Apple M1 vs Intel Core i9-12900 vs Apple M1 Pro 8-Core

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 i9-12900

Der Intel Core i9-12900 ist eine High-End-CPU auf Basis der neuen Alder-Lake-Architektur, die im Januar 2022 vorgestellt wurde. Der Basistakt beträgt 2,4 GHz und kann bei optimalen Bedingungen bis zu 5,1 GHz erreichen. Die insgesamt 24 Threads unterteilen sich in P-Cores und E-Cores, die mit der neuen Alder-Lake-Architektur Einzug halten. Dabei bieten die 8 Performance-Kerne (P-Cores) zudem Hyperthreading. Die 8 energieeffizienten E-Cores können auf dieses Feature nicht zurückgreifen. Bei der Chipfertigung hat Intel nun endlich auch den nächsten Schritt gewagt und lässt die aktuellen Alder Lake-S Prozessoren in 10nm fertigen. Bei dem Non-K-Modell handelt es sich um eine spezielle Version, die mit nur 65 Watt TDP angegeben ist. Dennoch darf sich das Modell aber maximal bis zu 202 Watt genehmigen.

Performance

Im Vergleich zum Intel Core i9-12900K bietet der Core i9-12900 die gleiche Anzahl an P- und E-Kernen. In Summe sind es deshalb auch 24 Threads, die der neue Intel Core i9-12900 verarbeiten kann. Aufgrund er geringeren TDP ist die Leistung aber dennoch etwas schlechter als beim K-Modell, wenn wir den PL2-Wert als Referenz nehmen. Gegenüber Rocket-Lake kann aber auch der Intel Core i9-12900 durchaus seine Vorteile bei der gesteigerten IPC deutlich machen. 

Grafikeinheit

Wie auch der Intel Core i9-12900K bietet der Intel Core i9-12900 die gleiche integrierte Grafikeinheit. Als Basis dient hier ein Modell auf Basis der Intel Iris XE-Architektur. Rein leistungstechnisch hat sich bei der neuen Intel UHD Graphics 770 aber nicht viel verändert, sodass diese nur für Office-Anwendungen und das Videostreaming interessant ist.

Leistungsaufnahme

Der Intel Core i9-12900 ist mit einer TDP von 65 Watt angegeben, was dem PL1-Wert entspricht. Im Boost kann die Leistung des Prozessors auf bis zu 202 Watt ansteigen (PL2). Voraussetzungen sind aber eine gute Kühlung, um die Leistung dauerhaft abrufen zu können.

Apple M1 Pro 8-Core

Der Apple M1 Pro 8-Core ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im Einstiegsmodell des Apple MacBook Pro 14 und im Mac Mini verbaut wird. Es ist ein abgespeckter M1 Pro mit nur 8 der 10 CPU Kerne aktiv und auch nur 14 der 16 Grafikkerne. Der CPU-Part bietet zwei Stromspar-Kerne (E-Cores) und 6 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 24 MB L2 Cache, kann der M1 Pro auf 16 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.