MacBook mit ARM-Prozessor könnte tagelange Akkulaufzeit besitzen

[Martin Wendel]

MacBook mit ARM-Prozessor könnte tagelange Akkulaufzeit besitzen

Bereits seit längerem wird gemunkelt, dass Apple an einem MacBook basierend auf ARM-Architektur – jene Prozessoren, die im iPhone im iPad verwendet werden – arbeitet. Microsoft entwickelt ebenfalls einen solchen Windows-10-Laptop und am Rande eines Kongresses hat sich nun Microsoft-Manager Pete Bernard zu diesem Gerät geäußert. Demnach müsse er seinen ARM-Laptop nur "alle paar Tage oder so" aufladen, er bezeichnet die lange Akkulaufzeit als "Game-Changer".

Microsoft setzt für seinen Laptop offenbar auf einen ARM-Prozessor von Qualcomm – Prozessoren, denen Apple mit seinen selbstentwickelten A-Series-Chips Jahre voraus ist. Apple könnte einen ARM-Laptop mit Windows 10 also womöglich sogar deutlich übertrumpfen. Offiziell geäußert zu einem ARM-MacBook hat sich Apple bislang aber nicht, die kolportierten Tests und Entwicklungen laufen hinter verschlossenen Türen ab.

Apple sprach bereits vor Jahren davon, dass es sich bei den A-Series-Chips um Desktop-artige Prozessoren handle. Mit dem Apple A11 Bionic hat das Unternehmen seinen bislang leistungsfähigsten Prozessor veröffentlicht – und lässt die Konkurrenz weit hinter sich. 9to5Mac stellt in Aussicht, dass ein MacBook basierend auf diesem Prozessor eine unglaublich lange Akkulaufzeit besitzen würde, gleichzeitig durch die bessere thermische Architektur eines Laptops seine Leistung sogar noch mehr entfalten könnte.

Via 9to5Mac

 

[Schniko]

Ich frage mich, warum das so sein sollte. Der mit Abstand größte Verbraucher in den MacBooks ist das Display. Und das ändert sich mit einer Änderung der cpu Architektur nicht.

Na klar können die Intel CPUs sehr viel verbrauchen, aber im idle tun sie das nicht. Und selbst wenn man das MacBook nicht anfasst und im absoluten Nichtstun beobachtet, hat man keine Akkulaufzeit von mehreren Tagen. Nicht annähernd.

 

[Günne1]

Naja das iPad Pro 12.9 hat nen großes Display und nen viel kleineren Aku. Kann mir das schon gut vorstellen

 

[Mitglied 87291]

Naja das iPad Pro 12.9 hat nen großes Display und nen viel kleineren Aku. Kann mir das schon gut vorstellen

Im Vergleich zu was? Der Akku des iPad Pro 12.9" hat 10.307 mAH, während z.B: der Akku eines 15" Macbook Pros Touch Bar nur 6.667 mAH hat.
Und ich behaupte mal, dass dieses Macbook deutlich andere Leistungsreserven hat als ein iPad, vor allem da man auf diesem gerät auch wirklich arbeiten kann (Mac OS vs iOS).

Apple hat sich schonmal damit ins Bein geschossen eigene Prozessoren einzusetzen. Letztendlich haben nur noch einige Spezialisten für Apple entwickelt, den Großteil der Software fand man auf Windows wieder. Warum sollte man jetzt wieder die Architektur wechseln um selbiges zu riskieren? Damit ich auf Mac OS ARM Apps aus dem iOS App Store installieren kann?
Ich hoffe Apple tuts nicht.

 

[kelevra]

Ich frage mich, warum das so sein sollte. Der mit Abstand größte Verbraucher in den MacBooks ist das Display. Und das ändert sich mit einer Änderung der cpu Architektur nicht.

Na klar können die Intel CPUs sehr viel verbrauchen, aber im idle tun sie das nicht. Und selbst wenn man das MacBook nicht anfasst und im absoluten Nichtstun beobachtet, hat man keine Akkulaufzeit von mehreren Tagen. Nicht annähernd.

