Apple M3 vs Intel Core i7-4850HQ vs Intel Core i7-4558U

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 i7-4850HQ

Der Intel Core i7-4850HQ ist ein High-End Quad-Core Prozessor auf Basis der Haswell-Architektur, der im zweiten Quartal 2013 vorgestellt wurde. Dank Hyperthreading können die 4 Kerne gleichzeitig bis zu 8 Threads bearbeiten. Die in 22 Nanometer gefertigte CPU taktet mit 2,3 GHz, kann per Turbo Boost aber Frequenzen von bis zu 3,5 GHz erreichen (4 Kerne: 3,3 GHz, 2 Kerne: 3,4 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 etwa 5 bis 10 Prozent gesteigert werden konnte. Neue Befehlssatzerweiterungen wie AVX2 und FMA sollen die Performance in darauf ausgelegten Anwendungen zusätzlich verbessern.

Performance

Die Steigerung der Performance gegenüber Ivy Bridge resultiert einzig aus der verbesserten Pro-MHz-Leistung. Insgesamt erreicht der Core i7-4850HQ bei optimaler Turbo-Boost-Ausnutzung in etwa das Leistungsniveau des etwas höher taktenden Core i7-3740QM (Ivy Bridge). Auch anspruchsvollste Anwendungen meistert der i7-4850HQ ohne Schwierigkeiten.

Grafikeinheit

Für die Grafikausgabe zeigt sich die im Prozessor integrierte Iris Pro Graphics 5200 mit 40 Execution Units verantwortlich, die mit 200 - 1200 MHz taktet. Die Iris Pro erzielt ein deutliches Performanceplus gegenüber der HD Graphics 4600 anderer Haswell-CPUs und erreicht sogar das Leistungsniveau einiger dedizierter Mittelklasse-Grafikkarten (z.B. GeForce GT 740M).

Leistungsaufnahme

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

Intel Core i7-4558U

Der Intel Core i7-4558U 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 2,8 GHz, kann per Turbo Boost aber Frequenzen von bis zu 3,3 GHz erreichen (2 Kerne: 3,2 GHz).

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, was insbesondere bei Verwendung von Hyper-Threading deutliche Leistungszuwächse verspricht. 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.

Die Performance des Core i7-4558U liegt entsprechend der gesteigerten Pro-MHz-Leistung in etwa auf 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 deutlich besser ausfallen. Damit stehen nicht nur für Office- und Multimedia-Zwecke, sondern auch für anspruchsvolle Anwendungen ausreichende Reserven zur Verfügung.

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 einigen dedizierte Mittelklasse-Grafikkarten bringt.

Der Core i7-4558U liegt in der mit Haswell neu eingeführten TDP-Klasse von 28 Watt, die insbesondere für größere Ultrabooks im Format von 14 - 15 Zoll konzipiert wurde.