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Apple M1 vs AMD Ryzen Z1 Extreme vs Apple M1 Pro

Apple M1

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Der Apple M1 ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im Late 2020 MacBook Air und MacBook Pro 13 verbaut wird. Er integriert 8 Prozessorkerne in zwei Cluster. Vier schnelle Performance-Kerne mit 192 KB Instruction-Cache, 128 KB Data-Cache und 12 MB geteilten L2-Cache und vier Effizienz-Kerne mit 128 KB Instruction-Cache, 64 KB Data-Cache und 4 MB geteilten L2-Cache. Weiters integriert der SoC 16 MB Sstem Level Cache (geteilt mit der GPU).

Laut Apple sind die Performance-Cores die aktuell schnellsten der Welt und die Energieeffizienz deutlich besser als derzeitige Laptop-Chips. Die Stromsparkerne takten mit 600 - 2064 MHz, die Performance mit 600 - 3204 MHz.

Der M1 wird in zwei TDP Bereichen ausgeliefert. 10 Watt für das MacBook Air mit passiver Kühlung und wahrscheinlich wieder um die 28 Watt im MacBook Pro 13 und Mac Mini mit Lüfter.

Die integrierte Grafikkarte bietet 8 Kerne (im Einstiegs MacBook Air sind nur 7 aktiviert). Wenn alle 8 genutzt werden, bietet die GPU 128 Ausführungseinheiten mit einer theoretischen Leistung von 2,6 Teraflops. Dadurch soll sie die schnellsten iGPUs von Intel und AMD schlagen können (laut Apple).

Weiters bietet der Chip eine 16-Kern-Neural-Engine für AI-Beschleunigung mit bis zu 11 TOPS Rohleistung, die Secure Enclave, Unified Memory Architecture, Thunderbolt / USB 4 Controller, ISP und Media De- und Encoder.

Der Chip wird im modernen 5nm Prozess bei TSMC gefertigt und soll sehr energieffizient sein. Mit 16 Milliarden Transistoren ist der Chip sehr groß (doppelt so viele Transistoren wie die Tiger Lake U-Serie).

AMD Ryzen Z1 Extreme

► remove from comparison AMD Z1 Extreme

Der AMD Ryzen Z1 Extreme ist ein High-End-Notebook-Prozessor der Phoenix Serie mit 8-Kernen und SMT (Hyperthreading), womit dieser in Summe bis zu 16 Threads gleichzeitig verarbeiten kann. Die CPU nutzt die neue Zen 4 Architektur und taktet diese von 3,3 GHz (Basistakt) bis zu 5,1 GHz (Einzelkern-Boost). Die CPU bietet 8 MB L2-Cache und 16 MB L3-Cache.

Durch den geringeren TDP, sollte die Leistung etwas unterhalb des Ryzen 7 7840HS liegen. Der schnellste alte U-Prozessor, der Ryzen 7 PRO 6850U sollte deutlich abgehängt werden. Der Z1 Extreme ist ähnlich zum Ryzen 7 7840U jedoch ohne Ryzen AI.

Der Chip integriert eine moderne RDNA 3 basierende Grafikkarte (iGPU) namens Radeon 780M mit 12 CUs und bis zu 2,7GHz inklusive AV1 Video-Engine. An Anschlüssen bietet Phoenix 2x USB 4 (40 Gbps), 20 PCIe 4.0 Lanes und einen Dual-Channel DDR5-5600 / LPDDR5x-7500 Speicherkontroller (mit ECC Support).

Die Phoenix Serie ist ein einzelner Chip (im Unterschied zur Dragon Range 7045HX Serie) und wird bei TSMC im modernen 4nm FinFET Prozess gefertigt.

Apple M1 Pro

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Der Apple M1 Pro ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im Apple MacBook Pro 14 und 16 aus 2021 verbaut wird. Es integriert alle 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 24 MB System Level Cache zurückgreifen.

Der Chip wird mit 16 GB LPDDR5-6400 Unified Memory ausgeliefert auf die CPU und GPU gleichzeitig zugreifen können und die mit einem schnellen 256 Bit Speicherbus (max. 200 GB/s) angebunden werden.