Nun, moderne SoCs wie der Snapdragon 835 kommen auf 2,5 bis 5 W TDP. Schaut man sich dabei an, dass der A11 auch noch die Leistung eines aktuellen i5 DualCore liefert (vergleiche mit dem aktuellen MacBook 13“), der bei 28W liegt, kann man durchaus davon ausgehen, dass ein MacBook mit einem A11 oder ähnlichem 2-3 Tage „Arbeit“ durchhalten würde.

 

[Schniko]

[...] (vergleiche mit dem aktuellen MacBook 13“), der bei 28W liegt, kann man durchaus davon ausgehen, dass ein MacBook mit einem A11 oder ähnlichem 2-3 Tage „Arbeit“ durchhalten würde.

Eben nicht. Der Fehler ist, dass die CPU 28W verbrauchen KANN. Mit vollen Akku (also es wird nichts geladen gerade) benötigt mein Macbook 13" (2015) bei allerniedrigster Bildschirmhelligkeit (1 über aus) 4-5 Watt. Bei maximaler Helligkeit sind es 12-13 Watt. Die Werte passen auch sehr gut zusammen, wenn man die Laufzeit und die Akkukapazität anschaut.

Das heißt aber, dass ich maximal 4-5W einsparen kann. Der gesamte Rest landet nämlich im Display. Wenn aber das Display mehr als die Hälfte des Energiebedarfs ausmacht, kann ich meine Laufzeit damit niemals mehr als verdoppeln. Es sei denn, sie finden den heiligen Gral und machen die Display deutlich (!) stromsparender. Dann hat das mit dem Thema hier aber nichts mehr zu tun.

Wenn ich die CPU auslaste - also wirklich alles, was sie hergibt - dann ist die Akkulaufzeit auch unter aller Sau. Und ja, den Wert kann man dann vielleicht verzehnfachen - aber das sind noch immer nicht mehrere Tage.

Edit:
Und die Rechnung wird eigentlich noch schlechter, da ich den Energiebedarf mit der untersten Helligkeit gemessen habe - nicht mit ausgeschaltetem Display. Die ganzen kleinen Pixel brauchen ja auch nochmal Strom... Also ein hohes Einsparpotential ist da nicht vorhanden.

 

[kelevra]

Eben nicht. Der Fehler ist, dass die CPU 28W verbrauchen KANN.

Und das tut sie auch, nur eben nicht immer permanent. Der ARM SoC dagegen kann erst gar nicht diese Leistung aufnehmen. Vielmehr kann er eine vergleichbare Rechenleistung mit weniger Leistungsaufnahme bereitstellen. Wie hoch das Display auflöst bzw wieviel die anderen Komponenten Energie benötigen, ist für die reine Betrachtung der Rohleistung pro Watt unerheblich. Die kommen aber natürlich noch dazu.

Natürlich kommt es da auf das eigene Nutzungsverhalten an. Vergleichen kann man ohnehin nur, wenn man festgelegte Testszenarien nutzt, also gleiche Software, gleiche Nutzungsdauer/-intensität.

Mit vollen Akku (also es wird nichts geladen gerade) benötigt mein Macbook 13" (2015) bei allerniedrigster Bildschirmhelligkeit (1 über aus) 4-5 Watt. Bei maximaler Helligkeit sind es 12-13 Watt. Die Werte passen auch sehr gut zusammen, wenn man die Laufzeit und die Akkukapazität anschaut.

Ja, wenn ein Core i nicht beansprucht wird, benötigt er acuh kaum Energie. Das ist jetzt kein vergleichbares Szenario, da die Stromsparfunktionen durch aus sehr gut sind. Die Frage ist, wieviel Energie aufgenommen wird, wenn man Anwendungen nutzt. Und genau da sehe ich den Vorteil von ARM, da die Leistung pro Watt höher liegt.

