Apple M1 vs Intel Core i7-9700 vs Apple M1 Max

Apple M1

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).

Intel Core i7-9700

Der Intel Core i7-9700 ist eine High-End-CPU mit acht Kernen auf Basis der Coffee Lake-Architektur, die im Oktober 2018 zusammen mit dem Intel Core i9-9900K und dem Intel Core i7-9700K vorgestellt wurde. Der Prozessor taktet mit 3,0-4,7 GHz und kann insgesamt bis zu 8 Threads gleichzeitig bearbeiten. Gefertigt wird der Inter Core i7-9700 weiterhin im 14-nm-Prozess (14nm++). Aufgrund des geblockten Multiplikators lässt sich der Prozessor nicht so einfach wie der Core i7-9700K übertakten.

Performance

Durch die zwei zusätzlichen Rechenkerne steigt die Performance bei Ausnutzung aller Kerne im Vergleich zum Core i7-8700 nur leicht, da dem Intel Core i7-9700 kein Hypertreading zur Verfügung steht. Die Single-Core-Leistung konnte aufgrund der leicht erhöhten Turbotaktraten etwas gesteigert werden. Als High-End-Modell ist der i7-9700 auch für anspruchsvollste Anwendungen und primär für Videospiele geeignet.

Grafikeinheit

Die nun als Intel UHD Graphics 630 bezeichnete iGPU taktet mit 1.200 MHz genauso schnell wie zuvor. Somit ist kein nennenswerter Performancevorteil zu erwarten. Als Low-End-Lösung können aktuelle Videospiele, wenn überhaupt, lediglich in verminderter Detailstufe flüssig wiedergegeben werden.

Leistungsaufnahme

Intel beziffert die Thermal Design Power (TDP) auf 65 Watt. Somit bedarf es beim Betrieb des Intel Core i7-9700 keine großen Kühlsysteme.

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.