Hinter den Kulissen von Apple Silicon: Video gibt seltenen Einblick in Apples Chip-Labor

Apples Einstieg in die Entwicklung eigener Chips hat die technologische Entwicklung des Unternehmens grundlegend verändert. Ein exklusiver Einblick von CNBC in das Chip-Labor von Apple zeigt nun, wie tiefgreifend dieser Wandel ist. Dabei wird in einem Video verdeutlicht, wie der Tech-Gigant seinen Schwerpunkt auf die Entwicklung maßgeschneiderter Halbleiter verlagert hat und maßgeblich die Zukunft der Halbleiterindustrie mitgestaltet.

Fotocredit: Apple

Die Entstehung von Apple Silicon

Mit dem iPhone 4 startete Apple im Jahr 2010 seinen Vorstoß in die Chipentwicklung und ging nach und nach von der Abhängigkeit von Intel zur Produktion von eigenen Chips über. Dieser strategische Wechsel gehört laut Apples Hardware-Chef John Ternus zu den tiefgreifendsten Veränderungen in der Produktentwicklung des Unternehmens in den letzten zwei Jahrzehnten. Allerdings bringt dieser Schritt auch neue Risiken mit sich, wie z. B. die Abhängigkeit von dem Auftragsfertiger TSMC, der die maßgeschneiderten Chips für Apple produziert.

Johny Srouji, Leiter von Apple Silicon, hob gegenüber CNBC den effizienten Ansatz des Unternehmens beim Chip-Design hervor, das sich im Gegensatz zu traditionellen Chip-Herstellern ausschließlich auf die hauseigenen Produkte konzentriert. Diese Strategie hat es Apple ermöglicht, Chips zu entwerfen, die speziell für jedes der eigenen Geräte optimiert sind, und skalierbare Architekturen für verschiedene Produktlinien wiederzuverwenden.

Neue Horizonte im Chip-Design

Seit 2008 ist Srouji bei Apple tätig und hat die Entwicklung von kundenspezifischen Chips für das iPhone vorangetrieben. Die Übernahme von P.A. Semiconductor festigte Apples Engagement für das interne Chip-Design. Im Laufe der Jahre hat sich das Chip-Team von Apple weltweit vergrößert und arbeitet an System-on-Chip (SoC)-Designs, die verschiedene Komponenten wie CPUs, GPUs und NPUs integrieren.

Die SoC-Entwicklung von Apple hat sich vom A4-Chip im Jahr 2010 bis zum A17 Pro im Jahr 2023 stark weiterentwickelt und umfasst eine Reihe von Geräten vom iPhone bis zum Apple TV. Die im Jahr 2020 eingeführten Chips der M-Serie treiben nun alle neuen Macs und ausgewählte iPads an. Andere spezialisierte Chips wie die S-Serie für die Apple Watch, die H- und W-Chips für die AirPods und der R1 für Apples kommendes Vision Pro Headset zeigen die Bandbreite von Apples Chip-Entwicklung.

Umstellung von Intel auf Apple Silicon in Macs

Ein wichtiger Meilenstein in Apples Chip-Entwicklung war der Ersatz von Intel Prozessoren in Macs durch den eigenen M1 Chip. Dieser Übergang ermöglichte flachere, leichtere und effizientere Geräte, wobei der M3 Max Chip im neuesten MacBook Pro 11 Mal so schnell sein soll wie das schnellste Intel MacBook Pro, das nur zwei Jahre zuvor gebaut wurde. Apples Umstellung auf die Arm-basierte Architektur hat einen neuen Standard für High-End-Computer gesetzt und andere große Unternehmen dazu veranlasst, diesem Beispiel zu folgen.

Apple konzentriert sich weiterhin darauf, die besten Produkte zu entwickeln, was manchmal jedoch auch die Auslagerung bestimmter Teile bedeutet, während sich das Unternehmen auf seine Kerntechnologien konzentriert. Beispielsweise bereitet Apple die Entwicklung eines eigenen Modem-Chips noch Probleme, sodass sich das Unternehmen hier noch auf Komponenten von Qualcomm verlässt.

Herausforderungen und Zukunftsaussichten

Die Wettbewerbslandschaft in der Chip-Industrie und externe Herausforderungen, wie die geopolitischen Spannungen, die sich auf die Aktivitäten von TSMC in Taiwan auswirken, stellen für Apple Risiken dar. Das Unternehmen arbeitet auch daran, dem Mangel an qualifizierten Arbeitskräften in den USA und der zunehmenden Komplexität der Chip-Entwicklung zu begegnen.

Viele Jahre arbeiteten SoCs größtenteils mit einer Recheneinheit (CPU) und einer Grafikeinheit (GPU). Mit der zunehmenden Relevanz des maschinellen Lernens zog auch eine dritte Recheneinheit in die SoCs von Apple. So vertrauen Apple-Chips mittlerweile bestimmte Rechenoperationen einer neuronalen Recheneinheit – der Neural Engine – an. Dieser Teil des SoC wurde in den letzten Jahren immens weiterentwickelt. Beispielsweise soll die Neural Engine des A17 Pro Chips laut Apple fast 35 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde mit 16 Kernen ausführen können.

Apples Fortschritte in der Neural Engine und Gerüchte über ein KI-Upgrade für iOS 18 verdeutlichen das Engagement des Unternehmens, an der Spitze der technologischen Innovation zu stehen. Während sich die Halbleiterindustrie weiter entwickelt, bleibt Apples Rolle als Vorreiter bei der Entwicklung kundenspezifischer Chips ein Schlüsselfaktor für den anhaltenden Erfolg des Unternehmens.