Apple M1 Max vs Intel Core i7-4870HQ vs Intel Core i7-4510U

Apple M1 Max

Der Apple M1 Max ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der in den High-End-Varianten des Apple MacBook Pro 14 und 16 aus 2021 verbaut wird. Der Chip integriert wie der M1 Pro 10 CPU Kerne von denen zwei Stromspar-Kerne sind (E-Cores) und 8 Performance-Kerne (P-Cores). Die Taktung der Performance-Kerne rangiert von 600 bis 3220 MHz, die Effizienz-Kerne können von 600 bis 2064 MHz takten. Einen kurzen Turbo Boost oder höhere Taktraten für einzelne Kerne gibt es nicht. Neben den 28 MB L2 Cache, kann die CPU und die GPU auf 48 MB System Level Cache zurückgreifen.

Der Chip wird mit 32 oder 64 GB LPDDR5-6400 Unified Memory ausgeliefert auf die CPU und GPU gleichzeitig zugreifen können und die mit einem schnellen 512 Bit Speicherbus (max. 400 GB/s) angebunden werden. Hier unterscheidet sich der M1 Max auch vom M1 Pro.

Die integrierte Grafikkarte bietet 32 GPU-Kerne (die kleine Version aktiviert nur 24 Kerne).

Weiters bietet der Chip eine 16-Kern-Neural-Engine für AI-Beschleunigung, die Secure Enclave, Unified Memory Architecture, ISP und Media De- und Encoder. Der M1 Max bietet im Vergleich zum M1 Pro zwei weitere ProRes Beschleuniger im Chip.

Der TDP des Chips wird nicht angegeben, die Package Power kann aber bis zu 86W betragen (CPU und GPU gemeinsam). Der Prozessor-Teil alleine kann sich ca 29 Watt genehmigen und damit 7,5 Watt mehr als beim M1 Pro mit weniger RAM.

Der Chip wird im modernen 5nm Prozess bei TSMC gefertigt und soll sehr energieffizient sein.

Intel Core i7-4870HQ

Der Intel Core i7-4870HQ ist ein High-End Quad-Core Prozessor auf Basis der Haswell-Architektur, der im dritten Quartal 2014 vorgestellt wurde. Dank Hyperthreading können die 4 Kerne gleichzeitig bis zu 8 Threads bearbeiten. Die in 22 Nanometer gefertigte CPU taktet mit 2,5 GHz, kann per Turbo Boost aber Frequenzen von bis zu 3,7 GHz erreichen (4 Kerne: 3,5 GHz, 2 Kerne: 3,6 GHz). Eine Besonderheit ist die schnelle integrierte GT3e-Grafikeinheit mit eigenem eDRAM-Speicher (128 MB, 77 mm², on-Package, 102 GB/s).

Architektur

Haswell ist der Nachfolger der 2012 vorgestellten Ivy-Bridge-Architektur und soll vor allem mit höherer Performance und verbesserter Energieeffizienz punkten. So wurde sowohl die Sprungvorhersage optimiert als auch die Zahl der Ausführungseinheiten erhöht, wodurch die Pro-MHz-Leistung um etwa 5 bis 10 Prozent gesteigert werden konnte. Neue Befehlssatzerweiterungen wie AVX2 und FMA sollen die Performance in darauf ausgelegten Anwendungen zusätzlich verbessern.

Performance

Dank der gestiegenen Pro-MHz-Leistung erreicht der Core i7-4870HQ in etwa das Level des Core i7-3920XM auf Ivy-Bridge-Basis. Dies entspricht knapp dem Niveau des etwas höher taktenden Core i7-4810MQ (Haswell, GT2, kein eDRAM). Je nach Ausnutzung des Turbo-Boost-Spielraumes kann es hier jedoch von Notebook zu Notebook kleine Unterschiede geben. Auch anspruchsvollste Anwendungen meistert der i7-4870HQ ohne Schwierigkeiten.

Grafikeinheit

Für die Grafikausgabe zeigt sich die im Prozessor integrierte Iris Pro Graphics 5200 ("GT3e") mit 40 Execution Units verantwortlich, die mit 200 - 1200 MHz taktet. Die Iris Pro verspricht ein deutliches Performanceplus gegenüber der HD Graphics 4600 anderer Haswell-CPUs und erreicht sogar das Leistungsniveau dedizierter Mittelklasse-Grafikkarten (z.B. GeForce GT 740M).

Leistungsaufnahme

Die TDP von 47 Watt schließt neben den CPU-Kernen auch die Grafikeinheit, die Northbridge inklusive Speichercontroller sowie Teile der Spannungswandler ein. Damit ist die CPU lediglich für große Notebooks ab 15 Zoll geeignet.

Intel Core i7-4510U

Der Intel Core i7-4510U ist ein sparsamer Dual-Core-Prozessor auf Basis der Haswell-Architektur, der für den Einsatz in Ultrabooks vorgesehen ist. Dank Hyperthreading können die 2 Kerne gleichzeitig bis zu 4 Threads bearbeiten. Die in 22 Nanometer gefertigte CPU taktet mit 2,0 GHz, kann per Turbo Boost aber Frequenzen von bis zu 3,1 GHz erreichen (2 Kerne: 2,8 GHz). Dies entspricht einem Taktplus von 100 bis 200 MHz auf den Core i7-4500U.

Architektur

Haswell ist der Nachfolger der 2012 vorgestellten Ivy-Bridge-Architektur und soll vor allem mit höherer Performance und verbesserter Energieeffizienz punkten. So wurde sowohl die Sprungvorhersage optimiert als auch die Zahl der Ausführungseinheiten erhöht, wodurch die Pro-MHz-Leistung knapp 10 Prozent ansteigt. Neue Befehlssatzerweiterungen wie AVX2 und FMA sollen die Performance in darauf ausgelegten Anwendungen zusätzlich verbessern. Eine Besonderheit der ULV-Versionen ist die Integration des Chipsatzes auf das CPU-Package, um dadurch Leistungsaufnahme und Platzbedarf zu senken.

Performance

Die Performance des Core i7-4510U liegt entsprechend der gesteigerten Pro-MHz-Leistung knapp über dem Niveau des alten Core i7-3667U mit etwas höherer Taktrate. Unter Einsatz der neuen Befehlssätze wie AVX2 kann die Leistung aber auch deutlich besser ausfallen. Damit stehen nicht nur für Office- und Multimedia-Zwecke, sondern auch für anspruchsvolle Anwendungen ausreichende Reserven zur Verfügung.

Grafikeinheit

Für die Grafikausgabe zeigt sich die im Prozessor integrierte Intel HD Graphics 4400 mit 20 EUs verantwortlich, die mit 200 - 1100 MHz taktet. Diese verspricht ein leichtes Performanceplus gegenüber der HD Graphics 4000, fällt aber etwas gegenüber der HD Graphics 5000 (40 EUs) einiger anderer ULV-Modelle ab.

Leistungsaufnahme

Gegenüber der Vorgängergeneration Ivy Bridge (17 Watt TDP bei den ULV-Modellen) ist die maximale Leistungsaufnahme des i7-4510U auf 15 Watt (TDP) zurückgegangen, außerdem entfällt die zusätzliche Leistungsaufnahme des nunmehr bereits integrierten Chipsatzes. Damit ist die CPU für noch schlankere Ultrabooks ab etwa 11 Zoll geeignet.