Microsoft SQ2 vs. Apple M1: Wie Apple der Konkurrenz bei ARM-Prozessoren davonläuft

Dass Apples Produkte für Qualität stehen, ist schwer zu bezweifeln. Doch der neuste Prozessor aus Cupertino, namentlich Apple M1, legt die Messlatte für Qualität, Performance und In­ge­ni­eurs­kunst auf ein neues Level. Apple schafft es, dem direkten Konkurrenten Microsoft einen empfindlichen Schlag zu verpassen. ARM sollte die Zukunft bei Laptop-Prozessoren werden und diese Zukunft (oder zumindest die Gegenwart) gehört Apple. Wie konnte es dazu kommen, dass sogar Windows 10 ARM auf einem Mac mit dem M1 Chip bessere Ergebnisse liefert, als auf Microsofts eigenen Surface Geräten?

Die technischen Daten

Bevor ich erläutere, warum der M1 Prozessor den von Microsoft/Qualcomm so abhängen konnte, werfen wir erst einmal einen kurzen Blick auf die technischen Daten.

Der Microsoft SQ2, basierend auf dem Qualcomm Snapdragon 8cx, erschien 2020 im firmeneigenem Surface Pro X. Dies war bereits das erste Upgrade nach dem 2019 Pro X mit SQ1 CPU. Ausgestattet ist der SQ2 mit einer Standardtaktrate von 1,80GHz und acht Kernen. Die Turbo-Taktrate des SQ2 ist mit 3,15GHz dann allerdings doch konkurrenzfähig. Die maximale Größe des Arbeitsspeichers ist laut cpu-monkey auf 16GB beschränkt.

Bei Apples M1 sieht es datentechnisch derweil etwas anders aus. Der Normaltakt beträgt hier schon 3,20GHz, eine Turbotaktrate gibt es nicht. Auch der M1 unterstützt nur 16GB Arbeitsspeicher. Die GPU-Taktfrequenz beläuft sich auf ebenfalls 3,20GHz und die Technologie, auf die der Chip beruht, ist eine 5nm Architektur. Zum Vergleich, der Q2 von Microsoft werkelt auf einer 7nm Basis.

Beide Prozessoren erschienen 2020, verzichten auf Hyperthreading und sind offiziell nicht übertaktbar.

Die Ergebnisse des Benchmarks

Verschieden Benchmarks haben bestätigt, was man sich aufgrund der oben geschilderten Spezifikation schon denken kann. So enthüllte etwa ein Geekbench 5 Test Verblüffendes. Mithilfe von QEMU konnte ein virtualisiertes ARM-Windows 10 Abbild auf einem Mac mit dem M1 Chip ausgeführt werden. Das daraus resultierende Benchmarkergebnis lies Microsoft in einem schlechten Licht dastehen. Der Single-Core Score des virtuellen Windows verzeichnete 1317 Punkte, wohingegen das Surface Pro X mit dem SQ2 Chip nur einen Score von 741 erreichte. Noch schlechter sah es beim Multi-Core Score aus. Hier datiert das Ergebnis des Surface Pro X 2891 Punkte. Das gleiche Betriebssystem auf dem Mac erreichte mit 5685 Punkten knapp doppelt so viel.

Zur Erinnerung, wir reden hier von einem Abbild, dass auf einen Mac installiert wurde. Das heißt im Klartext: das Windows 10 ARM Betriebssystem, für das der SQ2 Prozessor speziell optimiert wurde, läuft mit dem Apple M1 Chip deutlich schneller.

Auch bei der Akkulaufzeit – eines der Hauptargumente für ARM Prozessoren – hat Apple die Nase vorn. Laut Herstellerangaben sind es hier bis zu 15 Stunden beim Surface Pro X versus 20 Stunden beim MacBook Pro. In der Praxis sind die Unterschiede eher noch größer.

SQ2 vs. M1: Warum Microsoft derzeit den Kürzeren zieht

Schlussendlich steht die Frage im Raum, wie Microsoft gegen seinen direkten Konkurrenten Apple dermaßen verlieren konnte. Die erste große Frage, die sich auftut: Warum ist der Grundtakt des SQ2 so niedrig? Zur Erklärung: je höher der Takt, desto besser ist die Performance in Single-Core Anwendungen. Die Grundfrequenz des SQ2 beläuft sich auf 1,80GHz, was bedeutet, dass der Prozessor bei normalen Anwendungen, die nicht sehr Ressourcen zerrend sind, auch nur diese 1,80GHz auf den Tisch legt. Der Turbo-Takt wird erst aktiviert, wenn die erforderliche Leistung über dem 100% Normaltakt und die Temperatur des Prozessors unter einem bestimmten Stellenwert liegt. Treffen beide Kriterien zu, so wird der Takt auf das erforderliche Level bis maximal 3,15GHz erhöht. Um die zusätzliche Power abzurufen spielt also auch die Kühlung eine entscheidende Rolle. Der Formfaktor des Surface Pro X, der wenig Raum für Lüftung und Kühlelemente bietet, ist aus Performance-Sicht sicherlich nicht optimal.

Wie Apple seinen Chip auf Hochtouren bringt läuft größtenteils unter “Betriebsgeheimnis”. Klar ist aber, dass die revolutionäre 5nm Technologie mehr Leistung, Energie- und Wärmeeffizienz ermöglicht.

Während Apple bereits seit Jahren eigene Prozessoren für seine iPhones und iPad entwickelt, verlässt sich Microsoft auf externe Partner. Bei ARM-Prozessoren ist das Qualcomm, deren Snapdragon-Reihe wir vor allem aus diversen Smartphones kennen. Microsoft hat die Aufholjagd also nur bedingt selbst in der Hand.

Windows Latest berichtete am 9. März von einem neuen, 12 kernigen Prozessor, der aktuell von Qualcomm als Antwort auf den M1 entwickelt wird. Der Prozessor wird somit der Nachfolger des Snapdragon 8cx und soll den Namen “SC8280CP” erhalten. Statt weiterhin darauf zu setzen, Hochleistungskerne mit langsamen Recheneinheiten zu kombinieren, setzt Qualcomm auf ein neues Prinzip. So sollen 8 “Gold+” Kerne mit 2,70GHz und 4 “Gold” Kerne mit 2,43GHz verbaut werden. Dies soll zu einer starken Leistung führen, die sein Vorgänger nicht hatte.

Laut Bericht soll sich der neue Qualcomm SC8280CP in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, eine Veröffentlichungsdatum steht noch aus.

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