Kürzlich hatte t3n exklusiv die Möglichkeit, mit drei hochrangigen Apple-Vertretern, die maßgeblich an der Entwicklung von Mac Studio und dem Studio Display beteiligt waren, zu sprechen. Tom Boger, Vice President of Mac and iPad Product Marketing, Shelly Goldberg, Senior Director Mac and iPad Product Design, und Xander Soren, Director of Product Marketing Pro Apps, stellten sich unseren Fragen und gaben uns interessante Einblicke in die Entwicklungsprozesse des M1 Ultra, des Mac Studio als modulares System und des neuen Displays.

Als Apple Ende 2020 das erste Macbook Pro mit dem ersten M1-Chip vorstellte, begann nicht nur der Übergang weg von Intel-Macs, sondern auch die Transformation anderer Gerätekategorien auf Apple Silicon. Die Kombination aus Performance und Energieeffizienz der hauseigenen Chips erfreuten sich einer sehr positiven Resonanz. Das galt auch für die Vorstellung des iPad Pro mit M1. Der M1 Pro konnte den M1 nochmals toppen, und mit dem M1 Max, der zum Beispiel im Macbook Pro 14 Zoll verbaut ist, konnte das Unternehmen die Leistung nochmals deutlich verbessern. Jetzt hat Apple mit dem M1 Ultra die M1-Familie komplett gemacht.

Macs mit Apple Silicon sind für viele Nutzer immer interessanter geworden, je weiter das Unternehmen den Übergang hin zu Rechnern mit eigenen Chips vorangetrieben hat. Während das Macbook Pro, der Mac Mini und das Macbook Air bewiesen haben, dass sie sich in Bezug auf Design und Bedienung nicht von den bisherigen Intel-Geräten unterschieden, sind sie aufgrund des M1 deutlich performanter und verbrauchen weniger Strom. Der iMac mit 24 Zoll und das neue Macbook Pro konnten mit dem M1 Max noch eine Schippe drauflegen. Jetzt ist im Mac Studio erstmals der M1 Ultra verbaut, der so viel Leistung bietet, dass er sich direkt an Profi-Nutzer wendet. Entsprechend verwundert es nicht, wenn Tom Boger bemerkt, dass es nie eine aufregendere Zeit für den Mac gab als aktuell: „Apple Silicon verändert den Mac nachhaltig. Wir hatten bereits den M1, M1 Pro und M1 Max vorgestellt, die für die meisten Nutzer mehr als genug Leistung mitbringen. Der M1 Ultra geht in Sachen Leistung ins Extreme.“

M1 Ultra: Nicht nur Nutzer profitieren – auch Entwickler

Am M1 Ultra ist nicht nur die Performance bemerkenswert, sondern auch die Architektur selbst. Tom Boger hebt in diesem Zusammenhang hervor, dass Unified Memory der Schlüssel zum Erfolg ist. Es ging beim M1 Ultra darum, die Leistung noch weiter zu verbessern und gleichzeitig sowohl die Energieeffizienz als auch die Unified-Memory-Architektur beizubehalten. Im Kern besteht der M1 Ultra aus zwei miteinander verbundenen M1 Max. „Wir haben zwei M1 Max miteinander verschmolzen, was vom System als eine einzige Einheit erkannt wird. Das erreichen wir mit unserer einzigartigen Ultra-Fusion-Architektur. So etwas gab es vorher einfach nicht, und das hat auch eine große Bedeutung für Entwickler, denn für Software sieht der M1 Ultra genau so aus wie alle anderen Apple-Silicon-Chips – nur eben mit deutlich mehr nutzbarer Ressourcen.“ Demnach müssen Entwickler sich nicht den Kopf zerbrechen, wo sich die Daten genau befinden. Eine Bandbreite von 2,5 Terabyte pro Sekunde zwischen den beiden Prozessoren mittels Ultra Fusion sorgt für eine sehr geringe Latenz bei einer sehr hohen Bandbreite.

„Für uns ist der M1 Ultra ein absoluter Durchbruch“, so Tom Boger. „Obwohl wir die verfügbaren Ressourcen verdoppelt haben, muss Software nicht angepasst werden. Mit der Ultra-Fusion-Architektur wollten wir den Unified-Memory-Ansatz beibehalten, und dafür spielten drei Aspekte eine Rolle: Erstens mussten wir eine sehr hohe Bandbreite sicherstellen, zweitens mussten wir eine sehr geringe Latenz ermöglichen, und drittens wollten wir die Energieeffizienz beibehalten.“

Auf unsere Frage, wie viele M1 Max Apple theoretisch mittels Ultra Fusion miteinander verbinden kann, hatte Boger eine klare Antwort: „Wir haben sehr deutlich gesagt, dass der M1 Ultra der letzte Chip der M1-Familie ist.“

Mit dem Mac Studio wendet Apple sich von der bisherigen All-in-One-Strategie ab. Das ist zwar nicht ganz neu, denn das Umdenken startete bereits mit dem Mac Pro, dennoch scheint der Konzern auf den Wunsch vieler Nutzer gehört zu haben. Entsprechend verwundert es auch nicht, dass Tom Boger auf die Frage nach den Gründen für das Umdenken auf die Bedürfnisse und den Arbeitsalltag der Nutzer eingeht: „Der Mac ist seit vielen Jahren integraler Bestandteil des Studios und wir wissen, dass Pros heutzutage ihr Studio häufig nicht mehr ausschließlich für eine einzige kreative Tätigkeit nutzen. Wir sehen Videografen, die ihre eigene Musik komponieren. Wir sehen Fotografen, die nebenbei auch Software entwickeln, und es gibt viele weitere Beispiele. Wir wollten eine Plattform für diese Multitalente kreieren. Je nach Anforderung benötigen diese Profis viel Leistung und viele Anschlüsse. Außerdem benötigen sie ein modulares System, bei dem der Rechner vom Display entkoppelt ist.“