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 TDP des Chips wird nicht angegeben, die Package Power kann aber bis zu 46W betragen (CPU und GPU gemeinsam). Der Prozessor-Teil alleine kann sich ca 21,5 Watt genehmigen.

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

ModelApple M1AMD Ryzen Z1 ExtremeApple M1 Pro
SeriesApple Apple M-SeriesAMD Phoenix (Zen 4)Apple Apple M-Series
Serie: Apple M-Series
Apple M1 Max2.06 - 3.22 GHz10 / 10 cores48 MB L3
Apple M1 Pro2.06 - 3.22 GHz10 / 10 cores24 MB L3
Apple M1 Pro 8-Core2.06 - 3.22 GHz8 / 8 cores16 MB L3
Apple M1 « 2.06 - 3.22 GHz8 / 8 cores8 MB L3
AMD Ryzen Z1 Extreme « 3.3 - 5.1 GHz8 / 16 cores16 MB L3
AMD Ryzen 7 PRO 7840U3.3 - 5.1 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Apple M1 Max2.06 - 3.22 GHz10 / 10 cores48 MB L3
Apple M1 Pro « 2.06 - 3.22 GHz10 / 10 cores24 MB L3
Apple M1 Pro 8-Core2.06 - 3.22 GHz8 / 8 cores16 MB L3
Apple M12.06 - 3.22 GHz8 / 8 cores8 MB L3
Clock2064 - 3220 MHz3300 - 5100 MHz2064 - 3220 MHz
L1 Cache2 MB512 KB2.9 MB
L2 Cache16 MB8 MB28 MB
L3 Cache8 MB16 MB24 MB
Cores / Threads8 / 88 / 1610 / 10
Transistors16000 Million33700 Million
Technology5 nm4 nm5 nm
FeaturesARMv8 Instruction SetARMv8 Instruction Set
iGPUApple M1 8-Core GPUAMD Radeon 780M ( - 2700 MHz)Apple M1 Pro 16-Core GPU
ArchitectureARMx86ARM
Announced
CodenamePhoenix (Zen 4)
TDP30 Watt
Die Size178 mm2
Manufacturerwww.amd.com

