Apple M1 Pro 16-Core GPU vs NVIDIA GeForce RTX 3070 Laptop GPU vs Apple M1 Max 24-Core GPU

Apple M1 Pro 16-Core GPU

Die Apple M1 Pro 16-Core GPU ist eine von Apple selbst designte Grafikkarte im Apple M1 Pro SoC und laut Apple mit allen sechszehn Kernen (im Einstiegs-MacBook Pro 14 sind nur 14 aktiviert). Die 16-Kern-Variante bietet 2048 ALUs und eine theoretische Maximalleistung von 5,3 Teraflops. Die GPU hat keinen dedizierten Grafikspeicher aber kann auf den schnellen gemeinsamen LPDDR5-6400 Speicher (unified Memory) zugreifen.

Die GPU kann in allen M1 Pro und Max Varianten von 389 - 1296 MHz takten und bietet keinen kurzzeitlichen Turbo (389, 486, 648, 778, 972, 1296 MHz Stufen laut Powermetrics).

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.

NVIDIA GeForce RTX 3070 Laptop GPU

Die Nvidia GeForce RTX 3070 Laptop GPU oder 3070 Mobile (für Laptops, GN20-E5, Max-P / Max-Q) ist Anfang 2021 die zweit-schnellste Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert auf den GA104-770-A1 Ampere Chip und bietet 8 GB GDDR6 Grafikspeicher mit einem 256 Bit Grafikbus (mit 12 oder 14 Gbps). Sie unterstützt PCIe 4.0 und soll in zwei verschiedenen Varianten mit 80, 90, 115 bzw. 125 Watt (TGP) verfügbar sein. 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. Im Schnitt sollte sie etwa auf dem Level einer alten RTX 2080 Super Mobile liegen. 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. Die RTX 3070 nutzt 5120 der 6144 Kerne. 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 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).

Apple M1 Max 24-Core GPU

Die Apple M1 Max 24-Core GPU ist eine von Apple selbst designte Grafikkarte im Apple M1 Pro SoC und bietet 24 der 32 im Chip integrierten Grafikkerne (daher 3.072 der 4.096 ALUs). Die 32-Kern-Variante bietet eine theoretische Maximalleistung von 10,4 Teraflops, wodurch die 24-Kern-Variante ca 8 Teraflops bieten soll. Im Vergleich zum kleineren M1 Pro mit 16-Kern-GPU bietet der Max-Chip auch eine doppelt so breite Speicheranbindung (512 Bit - 400 GB/s) and den schnellen LPDDR5-6400 Unified Memory.

Die GPU kann in allen M1 Pro und Max Varianten von 389 - 1296 MHz takten und bietet keinen kurzzeitlichen Turbo (389, 486, 648, 778, 972, 1296 MHz Stufen laut Powermetrics).

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.