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Hinter den Kulissen von Apples Chip-Revolution: Johny Srouji und seine Chip-Abteilung

Die erste iPhone-Generation war in vielerlei Hinsicht revolutionär – und dies in einem Maße, dass jeder etablierte Hersteller sich an Apple orientieren musste. Innerhalb kürzester Zeit wandelte sich das Erscheinungsbild von Mobiltelefonen gewaltig. Der "Nokia-Stil" wich "Apple-Stil" und großformatige Touch-Displays setzten sich rasch durch. Allerdings war sich Apple intern bestens darüber im Klarer, dass man weitaus weniger als gewünscht umsetzen konnte. Verschiedenen Berichten zufolge galt es diverse spürbare Kompromisse einzugehen, da Zulieferer und Tech-Partner einfach nicht die gewünschte Technologie beisteuern konnten. Ein Mangel war die schwache Prozessorleistung (anders als heute ein Bruchteil dessen, was es selbst in kompakten Notebooks gab), angesichts der geringen Performance aber zu hoher Energiebedarf. Steve Jobs gab daher rasch die Devise aus: Apple benötigt eigene Prozessoren.


Johny Srouji und seine Chip-Abteilung
Sucht man nach einem Namen, der maßgeblich mit Apples großem Erfolg als Chip-Entwickler verknüpft ist, so muss Johny Srouji genannt werden. Seines Zeichens inzwischen Senior Vice President Hardware Technologies, gilt er als einer der wichtigsten Pfeiler, warum Macs, iPhones, iPads oder auch die Apple Watch heute so sein können, wie sie sind. Srouji kam 2008 ins Unternehmen, weniger als zwei Jahre vor dem ersten eigenen Apple-Chip. Bekanntlich investierte Apple Abermilliarden Dollar, um aus einem leicht adaptieren ARM-Referenzdesign das zu machen, was heute fast alle Benchmark-Highscores anführt. Schätzungen zufolge sind es vier bis fünf Milliarden Dollar pro Jahr alleine für Chip-Entwicklung.

In einem ausführlichen Porträt des Jahres 2016 bezeichnete Bloomberg den Chip-Spezialisten Srouji einst als "den wichtigsten Apple-Manager, von dem du noch nie gehört hast". In der Tat ist Srouji nur dann öffentlich zu sehen, wenn es auf einem Apple-Event um neue Chip-Generationen geht und man ihn in seinem Labor sieht. Von außen ist tatsächlich erst einmal wenig davon zu bemerken, wie essenziell seine Abteilung für den Erfolg Apples im vergangenen Jahrzehnt war. 2010 erschien der A4, 2012 die erste Performance-Version für das iPad 3, 2013 machte Apple den Schritt auf den ersten 64-Bit-Chip – und all dies mündete in jene M1-Chips, welche die gesamte Branche in Staunen versetzte.


Der Herr der Apple-Chips

2008: Srouji wird von IBM abgeworben
Nachdem Steve Jobs den Startschuss zur Chip-Entwicklung gegeben hatte, begab sich dessen Vertrauter Bob Mansfield auf Personalsuche – und stieß auf einen der Shooting Stars der Branche, zu diesem Zeitpunkt noch bei IBM tätig. Srouji konnte mit der Zusage gewonnen werden, bei Apple an etwas komplett Neuartigem zu arbeiten. 2008 handelte es sich um ein ziemlich mutiges Unterfangen, eigene Prozessoren zu entwerfen. Einerseits ist die Materie selbst höchst kompliziert, andererseits hatte Apple seit jeher Chips eingekauft und daher keine eigenen Erfahrungen. Wie es Srouji einst ausdrückte: Silizium verzeiht nicht. Anders als bei Software ist es nahezu unmöglich, nach Auslieferung noch Fehler zu beheben. Aus diesem Grund verließ sich die gesamte Branche auf etablierte Hersteller, niemand wollte das Risiko eingehen. Die Übernahme von P.A. Semi im Jahre 2008 sicherte Apple viel technisches Wissen und Personal, ohne das man wohl nicht so schnell zu Resultaten gekommen wäre.


2015: Abteilung wirkt Wunder, Srouji wird Senior Vice President
Ende 2015 beförderte Apple den aus Israel stammenden Chip-Experten Srouji zum Senior Vice President. Dem Ritterschlag ging ein besonderer, häufig zitierter Kraftakt der Abteilung voraus. Eigentlich wollte Apple das erste iPad Pro im Frühjahr 2015 veröffentlichen, allerdings kam es zu wesentlichen Verzögerungen. Die Verschiebung um ein halbes Jahr hätte jedoch auch bewirkt, dass der eigentlich angedachte Chip (A8x) nicht schneller als der A9 des iPhone 6s gearbeitet hätte. In nur sechs Monaten musste die Abteilung daher die Mammutaufgabe schultern, einen neuen Chip konzipieren und zur Marktreife bringen – nämlich den A9x. "Was die Physik nicht verbietet, ist hart, aber machbar", lautet die Devise, mit der Scrouji Herausforderungen verfolgt, vor denen sich andere scheuen. Gleichzeitig ist er davon überzeugt, dass Ingenieure besser arbeiten, wenn Geld oder sonstige Ressourcen knapp sind – und nicht schier unendlich zur Verfügung steht.