Benchmarks

Performance Rating - CB R15 + R20 + 7-Zip + X265 + Blender + 3DM11 CPU - Z1 Extreme
39.3 pt (65%)
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Single Core
100%
1 M1 +
110 Points (76%)
102%
1 M1 Pro +
112 Points (78%)
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Multi Core
100%
1 M1 +
444 Points (8%)
186%
1 M1 Pro +
824 Points (15%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Multi Core
100%
M1 +
min: 7409     avg: 7728     median: 7800.5 (7%)     max: 7830 Points
min: 13004     avg: 14361     median: 14960 (14%)     max: 15120 Points
12370 Points (11%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Single Core
100%
M1 +
min: 1496     avg: 1512     median: 1514.5 (64%)     max: 1520 Points
min: 1733     avg: 1748     median: 1733 (74%)     max: 1779 Points
1534 Points (65%)
Cinebench R20 - Cinebench R20 CPU (Single Core)
100%
M1 +
min: 401     avg: 403     median: 402.5 (45%)     max: 406 Points
min: 672     avg: 679     median: 672 (75%)     max: 692 Points
393 Points (44%)
Cinebench R20 - Cinebench R20 CPU (Multi Core)
100%
M1 +
min: 1863     avg: 2040     median: 2093.5 (5%)     max: 2109 Points
min: 5109     avg: 5576     median: 5794 (14%)     max: 5825 Points
2721 Points (7%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Multi 64 Bit
100%
M1 +
min: 1020     avg: 1063     median: 1072 (7%)     max: 1087 Points
min: 2050     avg: 2261     median: 2336 (15%)     max: 2397 Points
1690 Points (11%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Single 64 Bit
100%
M1 +
min: 206     avg: 207.3     median: 208 (60%)     max: 208 Points
min: 262     avg: 270     median: 268 (77%)     max: 280 Points
209 Points (60%)
7-Zip 18.03 - 7-Zip 18.03 Multli Thread 4 runs
100%
1 M1 +
34614 MIPS (20%)
min: 56966     avg: 61359     median: 62657 (36%)     max: 64454 MIPS
7-Zip 18.03 - 7-Zip 18.03 Single Thread 4 runs
100%
1 M1 +
5441 MIPS (65%)
min: 6077     avg: 6197     median: 6196.5 (74%)     max: 6316 MIPS
HWBOT x265 Benchmark v2.2 - HWBOT x265 4k Preset
min: 16.3     avg: 17.8     median: 18.4 (32%)     max: 18.7 fps
Blender - Blender 3.3 Classroom CPU *
100%
1 M1 +
964 Seconds (12%)
min: 365     avg: 392.3     median: 366 (5%)     max: 446 Seconds
Blender - Blender 2.79 BMW27 CPU *
100%
M1 +
min: 412     avg: 561     median: 561 (4%)     max: 710 Seconds
min: 213     avg: 213.5     median: 213.5 (2%)     max: 214 Seconds
183.3 Seconds (1%)
R Benchmark 2.5 - R Benchmark 2.5 *
100%
1 M1 +
0.7 sec (16%)
min: 0.4447     avg: 0.5     median: 0.5 (10%)     max: 0.4662 sec
3DMark 11 - 3DM11 Performance Physics
min: 15202     avg: 18467     median: 18941.5 (51%)     max: 20784 Points
3DMark - 3DMark Cloud Gate Physics
15761 Points (40%)
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Physics
min: 19305     avg: 23844     median: 24785 (44%)     max: 26499 Points
3DMark - 3DMark Time Spy CPU
min: 6281     avg: 8599     median: 8764.5 (37%)     max: 10587 Points
3DMark - 3DMark Sling Shot Extreme (ES 3.1) Unlimited Physics
100%
1 M1 +
2711 Points (32%)
3DMark - 3DMark Sling Shot (ES 3.0) Unlimited Physics
100%
1 M1 +
min: 1956     avg: 3137     median: 3136.5 (36%)     max: 4317 Points
Geekbench 6.2 - Geekbench 6.2 Single-Core
100%
M1 +
2363 Points (64%)
min: 2530     avg: 2537     median: 2534 (68%)     max: 2550 Points
2409 Points (65%)
Geekbench 6.2 - Geekbench 6.2 Multi-Core
100%
M1 +
8622 Points (34%)
min: 10872     avg: 11404     median: 11358.5 (45%)     max: 12026 Points
12440 Points (49%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Single-Core
100%
M1 +
min: 1710     avg: 1729     median: 1730 (69%)     max: 1745 Points
min: 1896     avg: 1917     median: 1907.5 (76%)     max: 1956 Points
1768 Points (70%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Multi-Core
100%
M1 +
min: 7034     avg: 7501     median: 7578 (14%)     max: 7710 Points
min: 9589     avg: 10256     median: 10258 (18%)     max: 10917 Points
12499 Points (22%)
Mozilla Kraken 1.1 - Kraken 1.1 Total Score *
100%
M1 +
min: 418     avg: 473.8     median: 483 (1%)     max: 516 ms
min: 536     avg: 546     median: 546 (1%)     max: 556 ms
405.4 ms (0%)
Sunspider - Sunspider 1.0 Total Score *
100%
1 M1 +
min: 65.2     avg: 75.9     median: 76.4 (1%)     max: 86.1 ms
101%
1 M1 Pro +
75.6 ms (1%)
Octane V2 - Octane V2 Total Score
100%
M1 +
min: 62055     avg: 63340     median: 62589.5 (55%)     max: 66974 Points
min: 86617     avg: 89260     median: 89260 (78%)     max: 91903 Points
66203 Points (58%)
WebXPRT 4 - WebXPRT 4 Score
100%
1 M1 +
189 Points (54%)
min: 248     avg: 262.5     median: 262.5 (75%)     max: 277 Points
WebXPRT 3 - WebXPRT 3 Score
100%
M1 +
min: 216     avg: 266.3     median: 280.5 (58%)     max: 304 Points
min: 300     avg: 345.3     median: 304 (63%)     max: 432 Points
342 Points (71%)
AnTuTu v8 - AnTuTu v8 UX
100%
1 M1 +
min: 104389     avg: 105297     median: 105297 (88%)     max: 106205 Points
AnTuTu v8 - AnTuTu v8 MEM
100%
1 M1 +
min: 110874     avg: 111266     median: 111266 (90%)     max: 111658 Points
AnTuTu v8 - AnTuTu v8 GPU
100%
1 M1 +
min: 533978     avg: 539206     median: 539206 (99%)     max: 544434 Points
AnTuTu v8 - AnTuTu v8 CPU
100%
1 M1 +
min: 267169     avg: 271808     median: 271808 (98%)     max: 276446 Points
AnTuTu v8 - AnTuTu v8 Total Score
100%
1 M1 +
min: 1017190     avg: 1027580     median: 1027580 (99%)     max: 1037960 Points
Antutu v9 - AnTuTu v9 Total Score
100%
1 M1 +
min: 1040910     avg: 1113810     median: 1113810 (67%)     max: 1186710 Points
Antutu v9 - AnTuTu v9 CPU
100%
1 M1 +
min: 244643     avg: 254253     median: 254252 (70%)     max: 263862 Points
CrossMark - CrossMark Overall
100%
M1 +
min: 1266     avg: 1301     median: 1283 (49%)     max: 1355 Points
min: 1693     avg: 1706     median: 1705.5 (65%)     max: 1718 Points
1556 Points (60%)
Power Consumption - Prime95 Power Consumption - external Monitor *
min: 42.2     avg: 50.9     median: 50.9 (9%)     max: 59.6 Watt
123%
1 M1 Pro +
41.5 Watt (7%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Consumption - external Monitor *
100%
1 M1 +
27.2 Watt (5%)
64.7 Watt (12%)
56%
1 M1 Pro +
48.3 Watt (9%)
Power Consumption - Geekbench 5.5 Power Consumption 150cd *
100%
1 M1 +
min: 8.23     avg: 8.7     median: 8.5 (4%)     max: 9.49 Watt
43%
1 M1 Pro +
19.9 Watt (9%)
Power Consumption - Idle Power Consumption - external Monitor *
100%
1 M1 +
3 Watt (2%)
min: 8.09     avg: 10.5     median: 10.4 (7%)     max: 12.8 Watt
47%
1 M1 Pro +
6.4 Watt (4%)
Power Consumption - Idle Power Consumption 150cd 1min *
100%
1 M1 +
min: 2.29     avg: 2.9     median: 3.1 (3%)     max: 3.22 Watt
min: 4.95     avg: 7.7     median: 5.9 (7%)     max: 12.3 Watt
31%
1 M1 Pro +
9.9 Watt (11%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Efficiency - external Monitor
100%
1 M1 +
37.5 Points per Watt (28%)
36.1 Points per Watt (27%)
93%
1 M1 Pro +
35 Points per Watt (26%)

