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Apple A16 Bionic vs Apple M3 Max 14-Core vs Apple M3 Pro 12-Core

Apple A16 Bionic

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Der Apple A16 Bionic ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der in der iPhone 14 Pro Serie verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kerne (2 Performance Kerne namens Everest mit bis zu 3,46 GHz und 4 Stromsparkerne namens Sawtooth mit bis zu 2,02 GHz). Laut Apple wurden vor allem die Stromsparkerne überarbeitet. Einen größeren Sprung gab es bei der Speicherbandbreite (laut Apple +50% für die GPU), da Apple von LPDDR4X auf LPDDR5 umstieg. Nach ersten Analysen von angstonomics bleibt der L2 Cache der E-Cores bei 4MB, die P-Cores haben nun aber 16 MB L2 Cache. Dafür wurder der SLC (System Level Cache) von 32 auf 24 MB anscheinend verringert.

Auch die integrierte Neural Engine für AI-Berechnungen wurde nur leicht schneller (von 15,8 auf fast 17 TOPS) und bietet weiterhin 16 Kerne. Die integrierte Grafikeinheit des A16 bietet weiterhin 5 Kerne und profitiert am meisten von der höheren Speicherbandbreite. Die neue Display Engine ermöglicht die neuen Features wie das Always On Display, die adaptive Bildwiederholungsrate von 1 bis 120 Hz und verbessertes Antialiasing (genutzt in der dynamic Island).

Die CPU-Performance erhöhte sich im iPhone im Vergleich zum A15 Bionic nur leicht. Trotzdem ist der Chip die schnellste CPU für Smartphones und lässt z.B. den Snapdragon 8+ Gen 1 sowohl in Einzelkern- als auch im Multikerntests deutlich hinter sich.

Mit knapp 16 Milliarden Transistoren erhöht sich die Anzahl auch nur leicht im Vergleich zum A15 Bionic, bleibt im Vergleich zu anderen Smartphoneprozessoren aber riesig.

Laut Apple wurde beim A16 großer Wert auf die Effizienz gelegt und in Verbindung mit dem neuen 4nm Prozess (bei TSMC) ist dies anscheinend auch gelungen. Die beiden großen CPU Kerne sollen 20% stromsparender sein als beim A15. 

Apple M3 Max 14-Core

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Der Apple M3 Max 14 Kern CPU ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine neue 14-Kern-CPU mit 10 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz und 4 Effizienzkernen mit 2,8 GHz. Es gibt auch eine stärkere 16-Kern-Variante mit 40-GPU-Kernen.

Die Prozessorleistung ist durch die höheren Taktraten und Architekturverbesserungen auch in Benchmarks deutlich besser als der M2 Max und kann mit den schnellsten mobilen CPUs mithalten.

Der M3 integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Im günstigeren Modell werden 30 der 40 Kerne des Chips genutzt und unterstützen bis zu 5 Displays gleichzeitig (internes und 4 externe).

GPU und CPU können gemeinsam auf den gemeinsamen Speicher auf dem Package zugreifen (Unified Memory). Dieser ist in 36 und 96 GB-Varianten erhältlich und bietet 400 GB/s maximale Bandbreite (512 Bit Bus). 

Die integrierte 16-Kern Neural Engine wurde ebenfalls überarbeitet und bietet nun 18 TOPS Spitzenleistung (versus 15,8 TOPS beim M2 aber 35 TOPS im neuen A17 Pro). Die Video-Engine unterstützt nun auch AV1 Dekodierung in Hardware. H.264, HEVC und ProRes (RAW) können weiterhin de- und enkodiert werden. Der Max Chip bietet wie der Vorgänger zwei Video-Engines und kann daher zwei Streams gleichzeitig en- bzw. dekodieren.

Das integrierte WLAN unterstützt leider nur weiterhin WiFi 6E (kein WiFi 7), im Unterschied zum kleinen M3 SoC wird aber Thunderbolt 4 auch unterstützt (max 40 Gbit/s).

Der Chip wird im aktuellen 3nm Prozess (N3B) bei TSMC hergestellt und beinhaltet 92 Milliarden Transistoren (+37% vs. Apple M2 Max). 

Apple M3 Pro 12-Core

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Der Apple M3 Pro (12 Core) ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine neue 12-Kern-CPU mit 6 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz  und 6 Effizienzkernen mit 2,8 GHz. Es gibt auch eine abgespeckte 11-Kern-Variante mit 14-Kern GPU.

