Apple M3 Max 16-Core vs Apple M2 vs Apple M2 Pro

Apple M3 Max 16-Core

Der Apple M3 Max (16 Core) ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine neue 16-Kern-CPU mit 12 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz  und 4 Effizienzkernen mit 2,8 GHz. Es gibt auch eine abgespeckte 14-Kern-Variante mit 30-Kern GPU.

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 (wie einem Core i9-13900HX).

Der M3 integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Im Spitzenmodell werden alle 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 48, 64 und 128 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).  Unter Last verbraucht der der CPU-Teil bis zu 56 Watt, gesamt kann der Chip 78 Watt nutzen.

Apple M2

Der Apple M2 ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks. Apple nutzt den M2 in den Einstiegsgeräten (2022 MacBook Air und 2022 MacBook Pro 13). Er integriert wie der Apple M1 acht Prozessorkerne in zwei Cluster. Vier schnelle Performance-Kerne die nun auf 16 MB L2 Cache zurückgreifen können (M1 bot 12 MB) und  mit bis zu 3,480 GHz takten und vier Effizienzkerne mit weiterhin 4MB L2 Cache und bis zu 2,4 GHz. Damit takten sie etwas höher als beim M1 (2,1 bzw. 3,2 GHz). Die Archtektur der Kerne sollte ähnlich zum Apple A15 (iPhone 13) mit Avalanche bzw. Blizzard Kernen sein.

Gemeinsam mit der integrierten 8 bzw. 10-Kern GPU kann die CPU auf bis zu 24 GB Unified Memory (128 Bit LPDDR5) zurückgreifen. Die Bandbreite wurde im Vergleich zum M1 um 50% erhöht auf 100 GB/s.

Laut Apple ist der M2 um 18% schneller bei gleichem Stromverbrauch. Bei unseren Tests erreicht das MacBook Pro 13 mit aktiver Kühlung die beworbenen 18% im Geekbench Multi-Test, in anderen etwas weniger (12-15%). Damit nähert es sich bereits dem M1 Pro mit 8 Kernen. In den Einzelkerntests ist der Vorsprung zum M1 geringer, kann aber z.B. den Ryzen 7 6800U schlagen. Die neuen Alder Lake Spitzen-CPUs (z.B. i7-1260P im Yoga 9i) sind aber schneller - aber auch stromhungriger. Der Core i5-1240P im Galaxy Book 2 Pro 13 mit ähnlichem TDP ist dem Apple M2 deutlich unterlegen. Im passiv gekühlten MacBook Air erwarten wir ähnliche Single-Core Leistungen, bei längeren Multi-Core Tests, wird das Gerät aber wahrscheinlich etwas schlechter abschneiden.

Zusätzlich zu CPU und GPU, integriert Apple auch eine verbesserte Neural Engine (+40% laut Apple) und 8k H.264, HEVC, ProRes-fähige Media Engine. Auch die Secure Enclave wurde verbessert.

Der Chip wird im "second generation" 5nm Prozess bei TSMC gefertigt (wahrscheinlich N5P) und ist weiterhin sehr Energieeffizient. Im Vergleich zum M1 stieg der Stromverbrauch jedoch leicht.

Apple M2 Pro

Der Apple M2 Pro ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im Apple MacBook Pro 14 und 16 aus 2023 verbaut wird. Es integriert alle 12 CPU Kerne von denen vier Stromspar-Kerne sind (E-Cores) und 8 Performance-Kerne (P-Cores). Im Unterschied zum M1 Pro, bietet der M2 Pro zwei mehr E-Cores und größere L2 Caches. Die E-Kerne takten mit maximal 2,4 GHz und die P-Kerne mit bis zu 3,5 GHz (Einzelkern meist 3,5 GHz, Multi-Core meist 3,3 GHz).

Der Chip wird mit 16 GB LPDDR5-6400 Unified Memory ausgeliefert auf die CPU und GPU gleichzeitig zugreifen können und die mit einem schnellen 256 Bit Speicherbus (max. 200 GB/s) angebunden werden.

Die CPU-Performance ist laut Apple um 25% höher als beim M1 Pro (Xcode Kompilieren).

Weiters bietet der Chip eine 16-Kern-Neural-Engine für AI-Beschleunigung, die Secure Enclave, Unified Memory Architecture, ISP und Media De- und Encoder.

Die integrierte Grafikkarte bietet nun ebenfalls mehr Kerne (bis zu 19 Kerne) und soll daher um bis zu 30% schneller sein.

Der Chip wird weiterhin im 5nm Prozess bei TSMC gefertigt (2. Generation laut Apple) und soll sehr energieffizient sein.