Apple M3 vs Intel Core i7-4578U vs Intel Core i7-4980HQ

Apple M3

Der Apple M3 ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine neue 8-Kern-CPU mit 4 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz  und 4 Effizienzkernen mit 2,8 GHz. Apple gibt an das die CPU um bis zu 20% schneller ist als im alten Apple M2 (3.5 GHz). 

Die Prozessorleistung ist durch die höheren Taktraten und Architekturverbesserungen auch in Benchmarks deutlich besser als der M2 und kann in Einzelkerntests mit den schnellsten CPUs mithalten.

Der M3 integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Laut Apple soll sie um 20% schneller sein als die GPU im M2. Der Chip integriert 10-GPU-Kerne, im kleinen Modell (z.B. iMac) sind jedoch nur 8 Kerne aktiv. Weiterhin unterstützt die GPU jedoch nur 2 Displays (ein zusätzliches 6K60 Display zum internen).

GPU und CPU können gemeinsam auf den gemeinsamen Speicher auf dem Package zugreifen (Unified Memory). Dieser ist weiterhin in 8, 16 und 24 GB-Varianten erhältlich und bietet 100 GB/s maximale Bandbreite. 

Die integrierte 16-Kern Neural Engine wurde ebenfalls überarbeitet und bietet nun 18 TOPS Spitzenleistung (versus 15,8 TOPS beim M2 aber 35 TOPS im neuen A17 Pro). Die Video-Engine unterstützt nun auch AV1 Dekodierung in Hardware. H.264, HEVC und ProRes (RAW) können weiterhin de- und enkodiert werden.

Das integrierte WLAN unterstützt leider nur weiterhin WiFi 6E (kein WiFi 7) und durch den Support nur eines einzelnen externen Monitors bleibt dem Chip auch Thunderbolt 4 verwehrt (Thunderbolt 3/USB4 Support offiziell mit 40 Gbit/s).

Der Chip wird im aktuellen 3nm Prozess (N3B) bei TSMC hergestellt und beinhaltet 25 Milliarden Transistoren (+25% vs. Apple M2). Dies soll auch zur hervorragenden Effizienz des Chips beitragen. Unter Last verbraucht der M3 etwa 20 Watt.

Intel Core i7-4578U

Der Intel Core i7-4578U ist ein sparsamer Dual-Core-Prozessor auf Basis der Haswell-Architektur, der für den Einsatz in großen Ultrabooks vorgesehen ist. Dank Hyperthreading können die 2 Kerne gleichzeitig bis zu 4 Threads bearbeiten. Die in 22 Nanometer gefertigte CPU taktet mit 3,0 GHz, kann per Turbo Boost aber Frequenzen von bis zu 3,5 GHz erreichen.

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 je nach Software um bis zu 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 i7-4578U liegt entsprechend der gesteigerten Pro-MHz-Leistung noch über dem Niveau des Ivy-Bridge-basierten Core i7-3540M mit etwas höherer Taktrate. Unter Einsatz der neuen Befehlssätze wie AVX2 kann die Leistung aber auch noch 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 Iris Graphics 5100 (40 EUs) verantwortlich, die mit 200 - 1200 MHz taktet. Diese verspricht ein deutliches Performanceplus gegenüber der HD Graphics 4000, was die Iris Graphics in Schlagdistanz zu dedizierten Grafikkarten der unteren Mittelklasse (z.B. GeForce GT 720M) bringt.

Leistungsaufnahme

Der Core i7-4578U liegt in der mit Haswell neu eingeführten TDP-Klasse von 28 Watt, die insbesondere für größere Ultrabooks mit leistungsstarker Kühlung konzipiert wurde.

Intel Core i7-4980HQ

Der Intel Core i7-4980HQ 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 2,8 GHz, kann per Turbo Boost aber Frequenzen von bis zu 4,0 GHz erreichen (weitere Turbo-Stufen: 4 Kerne: 3,8 GHz, 2 Kerne: 3,9 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 knapp 10 Prozent gesteigert werden konnte. Neue Befehlssatzerweiterungen wie AVX2 und FMA sollen die Performance in darauf ausgelegten Anwendungen zusätzlich verbessern.

Performance

Durch die sehr hohen Turbo-Taktraten ergibt sich eine Performance knapp über dem Level des Core i7-4910MQ und zählt damit Anfang 2015 zu den schnellsten Notebook-CPUs überhaupt. Die Extreme-Edition-Modelle wie der i7-4940MX haben allerdings den Vorteil, dass die (vergleichbar hohen) Maximaltaktraten durch die höhere TDP-Einstufung auch über längere Zeit konstant gehalten werden können. Dennoch meistert die CPU selbst die anspruchsvollsten Anwendungen mühelos.

Grafikeinheit

Für die Grafikausgabe zeigt sich die im Prozessor integrierte Iris Pro Graphics 5200 mit 40 Execution Units verantwortlich, die mit 200 - 1300 MHz taktet. Die Iris Pro bietet eine rund 50 Prozent höhere Performance als die HD Graphics 4600 anderer Haswell-CPUs und erreicht sogar das Leistungsniveau dedizierter Mittelklasse-Grafikkarten wie der GeForce GT 740M.

Leistungsaufnahme

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