Apple M1 7-Core GPU vs NVIDIA GeForce RTX 3070 vs NVIDIA GeForce RTX 3050 4GB Laptop GPU

Apple M1 7-Core GPU

Die Apple M1 GPU ist eine selbst designte Grafikkarte im Apple M1 SoC und laut Apple mit siebender acht Kernen (im Einstiegs-MacBook Air). Die 7-Kern-Variante bietet 112 Ausführungseinheiten und eine theoretische Maximalleistung von ca. 2,3 Teraflops. Laut Apple soll die GPU schneller sein als z.b. die iGPU in Tiger Lake.

Sie unterstützt Apple's Metal 2 Schnittstelle und dürfte eine ähnliche Architektur wie die älteren PowerVR Grafikeinheiten (z.B. im Apple A10) aufweisen.

Da der SoC im 5nm Prozess bei TSMC hergestellt wird, sollte die Energieeffizienz hervorragend sein. Der Chip wird im MacBook Air mit 10 Watt betrieben (passiv gekühlt).

NVIDIA GeForce RTX 3070

Die Nvidia GeForce RTX 3070 ist eine schnelle Desktop-Grafikkarte der Ampere-Generation und Quasi-Nachfolger der GeForce RTX 2070 Super. Sie nutzt den großen GA104-Chip mit 5.888 Shader und 8 GB GDDR6 Grafikspeicher. Mit einer Leistungsaufnahme von 220 Watt braucht die GPU zwar viel Strom unter Last, die Energieeffizienz (Leistung pro Watt) konnte mit Ampere aber gesteigert werden.

NVIDIA GeForce RTX 3050 4GB Laptop GPU

Die Nvidia GeForce RTX 3050 Laptop GPU (oder Mobile, NVIDIA_DEV.2583, GN20-P0) ist die kleinste Variante der RTX 3000 Serie und basiert auf den GA107 Ampere Chip. Sie bietet 2048 CUDA-, 16 Raytracing und 64 Tensor-Kerne. Der Speicherbus ist mit 128 Bit spezifiziert für maximal 4 GB GDDR6 Grafikspeicher. Die schnellere RTX 3050 Ti bietet 25% mehr Kerne bei ähnlichen Taktraten und gleichem spezifizierten Stromverbrauch. Anfang 2023 gab es einen Refresh der RTX 3050 mit 6GB VRAM, reduziertem Speicherbus und wahrscheinlich höheren Kernzahl.

Wie üblich wird es verschiedene Varianten mit einem TGP von 35 - 50 (ehemals Max-Q) und 60 - 80 Watt geben. Diese takten von 713 - 1530 (Basistakt) bis 1058 - 1740 (Boost) und bieten dementsprechend eine unterschiedliche Performance.

Die durchschnittliche Leistung liegt etwas unterhalb der alten GeForce GTX 1660 Ti Max-Q. Diese kann jedoch deutlich variieren je nach TGP Variante. Dadurch eignet sich die GPU am Besten für Full HD mit hohen Details. Für Raytracing Effekte reicht die Leistung kaum aus, jedoch können die Tensor-Kerne via DLSS in manchen Spielen zu einer höheren Leistung helfen.

Der GA107 Chip bietet 3.072 FP32 ALUs wovon die Hälfte auch INT32 Befehle ausführen können (also 1.536 INT32 ALUs). Bei Turing konnten noch alle Shader FP32 oder INT32 ausführen. Die Raytracing und Tensor Kerne auf dem Chip wurden laut Nvidia ebenfalls verbessert. Weiters integriert der Ampere Chip einen Hardware Video-Encoder (NVENC 5. Generation für H.264 und H.265) und Decoder (7. Generation für zahlreiche Formate inklusive AV1).

Der GA107 Chip wird bei Samsung im 8nm (8N) Verfahren welches mit dem 7nm Verfahren von TSMC nicht ganz mithalten kann (z.B. von AMD genutzt, aber auch für den professionellen GA100 Ampere Chip).