Apple M1 7-Core GPU vs NVIDIA GeForce RTX 3090 vs NVIDIA GeForce RTX 3080 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 3090

Die Nvidia GeForce RTX 3090 is zum Launch die schnellste GeForce Grafikkarte der Ampere-Generation und Quasi-Nachfolger der Titan RTX. Sie nutzt den großen GA102-Chip mit 10.496 Shader und 24 GB GDDR6X Grafikspeicher. Im Vergleich zur RTX 3080 ist die Mehrleistung erst ab Auflösungen höher 4K spürbar, für echtes 8K-Gaming mit hohen Details reicht die Rohleistung aber nicht aus. Mit einer Leistungsaufnahme von 350 Watt braucht die GPU zwar sehr viel Strom unter Last, die Energieeffizienz ist jedoch trotzdem sehr gut (Leistung pro Watt).

NVIDIA GeForce RTX 3080 Laptop GPU

Die Nvidia GeForce RTX 3080 Laptop GPU oder 3080 Mobile (für Laptops, GN20-E7, Max-P) ist Anfang 2021 die schnellste Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert auf den GA104-775-A1 Ampere Chip und bietet 8 oder 16 GB GDDR6 Grafikspeicher mit einem 256 Bit Grafikbus (mit 12 oder 14 Gbps). Sie unterstützt PCIe 4.0 und ist in verschiedenen Varianten von 80 - 150+ Watt (TGP) verfügbar sein (80, 90, 115, 125, 135, 145 und 150+ Watt). Als Package nutzt die Notebook-Grafikkarte GB5-256 und die Chipgröße soll 40x40mm betragen. Die GPU unterstützt eDP 1.4b zum Anschluss des internen Monitors.

Es gibt nun keine Max-Q Variante mehr (die 80 - 90 Watt Versionen heissen auch nur "Laptop GPU"), aber jede TGP-Version kann die Max-Q Technologien nutzen (Dynamic Boost, Whispermode).

Die Leistung ist abhängig von der TGP-Variante und der verwendeten Kühlung. Bei gleichem TGP sollte sie aber deutlich oberhalb einer alten RTX 2080 Super Mobile liegen aber noch deutlich unterhalb der Desktop RTX 3080. Dadurch reicht die Leistung bei den meisten anspruchsvollen Spielen auch für 4k mit maximalen Details. Bei 1080p sind auch Frameraten über 100 fps möglich.

Der GA104 Chip bietet 6144 FP32 ALUs wovon die Hälfte auch INT32 Befehle ausführen können (also 3072 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.

Der GA104 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).