Ein iPhone 8 Plus kommt bei niedrigster Helligkeit auf 0,7 Watt (bei deaktiviertem Funk). Aber so benutzt ma nja sein Gerät nicht.
Unter Vollast gönnt sich ein iPhone 8 Plus 9 Watt, wobei dies unter der Beanspruchung eines Benchmarks gemessen wurde.

9 Watt gesamt sind immer noch weit unter den potenziellen 28W, die nur ein i5 aufnimmt, selbst ein Core m3 (wie im MacBook 12) kommt alleine auf 7W. Wenn man also alleine die Leistungsaufnahme der SoCs von 25-30 W auf 2-4 W senken können, wird sich dies auch auf die Laufzeit des Gesamtsystem auswirken, Display hin oder her.

Das heißt aber, dass ich maximal 4-5W einsparen kann. Der gesamte Rest landet nämlich im Display. Wenn aber das Display mehr als die Hälfte des Energiebedarfs ausmacht, kann ich meine Laufzeit damit niemals mehr als verdoppeln.

Hier geht es doch hauptsächlich um ARM vs. x86. Desweiteren gibt es ja auch noch OLED Displays, die durchaus einen Vorteil bringen, was die Enbergieaufnahme betrifft.

Wenn ich die CPU auslaste - also wirklich alles, was sie hergibt - dann ist die Akkulaufzeit auch unter aller Sau. Und ja, den Wert kann man dann vielleicht verzehnfachen - aber das sind noch immer nicht mehrere Tage.

Doch, sind es, wenn du den Wert verzehnfachst.

/edit

Weil die Frage sicherlich kommt: Die Leistungsdaten vom iPhone 8 habe ich von hier.

 

[Synoxis]

Klingt erstmal interessant, bin gespannt ob da was kommt in den nächsten Jahren.

 

[muffy]

Apple hat sich schonmal damit ins Bein geschossen eigene Prozessoren einzusetzen. Letztendlich haben nur noch einige Spezialisten für Apple entwickelt, den Großteil der Software fand man auf Windows wieder. Warum sollte man jetzt wieder die Architektur wechseln um selbiges zu riskieren?

Die Situation ist doch heute eine andere. ARM-Prozessoren sind heute so gut wie in allen mobilen Geräten mit Ausnahme von Laptops (und derzeit auch noch Windows-Tablets) zu finden. Da wäre die Entscheidung, auch bei (ausgewählten) Laptops auf ARM-Prozessoren zu setzen, nur konsequent.
Außerdem wäre Apple diesmal nicht allein. Microsoft entwickelt gerade eine Windows 10-Version, die mit ARM-Prozessoren zurecht kommt und gleichzeitig trotzdem x86-Anwendungen ausführen kann. Man hat offensichtlich aus dem Debakel um Windows RT, auf dem keine x86-Anwendungen liefen, gelernt. Ich schätze, dass in Zukunft alle Windows-Tablets und Einsteiger-Laptops mit dieser neuen Windows-10-Version laufen werden.
Apple würde also bei einer Umstellung nicht allein dastehen. Ich bin überzeugt, dass Apple für ein MacBook auf ARM-Basis (ein MacBook Pro auf ARM-Basis halte ich derzeit noch für ausgeschlossen) auch entsprechende Treiber für die Windows 10-Version mit ARM-Unterbau liefern würde und damit auch Apples Boot Camp-Lösung weiter funktionieren würde. Außerdem würde es wohl für die Übergangszeit einen Nachfolger des Rosetta-Frameworks geben, bis die Hersteller ihre Software sowohl für das ARM-macOS als auch x86-macOS angepasst haben.

 

[Mitglied 87291]

Die Situation ist doch heute eine andere. ARM-Prozessoren sind heute so gut wie in allen mobilen Geräten mit Ausnahme von Laptops (und derzeit auch noch Windows-Tablets) zu finden. Da wäre die Entscheidung, auch bei (ausgewählten) Laptops auf ARM-Prozessoren zu setzen, nur konsequent.

