoen bewerkingen per seconde kan uitvoeren. In de iPhone en IPad was een dergelijke Neural Engine al aanwezig voor onder andere foto- en camerafuncties. Sinds de A11-processor uit 2017 kunnen we hiervan profiteren.

Op de MacBooks zorgt de Neural Engine voor verbeterde videobeelden, spraakherkenning en toepassingen van kunstmatige intelligentie. Zo heeft Apple ervoor gekozen om nog steeds een 720p webcam in te bouwen, maar deze levert dankzij softwarematige verbeteringen toch betere beeldkwaliteit. Dit gebeurt door de beelden met slimme trucs van de Neural Engine te optimaliseren. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een Image Signal Processor (ISP) voor mooiere beelden met minder ruis. Ook de witbalans en het dynamisch bereik wordt sterk verbeterd.

MacBook Air met M1 webcam

Steeds meer toepassingen maken gebruik van machine learning en kunstmatige intelligentie, dus het is logisch dat Apple de Neural Engine niet alleen in de iPhones en iPads inbouwt, maar ook in de Mac. De Neural Engine werkt daarbij nauw samen met de CPU en GPU.

M1 beveiliging en Secure Enclave

De M1 is voorzien van een Secure Enclave, die Touch ID-authenticatie en andere beveiligingstaken uitvoert. Voorheen zat de Secure Enclave verwerkt in de losse T1- of T2-chip. Bij de M1 heeft Apple het echter direct geïntegreerd.

Voor de SSD-opslag heeft Apple een nieuwe, krachtige storage controller met AES-hardwareversleuteling toegevoegd. Dit is veiliger en levert betere performance. Volgens Apple zijn de SSD’s in de M1 MacBooks tot 2x zo snel als op Intel.

Beperkingen van M1

De M1-chip van Apple is op veel punten geweldig, maar er zitten ook nadelen aan:

  • Alle onderdelen zijn geïntegreerd in de M1, zodat je achteraf niets meer kunt upgraden. Dit geldt bijvoorbeeld voor het RAM-geheugen.
  • Er is nu nog maar beperkte keuze: alleen de 13-inch MacBook Air, de instapmodellen van de 13-inch MacBook Pro en de Mac mini zijn verkrijgbaar met M1.
  • De M1 Macs werken niet met Thunderbolt eGPU’s.
  • De M1 Macs hebben momenteel maximaal 16GB RAM. Wil je een high-end Mac dan zul je moeten wachten.
  • De M1 Macs zijn verkrijgbaar met maximaal 2TB opslag. Bij de Intel Macs kun je machines met wel 4TB opslag bestellen. Mogelijk is dit een beperking van de M1-chip en wordt dit in latere varianten nog verbeterd.
  • De huidige M1 Macs hebben twee USB-C-poorten met ondersteuning voor USB-4 en Thunderbolt. Mogelijk is dit een beperking van de huidige M1-controller.
  • Veel software is nog niet geschikt voor M1 en je kunt nog geen Windows erop draaien.

MacBook Air: de belangrijkste specs

In het algemeen geldt: als je een high-end Mac nodig hebt, kun je beter nog even wachten, ook omdat geavanceerde software vaak nog niet is aangepast voor M1. Apple heeft aangegeven dat de M1-chip de eerste is in een nieuwe familie van Mac-chips, dus we kunnen nog veel meer verwachten. De huidige M1 is gericht op mainstream Macs, waarbij energieverbruik belangrijker is dan extreme prestaties. De andere Macs zullen nog een update krijgen.

Verder lezen? We hebben ook een uitleg over Apple’s overstap naar ARM-processoren en vertellen alle ins en outs over Apple Silicon.

Suggestie hoe we dit artikel kunnen verbeteren? Laat het ons weten!

Informatie

Laatst bijgewerkt april 2021
Devices iMac, iPad Pro 2021, MacBook Air, MacBook Pro

Apple Silicon

Apple Silicon is Apple's eigen lijn chips voor de Mac. De M1-chip is de eerste Apple Silicon-chip, gebaseerd op de structuur van ARM. Apple Silicon chips zijn door Apple zelf ontworpen en zorgen voor betere prestaties, batterijduur en meer. Macs met Apple Silicon kennen een aantal voordelen, maar er zijn ook nadelen.

Apple Silicon