Im Vergleich zum M2 Pro wurde der M3 Pro etwas abgespeckt und tauscht zwei Performance-Kerne gegen Effizienz-Kerne. Das liegt an der veränderten Kernkonfiguration, da nun pro Cluster 6 Kerne zum Einsatz kommen (beim M2 Pro und M3 weiterhin 4 Kerne pro Cluster). Weiters wurde der Speicherbus von 256 Bit auf 192 Bit verringert (150 GB/s vs 200 GB/s). Dank der neuen Architektur und höheren Taktraten, ist der neue M3 Pro jedoch trotzdem noch etwas schneller.

Der M3 Pro integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Im Spitzenmodell werden alle 18 Kerne des Chips genutzt und unterstützen bis zu 3 Displays gleichzeitig (internes und 2 externe).

GPU und CPU können gemeinsam auf den gemeinsamen Speicher auf dem Package zugreifen (Unified Memory). Dieser ist in 18 oder 36 GB-Varianten erhältlich und bietet 150 GB/s maximale Bandbreite (192 Bit Bus). 

Die integrierte 16-Kern Neural Engine wurde ebenfalls überarbeitet und bietet nun 18 TOPS Spitzenleistung (versus 15,8 TOPS beim M2 aber 35 TOPS im neuen A17 Pro). Die Video-Engine unterstützt nun auch AV1 Dekodierung in Hardware. H.264, HEVC und ProRes (RAW) können weiterhin de- und enkodiert werden. 

Das integrierte WLAN unterstützt leider nur weiterhin WiFi 6E (kein WiFi 7), im Unterschied zum kleinen M3 SoC wird aber Thunderbolt 4 auch unterstützt (max 40 Gbit/s).

Der Chip wird im aktuellen 3nm Prozess (N3B) bei TSMC hergestellt und beinhaltet 37 Milliarden Transistoren (-7,5% vs. Apple M2 Pro).

ModelApple A16 BionicApple M3 Max 14-CoreApple M3 Pro 12-Core
SeriesApple Apple A-SeriesApple M3Apple M3
CodenameCrete
Clock2020 - 3460 MHz2748 - 4056 MHz2748 - 4056 MHz
L2 Cache20 MB
L3 Cache24 MB
Cores / Threads6 / 614 / 14
10 x 4.1 GHz Apple M3 P-Core
4 x 2.7 GHz Apple M3 E-Core
12 / 12
6 x 4.1 GHz Apple M3 P-Core
6 x 2.7 GHz Apple M3 E-Core
Transistors16000 Million92000 Million37000 Million
Technology4 nm3 nm3 nm
FeaturesARMv8 Instruction Set, Machine Learning Controller, 16-Core Neural Engine, Secure Enclave, Advanced Image Signal ProcessorARMv8 Instruction SetARMv8 Instruction Set
iGPUApple A16 GPU 5-CoreApple M3 Max 30-Core GPUApple M3 Pro 18-Core GPU
ArchitectureARMARMARM
Announced
Serie: M3
Apple M3 Max 16-Core2.75 - 4.06 GHz16 / 16 cores
Apple M3 Max 14-Core « 2.75 - 4.06 GHz14 / 14 cores
Apple M3 Pro 12-Core2.75 - 4.06 GHz12 / 12 cores
Apple M3 Pro 11-Core2.75 - 4.06 GHz11 / 11 cores
Apple M32.75 - 4.06 GHz8 / 8 cores
Apple M3 Max 16-Core2.75 - 4.06 GHz16 / 16 cores
Apple M3 Max 14-Core2.75 - 4.06 GHz14 / 14 cores
Apple M3 Pro 12-Core « 2.75 - 4.06 GHz12 / 12 cores
Apple M3 Pro 11-Core2.75 - 4.06 GHz11 / 11 cores
Apple M32.75 - 4.06 GHz8 / 8 cores
TDP78 Watt27 Watt
Manufacturerwww.apple.comwww.apple.com