Mit Mac Studio können Nutzer dank des modularen Ansatzes leicht upgraden, wenn sie mehr Leistung benötigen, ohne dabei auch jedes Mal ihr Display zu erneuern. Aufgrund der Eigenschaften von Apple Silicon sei dies laut Boger im Vergleich zu anderen Profi-Workstations mit einem deutlich kompakteren Design möglich: „Mac Studio ist das Gegenteil von großen Gehäusen, die unter dem Schreibtisch Platz finden, laut sind und nur schwer zugängliche Ports haben.“

Shelly Goldberg, Senior Director Mac and iPad Product Design, gab uns einen interessanten Einblick in die Entwicklung des Mac Studio und wie es gelang, das Wärmemanagement eines Rechners mit so viel Leistung in einem verhältnismäßig kleinen Gehäuses zu realisieren. „Für unser Team war es eine große Herausforderung, so viel Leistung in ein Gehäuse zu bekommen, das auf den Schreibtisch der Nutzer passt. Wir haben Hunderte von Simulationen für Luftströme durchgeführt, um die Kühlung zu optimieren und gleichzeitig auch die Akustik zu optimieren. Dabei mussten wir viel iterieren, bis wir bei der Lösung ankamen, dass wir die Luftzufuhr durch über 4.000 präzise gebohrter Löcher an der Unter- und Rückseite des Gehäuses umsetzen“, so Goldberg.

Für das Bohren dieser Löcher habe man sogar neue Maschinen entwickeln müssen, die die Löcher zehn Mal so schnell bohren können, wie dies bisher möglich war. „Unsere neuen Werkzeuge können drei Löcher pro Sekunde bohren. Dabei ist jedes Loch in einem minimal unterschiedlichen Winkel angelegt, sodass die Maschinen jedes Loch einzeln indexieren müssen.“ Die Luft tritt dann an der Gehäuserückseite wieder aus und laut Sherry Goldberg wurde der Neigungswinkel der Lüfte an den Neigungswinkel der Belüftungslöcher angepasst. Auf diese Weise verringere man die Impedanz des Luftstroms, was sich sowohl in einer effizienteren Kühlung als auch in einer Verringerung der Lüfterlautstärke auswirke.

„Ein weiterer interessanter Aspekt bei der Entwicklung bezieht sich auf den doppelten Lüfter, über den wir auch bei der Keynote gesprochen haben. Was wir bei der Keynote allerdings nicht erwähnt haben, sind die zwei Lüfterräder, an denen sich die Lüfterflügel befinden“, verriet uns Goldberg. „Jeder Lüfterflügel ist mit einer Scheibe unterteilt. Dank dieses Designs können wir die Tonhöhe der Lüfterflügel oben und unten separat anpassen, um so die Akustik zu verändern. Außerdem können wir so beeinflussen, wieviel Luft wir aus den unterschiedlichen Segmenten des Gehäuses einsaugen. So können wir auch die optimale Belüftung je nach Konfiguration des Mac Studios sicherstellen. Sowas haben wir zum ersten Mal gemacht, und soweit ich weiß, gibt es bisher in der ganzen Industrie kein Beispiel dafür.“

Unter anderem Dank dieser ausgeklügelten Kühlung ist es möglich, ein hohes Maß an Leistung anzubieten. Darauf verwies in unserem Gespräch auch Xander Soren, Director of Product Marketing Pro Apps: „Wir entwickeln seit über 20 Jahren Pro-Apps wie Final Cut Pro und Logic Pro. Ich muss sagen, dass der Move zu Apple Silicon mit Abstand der größte Leistungssprung ist, den wir je bei Pro-Apps gesehen haben. Mit jedem neuen Modell der letzten Zeit wird es immer besser. Ich glaube, dass Profis nicht nur das Mehr an Performance schätzen, sondern auch die Energieeffizienz der M1-Maschinen. Sie laufen einfach auch deutlich leiser, was besonders für Nutzer, die Musik produzieren oder anderweitig Audio bearbeiten, schätzen.“

Tom Boger weist darauf hin, dass Apple Silicon mit dem iPhone begann. Für die kleinen Geräte musste man die eigenen Chips extrem energiesparend entwickeln. Diese Disziplin habe man bei Apple in den letzten zehn Jahren beibehalten. „Das Team schaut nie allein auf die Performance. Bei den Leistungskurven, die wir in unseren Keynotes zeigen, geht es stets um das Verhältnis zwischen Performance und Power – und ganz ehrlich ist es genau das, worauf sich unser Team stets konzentriert. Während unsere Chips entworfen werden, gilt es, dieses Verhältnis mindestens beizubehalten, wenn nicht zu verbessern“, so Boger.

Das neue Display ist mehr oder weniger der Schlüssel, der den neuen, modularen Ansatz, den sich Apple-Nutzer schon länger wünschen, erst möglich macht. „Wir haben uns für ein modulares Design entschieden, weil wir unseren Nutzern zugehört haben“, erklärt Tom Boger. „Besonders Profinutzer haben uns gesagt, dass sie flexibler sein wollen und die Rechenleistung ihrer Geräte unabhängig vom Display upgraden wollen. Das Studio Display schließt quasi die Lücke zwischen dem iMac mit 24 Zoll und dem Mac Pro, da Nutzer selbst entscheiden können, ob sie es mit einem iMac, einem Mac Mini, einem Macbook Pro oder dem Mac Studio nutzen wollen. In Kombination mit unserem Pro Display XDR bieten wir eine große Flexibilität.“