Mit den Apple M Prozessoren ist Apple Ende 2020 in den CPU-Markt für mobile Geräte und auch Desktop-Computer eingestiegen. Apple entwickelt schon seit vielen Jahren seine Smartphone Prozessoren selbst, die z.B. in Apples iPhone und iPad Geräten eingesetzt werden. Die Basis der neuen Apple M Prozessoren ist dabei sehr ähnlich zu den Apple A Smartphone Prozessoren, allerdings wurden die Prozessoren an einigen Stellen deutlich verstärkt.
Im Gegensatz zu aktuellen AMD und Intel Prozessoren setz Apple auf den ARM-Befehlssatz während die klassischen Prozessoren den x86-64 Befehlssatz nutzen. Die Apple M-Prozessoren umfassen Modelle von 8 bis 24 CPU-Kernen, die in einem hybriden Aufbau aus Performance-Kernen und kleineren Effizienz-Kernen bestehen. Ein ähnliches Konzept nutzt Intel seit 2021 auch in seinen Alder Lake Prozessoren. Der Vorteil ist, dass die Prozessoren bei geringer Last sehr sparsam sind und bei Bedarf trotzdem über eine hohe Rechenleistung verfügen.
Eine Stärke der Apple M Prozessoren ist z.B. das breite Speicherinterface, wodurch die größten Apple M (Ultra) Prozessoren durch Nutzung von mehreren 64-bit Speicherkanälen an die schneller LPDDR5-6400 Arbeitsspeicher angebunden wird Speicherbandbreiten von bis über 800 GB/s erreichen. Zum Vergleich: die schnellsten Intel Prozessoren (Intel Core i 14000 alias Raptor Lake Refresh) in diesem Segment unterstützen zwei DDR5-5600 Speicherkanäle und kommen so auf ca. 89,6 GB/s.
Von der schnellen Speicheranbindung profitiert auch die interne Grafikeinheit der Prozessoren, die z.B. im größten Apple M2 Ultra (76-GPU Kerne) auf 27 TFLOPS an Rechenleistung (FP32) kommt. Auch hier wieder ein Vergleich zu den aktuellen Intel Alder Lake H-Prozessoren für Notebooks: der aktuell schnellste Intel Core i9-13900HK kommt hier auf nur 2,2 TFLOPS. Dedizierte Grafikkarten wie z.B. die neue Nvidia GeForce RTX 4090 erreichen allerdings mit über 82 TFLOPS nochmal deutlich höhere Werte.
Mit den Apple M3-Prozessoren hat der Hersteller seine integrierte Grafik stark überarbeitet. Diese unterstützt nun Hardware-Raytracing und nutzt Dank dem neuen Dynamic Cache den gemeinsamen Speicher der Geräte deutlich effizienter.
Gefertigt werden die aktuellen Apple M3 Prozessoren bereits in einem modernen 3 nm Verfahren bei TSMC in einem Chiplet-Design. Bei dem taiwanesischem Auftragsfertiger werden auch die aktuellen AMD Ryzen Prozessoren gefertigt.