Richtig, alle mobilen Geräte die kein richtiges Betriebssystem haben. Das Problem ist nicht die Hardware sondern die Software.

Außerdem wäre Apple diesmal nicht allein. Microsoft entwickelt gerade eine Windows 10-Version, die mit ARM-Prozessoren zurecht kommt und gleichzeitig trotzdem x86-Anwendungen ausführen kann. Man hat offensichtlich aus dem Debakel um Windows RT, auf dem keine x86-Anwendungen liefen, gelernt. Ich schätze, dass in Zukunft alle Windows-Tablets und Einsteiger-Laptops mit dieser neuen Windows-10-Version laufen werden.

Alle Windows Geräte auf ARM Basis. Wenn aber weiterhin Intel Prozessoren verbaut werden, wird ein ganz normales x64 System zum einsatz kommen.

Apple würde also bei einer Umstellung nicht allein dastehen. Ich bin überzeugt, dass Apple für ein MacBook auf ARM-Basis (ein MacBook Pro auf ARM-Basis halte ich derzeit noch für ausgeschlossen) auch entsprechende Treiber für die Windows 10-Version mit ARM-Unterbau liefern würde und damit auch Apples Boot Camp-Lösung weiter funktionieren würde. Außerdem würde es wohl für die Übergangszeit einen Nachfolger des Rosetta-Frameworks geben, bis die Hersteller ihre Software sowohl für das ARM-macOS als auch x86-macOS angepasst haben.

Doch sie stehen alleine dar. Auch jetzt muss ein Programm für Mac und Windows programmiert werden. Glaubst du das ändert sich weil beide ARM Prozessoren verwenden?

Alle halbwegs professionellen Anwendungen haben kein richtiges Pendant auf ARM Basis. Denk doch mal an die komplette Adobe Suite oder auch Office. Diese Software müsste für ARM neu entwickelt werden und dann zusätzlich auch noch für Mac. Ich weiß nicht ob ich mir dies als Softwareschmiede antun würde. Vor allem da der Marktanteil bei PC's eh gegen 0 tendiert. Macs haben da einfach einen zu geringen Einfluss.

 

[kelevra]

Die Situation ist doch heute eine andere. ARM-Prozessoren sind heute so gut wie in allen mobilen Geräten mit Ausnahme von Laptops (und derzeit auch noch Windows-Tablets) zu finden. Da wäre die Entscheidung, auch bei (ausgewählten) Laptops auf ARM-Prozessoren zu setzen, nur konsequent.

Richtig. Man schaue sich auch mal die ARM basierten Einplatinencomputer an, die heute schon für alltägliche Aufgaben locker reichen. Raspberry Pi oder Banana Pi um mal die verbreiteteren zu nennen, können mindestens 1080p über HDMI, bieten USB udn LAN/WLAN und genug Power für Surfen/Mailen/Office.

Linux basierte Notebooks mit ARM Chips gibt es sogar bereits.

Außerdem wäre Apple diesmal nicht allein. Microsoft entwickelt gerade eine Windows 10-Version, die mit ARM-Prozessoren zurecht kommt und gleichzeitig trotzdem x86-Anwendungen ausführen kann.

Und die wird wohl noch dieses Jahr released. Man darf gespannt sein.

Außerdem würde es wohl für die Übergangszeit einen Nachfolger des Rosetta-Frameworks geben, bis die Hersteller ihre Software sowohl für das ARM-macOS als auch x86-macOS angepasst haben.

Die meisten Apps, die im MacAppStore sind könnte Apple dank Bitcode sogar selbst neu kompilieren um sie auf ARM lauffähig zu machen.

Bitcode is an intermediate representation of a compiled program. Apps you upload to iTunes Connect that contain bitcode will be compiled and linked on the store. Including bitcode will allow Apple to re-optimize your app binary in the future without the need to submit a new version of your app to the store.

Link

 

[kelevra]

Richtig, alle mobilen Geräte die kein richtiges Betriebssystem haben. Das Problem ist nicht die Hardware sondern die Software.

