Apple Silicon: dit maakt Apple’s eigen chips zo bijzonder

In ieder Apple-apparaat zit tegenwoordig Apple Silicon. Dat betekent dat de chip die al het rekenwerk doet is ontwikkeld door Apple. Wat is er zo speciaal aan? Welke soorten Apple Silicon-chips zijn er? En welke chip zit er in mijn apparaat? Dit moet je weten over Apple Silicon.

Apple Silicon is een soort chip die door Apple ontwikkeld is. De techniek zit al jaren in onder andere de iPhone, iPad en Apple Watch, en sinds een paar jaar ook in de Mac. Allerlei onderdelen die normaal gesproken los zouden zijn, zitten bij Apple Silicon in één chip: de processor (CPU), de videochip (GPU), het geheugen (centraal geheugen en cache) en de hulpprocessors (‘engines’). Ook is er de zogenaamde fabric die alle onderdelen van de chip met elkaar verbindt.

Tot 2020 gebruikte Apple voor de Mac nog Intel-processors, zoals de Intel Core i5 en i7. Doordat de visie van Apple en de beperkingen van Intel niet meer op elkaar aansloten, koos Apple in 2020 ook voor de Mac voor zijn eigen chips. Een groot verschil is dat Apple Silicon gebruikmaakt van een ARM-instructieset, terwijl Intel een x86-instructieset gebruikt. Desondanks werken oude Intel-apps gewoon op een nieuwe Mac.

Apple Silicon heeft erg veel voordelen ten opzichte van concurrenten als Intel en AMD. Ten eerste zijn Apple Silicon-chips razendsnel. De Apple M1 is bijvoorbeeld maar liefst 3,5 keer sneller dan de Intel Core i7 die tot 2020 in de MacBook Air zat. Dit verschil merk je bij alles wat je doet, zoals het opstarten van apps, het draaien van programma’s, of het spelen van spelletjes.

Ook is Apple Silicon veel efficiënter. Behaalde je op de MacBook Air met Intel-chip nog een maximale accuduur van 10 uur, is dat met Apple Silicon maar liefst 18 uur. Ook zorgt de efficiëntie ervoor dat de chip veel koeler blijft. Hoorde je bij Intel nog regelmatig de ventilatoren blazen, is dat bij Macs met Apple Silicon-chip nagenoeg nooit het geval. De MacBook Air heeft zelfs helemaal geen ventilator meer.

Daarnaast brengt Apple Silicon handige functies. Zo kun je ermee iPhone- en iPad-apps draaien op de Mac, starten je apparaten zonder vertraging op uit de sluimerstand, en worden je webcambeelden verbeterd door een speciale beeldprocessor. Ook kan een Apple Silicon-chip speciale AI-taken uitvoeren, zoals het herkennen van tekst en gezichten in foto’s.

Is dit het mooiste chipdesign aller tijden? Zo zit een Apple Silicon-chip in elkaar.

De Fabric is eigenlijk de ‘magie’ van de Apple Silicon-chip. Het verbindt alle onderdelen van de chip met elkaar met een extreem korte verbinding. Hierdoor communiceren ze allemaal veel sneller en efficiënter met elkaar dan bij een gewone computer, waarbij de onderdelen verspreid zijn over een moederbord.

Het cachegeheugen is een tussenstap tussen de CPU en het werkgeheugen. Dit is zeer beperkt qua grootte, omdat het extreem kostbaar is door zijn waanzinnige snelheid. Het bestaat uit twee lagen: supersnelle L1-cache, en iets tragere L2-cache.

De GPU staat ook wel bekend als de videokaart, alhoewel het in dit geval slechts een klein chipje betreft. Hier wordt alles berekend wat met beeld te maken heeft, van de menu’s van macOS tot videobeelden en 3D-modellen.

Hier bevindt zich het werkgeheugen van de M1-chip. Apple noemt dit tegenwoordig ‘Centraal geheugen’ omdat het door alle onderdelen van de chip wordt gedeeld. In feite is dit het korte­termijngeheugen van de computer, en het is veel sneller dan de opslag van de Mac. Je apps en bestanden worden in dit geheugen geladen zodat ze sneller toegankelijk zijn voor de CPU en de GPU.

De Neural Engine is een speciale coprocessor die rekenwerk verricht op het gebied van machine learning. In het kort: machine learning is een nieuw soort techniek waarbij je de computer ‘leert’ om taken zelf uit te voeren, zoals het herkennen van objecten in de Foto’s-app.

De CPU, oftewel de processor, is het hart van de M1-chip. Deze voert de meeste berekeningen uit. In de M1 bestaat deze uit vier snelle cores, en vier extra efficiënte cores. MacOS bepaalt welke core voor welke taak gebruikt moet worden voor de beste balans tussen prestaties en energiezuinigheid.

Apple Silicon bestaat uit drie (hoofd)series: de M-serie voor de Mac, de A-serie voor iPhone en iPad, en de S-serie voor de Apple Watch. Dit is ook direct de volgorde van prestaties: de M-serie biedt de meeste power, de A-serie is een wat afgezwakte versie hiervan, en de S-serie is met name gemaakt om zo weinig mogelijk energie te verbruiken. Hieronder vind je een kort overzicht van de verschillende soorten chips.

Daarnaast zijn er nog kleinere hulpprocessors zoals de H-serie in de AirPods, de U-serie in de AirTag, en de R-serie in de Apple Vision Pro. Deze zijn heel specifiek ontworpen voor een bepaalde taak.

Door de jaren heen zijn er ontzettend veel Apple Silicon-chips geweest. In ons overzicht vind je ze allemaal, en in welke apparaten ze zitten.