Average Benchmarks Apple M1 → 100% n=15

Average Benchmarks AMD Ryzen Z1 Extreme → 154% n=15

Average Benchmarks Apple M1 Pro → 136% n=15

- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
- Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
* Smaller numbers mean a higher performance
1 This benchmark is not used for the average calculation

v1.28
log 12. 18:34:01

#0 ran 0s before starting gpusingle class +0s ... 0s

#1 checking url part for id 12937 +0s ... 0s

#2 checking url part for id 15017 +0s ... 0s

#3 checking url part for id 13845 +0s ... 0s

#4 redirected to Ajax server, took 1728750841s time from redirect:0 +0s ... 0s

#5 did not recreate cache, as it is less than 5 days old! Created at Thu, 10 Oct 2024 05:17:16 +0200 +0s ... 0s

#6 composed specs +0.006s ... 0.006s

#7 did output specs +0s ... 0.006s

#8 getting avg benchmarks for device 12937 +0.001s ... 0.007s

#9 got single benchmarks 12937 +0.008s ... 0.014s

#10 getting avg benchmarks for device 15017 +0.006s ... 0.021s

#11 got single benchmarks 15017 +0.007s ... 0.028s

#12 getting avg benchmarks for device 13845 +0.001s ... 0.028s

#13 got single benchmarks 13845 +0.003s ... 0.032s

#14 got avg benchmarks for devices +0s ... 0.032s

#15 min, max, avg, median took s +0.044s ... 0.075s

#16 return log +0s ... 0.076s

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Autor: Klaus Hinum,  8.09.2017 (Update:  1.07.2023)