Was ist denn ein richtiges Betriebssystem?

 

[MacApple]

Die meisten Apps, die im MacAppStore sind könnte Apple dank Bitcode sogar selbst neu kompilieren um sie auf ARM lauffähig zu machen.

Das ist ein Irrtum.

„By the time you're in Bitcode, you're already fairly architecture-specific“ (Chris Lattner)

 

[MACaerer]

Ich frage mich, warum das so sein sollte. Der mit Abstand größte Verbraucher in den MacBooks ist das Display. Und das ändert sich mit einer Änderung der cpu Architektur nicht.

Nein, das stimmt so nicht. Beispielsweise beträgt maximale Leistungsaufnahme eines MacBook Pro 15" mit Retina-Display bei maximaler CPU- und GPU-Auslastung ca. 100W. Das Display ist dabei mit rund 17W beteiligt (Angaben von Apple). CPU und GPU dürften sich die Leistungsaufnahme wohl redlich teilen, also jeweils 40W bei Volllast. Theoretisch würde also eine CPU mit nur halber Leistungsaufnahme etwa 20% längere Akku-Laufzeit bringen. Gleiche Akku-Kapa natürlich vorausgesetzt.

MACaerer

 

[Schniko]

Nein, das stimmt so nicht. Beispielsweise beträgt maximale Leistungsaufnahme eines MacBook Pro 15" mit Retina-Display bei maximaler CPU- und GPU-Auslastung ca. 100W. Das Display ist dabei mit rund 17W beteiligt (Angaben von Apple). CPU und GPU dürften sich die Leistungsaufnahme wohl redlich teilen, also jeweils 40W bei Volllast. Theoretisch würde also eine CPU mit nur halber Leistungsaufnahme etwa 20% längere Akku-Laufzeit bringen. Gleiche Akku-Kapa natürlich vorausgesetzt.

MACaerer

Diese Rechnung stimmt aber nur, wenn dein Mac immer unter Volllast läuft. Und wenn dein MacBook wirklich mal 100 W ziehen würde, wäre der Akku auch nach anderthalb Stunden leer. Und wie ich bereits sagte, ja, unter den Umständen ist dann auch eine Verzehnfachung denkbar. Bringt aber dann immernoch nicht viel mehr als den einen Tag.

Die Realität ist aber, dass das MacBook so um die 20W im Schnitt schlucken wird oder 25W. Und wenn davon 17 W auf das Display gehen, dann ist das Einsparpotenzial gering.

Edit:

Noch eindeutiger formulierte. Die 17W vom Display allein reichen aus, um den Akku innerhalb von wenigen Stunden (Also unter einem Tag) alle zu bekommen.

 

[ottomane]

Bei so einiger Software dürfte ein Compilerswitch reichen, um eine andere Plattform zu unterstützen.

Schwierig wird es wohl bei "Architecture-by-Altlast"-Software wie man sie von Adobe kennt.

 

[Bananenbieger]

Apple hat sich schonmal damit ins Bein geschossen eigene Prozessoren einzusetzen. Letztendlich haben nur noch einige Spezialisten für Apple entwickelt, den Großteil der Software fand man auf Windows wieder. Warum sollte man jetzt wieder die Architektur wechseln um selbiges zu riskieren? Damit ich auf Mac OS ARM Apps aus dem iOS App Store installieren kann?

Die CPU-Architektur hat doch erst mal gar nichts mit der Software zu tun. Idealerweise muss man nur den Sourcecode nochmals für eine andere Architektur kompilieren. Eventuell noch sind noch hier und da ein paar Zeilen Code zu ändern. Aber das war es dann schon.
Jedenfalls ist das vom Aufwand her nichts im Vergleich zur Portierung von einem Betriebssystem zum nächsten.

Auch die Menge von Software ist nicht wirklich ausschlaggebend. Früher gab es halt bei MacOS nur wenige Programme pro Softwarekategorie. Dafür waren die Programme aber immer extrem gut durchdacht und qualitativ hochwertig. Gerade deswegen haben sich viele Menschen einen Mac gekauft.

