Apple M3 Pro 12-Core vs Intel Core i9-13900HX vs Apple M3

Apple M3 Pro 12-Core

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).

Intel Core i9-13900HX

Der Intel Core i9-13900HX ist eine High-End-CPU auf Basis der neuen Raptor-Lake-Architektur für große und schwere Notebooks. Die CPU wurde Anfang 2023 vorgestellt und ist anscheinend ähnlich zur Desktop Core i9-13900K, jedoch mit niedrigeren Taktraten.

Die insgesamt 32 Threads unterteilen sich in P-Cores und E-Cores, die wir bereits von Alder-Lake her kennen. Dabei kommen nach wie vor 8 Performance-Kerne (P-Cores) mit Hyperthreading zum Einsatz. Die Anzahl der energieeffizienten E-Cores hat sich indes auf 16 erhöht, sodass in Summe 32 Threads gleichzeitig verarbeitet werden können. Die P-Kerne takten von 2,2 GHz (Basistakt) bis 5,4 GHz (Einzelkern-Turbo) und die E-Kerne von 1,6 GHz bis 3,9 GHz.

Die neue Raptor Lake Architektur bietet im Vergleich zu Alder Lake verbesserte P-Cores (Raptor Cove Architektur mit mehr Cache), mehr E-Cores (selbe Gracemont Architektur) und höhere Taktraten dank des verbesserten Intel 7 Prozesses. Weiters unterstützt Intel bei den Topmodellen nun schnelleren DDR5 Hauptspeicher (bis 5600 MHz).

Performance

Im Vergleich zum Intel Core i9-12900HX bietet der Core i9-13900HX weiterhin 8 Kerne, welche aber durch 16 weitere E-Cores bei anspruchsvollen Anwendungen entlastet werden und somit für eine sehr hohe Multi-Thread-Performance sorgen. Die E-Cores kümmern sich in erster Linie um Hintergrundanwendungen. Die hybride Architektur vertraut dabei auf den Intel Thread Direktor, der für die richtige Zuteilung der Aufgaben zuständig ist. Im Vergleich zu Alder-Lake konnte die IPC deutlich gesteigert werden. Zusammen mit dem deutlich höheren Boost profitiert die CPU in allen Belangen von einer deutlich spürbaren Leistungssteigerung.

Grafikeinheit

Wie auch der Intel Core i9-12900HX bietet der Intel Core i9-13900HX eine integrierte Grafikeinheit. Als Basis dient weiterhin die Intel Iris XE-Architektur. Rein leistungstechnisch hat sich bei der neuen Intel UHD Graphics 770 aber nicht viel verändert.

Der 13900HX wird im weiter verbesserten 10nm FinFET Verfahren bei Intel gefertigt (Intel 7 Prozess) und ist spezifiziert mit 55 Watt Base Power und 157 Watt Turbo Power.

Apple M3

Der Apple M3 ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine neue 8-Kern-CPU mit 4 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz  und 4 Effizienzkernen mit 2,8 GHz. Apple gibt an das die CPU um bis zu 20% schneller ist als im alten Apple M2 (3.5 GHz). 

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

Der M3 integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Laut Apple soll sie um 20% schneller sein als die GPU im M2. Der Chip integriert 10-GPU-Kerne, im kleinen Modell (z.B. iMac) sind jedoch nur 8 Kerne aktiv. Weiterhin unterstützt die GPU jedoch nur 2 Displays (ein zusätzliches 6K60 Display zum internen).

GPU und CPU können gemeinsam auf den gemeinsamen Speicher auf dem Package zugreifen (Unified Memory). Dieser ist weiterhin in 8, 16 und 24 GB-Varianten erhältlich und bietet 100 GB/s maximale Bandbreite. 

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) und durch den Support nur eines einzelnen externen Monitors bleibt dem Chip auch Thunderbolt 4 verwehrt (Thunderbolt 3/USB4 Support offiziell mit 40 Gbit/s).

Der Chip wird im aktuellen 3nm Prozess (N3B) bei TSMC hergestellt und beinhaltet 25 Milliarden Transistoren (+25% vs. Apple M2). Dies soll auch zur hervorragenden Effizienz des Chips beitragen. Unter Last verbraucht der M3 etwa 20 Watt.