Was die Zukunft bringt
Die Smartphone-, Tablet- und Notebook-Welt dominiert Apple derzeit leistungstechnisch. Diese Aussage gilt erst recht, seitdem Apple den M1 Pro und M1 Max präsentierte, welcher aus dem MacBook Pro einen der schnellsten Computer auf dem Markt macht. Um die Performance zu erreichen, bedarf es Highend-Desktops oder mehrere Zentimeter dicke Gaming-Notebooks, allesamt mit einem vielfachen des Stromverbrauchs. Die nächste große Herausforderung und Produktkategorie steht bereits am Horizont. Letzten Berichten zufolge soll das AR-/VR-Headset autonom arbeiten und nicht auf den iPhone-Chips setzen – und enorme Performance benötigen, immerhin könnten die beiden internen Displays je bis zu 8K bei 120 Bildern pro Sekunde bieten. Im Mac-Bereich bleibt hingegen spannend, wie der Mac Pro dann Ende des Jahres aufgestellt wird. Vor allem in Bezug auf die Grafikleistung muss dieser nämlich noch einmal deutlich mehr als ein M1 Max mitbringen.

Kommentare

Scrembol
Scrembol14.02.22 14:41
Cooler Bericht! Danke
Gaming Podcast DADDY ZOCKT von Ex-PiranhaBytes Entwickler. Meine Single YOUR EYES - Eric Zobel überall streamen!
+12
semmelroque
semmelroque14.02.22 15:09
Guter Mann!
+2
Fuji_X14.02.22 16:10
Gebt ihm nur genug Geld, damit er bleibt ( wird mit Sicherheit auch so sein) !
Dieses blöde Personal-Karussel manchmal zwischen den großen Firmen ( gut für die Einzelperson, muß nicht mal in eine Gehaltspokerrunde einsteigen, bekommt alles auf einem ganz großen Silbertablet serviert ...).
+3
X-Jo14.02.22 18:19
Was hier zu kurz kommt ist, dass der Fortschritt in der Chip-Produktion einen viel größeren Anteil am Erfolg hat.
Ohne die stets dramatische Verringerung der Strukturbreite bringt auch das beste Design nichts!
Warum wird die Arbeit der Entwickler der Produktionsanlagen und die Prozessentwicklung nicht mal erwähnt?
Da muss inzwischen viel mehr Geld investiertet werden, als ins Design.

Wer mal einen Eindruck vom Aufwand allein bei der Lithografie bekommen möchte, kann mal den Artikel EUV-Lithografie in Wikipedia studieren: https://de.wikipedia.org/wiki/EUV-Lithografie .
Das ist aber nur ein kleiner (wenn auch wichtiger) Baustein aktueller Produktionsanlagen.

P.S.: Ich möchte natürlich die Leistung der Apple Designer nicht klein reden, nur ins rechte Verhältnis setzen.
+7
cps15.02.22 10:46
Diese Aussage gilt erst recht, seitdem Apple den M1 Pro und M1 Max präsentierte, welcher aus dem MacBook Pro einen der schnellsten Computer auf dem Markt macht.

Da gab es doch letztens CB R23 Ergebnisse zu sehen, 96000 Punkte waren das, die 12300 Punkte des M1Max sind ja bekannt.
0
cps15.02.22 11:25
X-Jo
Was hier zu kurz kommt ist, dass der Fortschritt in der Chip-Produktion einen viel größeren Anteil am Erfolg hat.

Wer weiß denn, ob die Chip-Designer nicht schon viel weiter wären und es die Herstellung ist, die den Fortschritt behindert?
Üblicherweise wird es doch so sein, dass die Fertigung die Grenzen vorgibt, was machbar ist und dann die Chip-Entwicklung innerhalb dieser Grenzen arbeitet.
+1
X-Jo15.02.22 12:57
cps
[…]
Wer weiß denn, ob die Chip-Designer nicht schon viel weiter wären und es die Herstellung ist, die den Fortschritt behindert? […]
Aber das habe ich doch gemeint, dass der Aufwand für die Fertigung ungleich größer ist.
»den Fortschritt behindern« ist eine merkwürdige Formulierung. Von wem wird denn was behindert?
+1
cps15.02.22 18:15
X-Jo
cps
[…]
Wer weiß denn, ob die Chip-Designer nicht schon viel weiter wären und es die Herstellung ist, die den Fortschritt behindert? […]
Aber das habe ich doch gemeint, dass der Aufwand für die Fertigung ungleich größer ist.
»den Fortschritt behindern« ist eine merkwürdige Formulierung. Von wem wird denn was behindert?
Von der Fertigung natürlich. Wenn heute jemand einen Chip entwickelt, der größer als ein Wafer ist, dann wird den aktuell niemand fertigen können.
0
X-Jo15.02.22 18:42
cps
[…]
Von der Fertigung natürlich. Wenn heute jemand einen Chip entwickelt, der größer als ein Wafer ist, dann wird den aktuell niemand fertigen können.
Das ist doch aber keine Behinderung, wenn man Abermilliardan in die Entwicklung steckt, um kleinere Strukturbreiten produzieren zu können.
Allenfalls könnte man sagen, die Physik behindert den weiteren Fortschritt. Bis dato wurden aber immer wieder Lösungen gefunden, um die Physik »auszutricksen«. Der Aufwand wird halt, auch finanziell, immer größer.

P.S.: Waferdurchmesser liegen bei typisch 30 cm. Solch ein gigantischer Chip würde in keinen Computer passen. Chipgrößen liegen üblicherweise bei wenigen c㎡.
Auf einen Wafer passen also viele Chips. Diese werden am Ende der Produktion aus dem Wafer »ausgesägt«.
0
cps15.02.22 20:32
Schau dir mal den Cerebras WSE-2 an, der hat 426 cm².



https://cerebras.net/chip/
+1

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