Apple hat sich mit den PowerPC-Prozessoren nicht wirklich ins Bein geschossen hat, sondern lange Zeit damit absolut führend war - vor zehn Jahren war Apple mit PPC in der Lage, Notebooks zu bauen, deren Akkulaufzeit die PC-Notebooks mit Intel-CPUs weit übertroffen haben. Auch im Desktop-Bereich hatte Apple mit PowerPC lange Zeit die Nase vorn, was die Leistung anbelangte.
PowerPC-Prozessoren wurden auch nicht nur in Macs, sondern auch in Microsofts Xbox 360 oder sogar dem Kampfjet F22 Raptor eingesetzt.

 

[MACaerer]

Apple hat sich schonmal damit ins Bein geschossen eigene Prozessoren einzusetzen.

Apple hat mal abgesehen von den ARM-Chips nie eigene CPUs gebaut. Die in früheren Macs verbauten 68xxx- und später PPC-CPUs kamen von Motorola und die letzte PPC-generation (G5) von IBM. Die PowerPC waren, zumindest als sie auf den Markt kamen, den damaligen Intel-CPUs weit überlegen und haben die RISC-Technologie vom absoluten Profisegment in den Massenmarkt gebracht. Leider war es dann so, dass Motorola die Entwicklung und Produktion der CPUs eingestellt hat und Apple damit auf dem Trockenen saß. Der G5 von IBM war zwar sehr eine leistungsfähige CPU für Desktop-Macs., aber für die Verwendung in Mobil-Macs vollkommen ungeeignet, weil viel zu stromfressend.
ARM-CPUs in Mobil-Macs hätten durchaus einen gewissen Charme, weil man dann auch iOS entweder als alleiniges oder alternatives System auch auf ein MacBook bringen könnte.

MACaerer

 

[ottomane]

ARM-CPUs in Mobil-Macs hätten durchaus einen gewissen Charme, weil man dann auch iOS entweder als alleiniges oder alternatives System auch auf ein MacBook bringen könnte.

Wobei es nicht sonderlich aufwändig sein dürfte, iOS für x86 zu compilieren. Man müsste es wollen. Schwieig wird es dann ggf. bei Schnittstellen, Grafik usw. die ja auf einem iDevice sehr anders sind als auf dem Mac. Vielleicht reichen auch nur Treiber, wer weiß. Aber das ist unabhängig von der CPU.

 

[Walli]

Die CPU-Architektur hat doch erst mal gar nichts mit der Software zu tun. Idealerweise muss man nur den Sourcecode nochmals für eine andere Architektur kompilieren. Eventuell noch sind noch hier und da ein paar Zeilen Code zu ändern. Aber das war es dann schon.
Jedenfalls ist das vom Aufwand her nichts im Vergleich zur Portierung von einem Betriebssystem zum nächsten.

Äh, ja und nein. Theoretisch hast Du Recht, aber praktisch setzt das voraus, dass alle benötigten Bibliotheken auch schon auf die neue Architektur portiert wurden. Das ist in der Regel der Knackpunkt bei solchen Unterfangen, da genau das entweder ewig lange dauert oder gar nie passiert. Es sei denn wir reden über Software, die keine schwer portierbaren Abhängigkeiten hat, keine Architekturspezifika ausnutzt und auch ansonsten total vorausschauend und modular entlang der jeweiligen Sprachspezifikation geschrieben wurde. Solche Software ist in der Regel aber auch so aufgesetzt, dass ihr das OS egal ist, also angenommen natürlich wir bleiben bei einer Geräteklasse, wollen also nicht unbedingt etwas vom Desktop aufs Smartphone portieren. Und man darf auch nicht vergessen, dass man am Ende sowieso jede Plattform nochmal eingehend durchtesten darf, weil API-Backend-Bauer, Compilerbauer und Hardwarebauer schließlich auch nur Menschen sind und mit Wasser kochen.