Benchmarks

Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Single Core
143 Points (81%)
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Multi Core
1059 Points (20%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Multi Core
15106 Points (14%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Single Core
1977 Points (84%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Multi 64 Bit
2163 Points (14%)
Blender - Blender 3.3 Classroom CPU *
314 Seconds (4%)
Blender - Blender 2.79 BMW27 CPU *
327 Seconds (2%)
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Single-Core
100%
1 A16 +
min: 2465     avg: 2576     median: 2597.5 (66%)     max: 2644 Points
3138 Points (80%)
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Multi-Core
100%
1 A16 +
min: 6019     avg: 6576     median: 6680.5 (26%)     max: 6923 Points
15480 Points (61%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Single-Core
100%
1 A16 +
min: 1878     avg: 1882     median: 1883 (74%)     max: 1885 Points
2327 Points (91%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Multi-Core
100%
1 A16 +
min: 4688     avg: 5273     median: 5433 (10%)     max: 5538 Points
15298 Points (27%)
Mozilla Kraken 1.1 - Kraken 1.1 Total Score *
100%
1 A16 +
min: 450.2     avg: 475.4     median: 472.6 (1%)     max: 506 ms
376.2 ms (0%)
Sunspider - Sunspider 1.0 Total Score *
100%
1 A16 +
min: 55.7     avg: 56.2     median: 56.2 (1%)     max: 56.7 ms
Octane V2 - Octane V2 Total Score
100%
1 A16 +
min: 68554     avg: 72639     median: 73142.5 (61%)     max: 75718 Points
96501 Points (80%)
WebXPRT 4 - WebXPRT 4 Score
100%
1 A16 +
min: 201     avg: 201.5     median: 201.5 (56%)     max: 202 Points
WebXPRT 3 - WebXPRT 3 Score
100%
1 A16 +
min: 286     avg: 288.3     median: 287.5 (53%)     max: 292 Points
427 Points (78%)
Antutu v9 - AnTuTu v9 Total Score
100%
1 A16 +
min: 949107     avg: 1066570     median: 971870 (59%)     max: 1373450 Points
Antutu v9 - AnTuTu v9 CPU
100%
1 A16 +
min: 245636     avg: 275383     median: 246294 (67%)     max: 363306 Points
PassMark PerformanceTest Mobile V1 - PerformanceTest Mobile V1 CPU Tests
100%
1 A16 +
10812 Points (1%)
CrossMark - CrossMark Overall
100%
1 A16 +
min: 1260     avg: 1307     median: 1329 (51%)     max: 1332 Points
1977 Points (76%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Consumption - external Monitor *
47.9 Watt (9%)
Power Consumption - Geekbench 5.5 Power Consumption 150cd *
100%
1 A16 +
min: 3.48     avg: 3.9     median: 3.6 (2%)     max: 4.85 Watt
Power Consumption - Idle Power Consumption - external Monitor *
5.8 Watt (4%)
Power Consumption - Idle Power Consumption 150cd 1min *
100%
1 A16 +
min: 0.776     avg: 0.9     median: 0.9 (1%)     max: 0.943 Watt
7.5 Watt (8%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Efficiency - external Monitor
45.2 Points per Watt (34%)

Average Benchmarks Apple A16 Bionic → 0% n=0

Average Benchmarks Apple M3 Pro 12-Core → 0% n=0

- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
- Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
* Smaller numbers mean a higher performance
1 This benchmark is not used for the average calculation

v1.28
log 10. 05:56:58

#0 ran 0s before starting gpusingle class +0s ... 0s

#1 checking url part for id 14602 +0s ... 0s

#2 checking url part for id 16356 +0s ... 0s

#3 checking url part for id 15115 +0s ... 0s

#4 redirected to Ajax server, took 1731214618s time from redirect:0 +0s ... 0s

#5 did not recreate cache, as it is less than 5 days old! Created at Sun, 10 Nov 2024 05:16:49 +0100 +0s ... 0s

#6 composed specs +0.008s ... 0.008s

#7 did output specs +0s ... 0.008s

#8 getting avg benchmarks for device 14602 +0.001s ... 0.009s

#9 got single benchmarks 14602 +0.006s ... 0.015s

#10 getting avg benchmarks for device 16356 +0.001s ... 0.016s

#11 got single benchmarks 16356 +0s ... 0.016s

#12 getting avg benchmarks for device 15115 +0.001s ... 0.016s

#13 got single benchmarks 15115 +0.003s ... 0.019s

#14 got avg benchmarks for devices +0s ... 0.019s

#15 min, max, avg, median took s +0.015s ... 0.034s

#16 return log +0s ... 0.034s

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Autor: Klaus Hinum,  8.09.2017 (Update:  1.07.2023)