Apple M3 vs Intel Core i7-6650U vs Apple M3 Max 16-Core

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 i7-6650U

Der Intel Core i7-6650U ist ein sparsamer Dual-Core-SoC auf Basis der Skylake-Architektur, der im September 2015 vorgestellt wurde. Die CPU wird hauptsächlich in Ultrabooks, aber auch gewöhnlichen Notebooks verbaut. Neben den zwei CPU-Kernen samt Hyper-Threading, die mit 2,2 bis 3,4 GHz takten (2 Kerne: max. 3,2 GHz), integriert der Prozessor auch eine Iris Graphics 540 Grafikeinheit mit 64 MB eDRAM-Cache sowie einen Dual-Channel-Speichercontroller (DDR3L-1600/DDR4-2133). Die Fertigung erfolgt in einem 14-Nanometer-Prozess mit FinFET-Transistoren.

Architektur

Mit Skylake löst Intel sowohl Broadwell als auch Haswell ab und setzt damit in sämtlichen TDP-Klassen von 4,5 bis 45 Watt wieder auf ein einheitliches Kerndesign. Zu den diversen Verbesserungen der Skylake-Architektur gehören unter anderem vergrößerte Out-of-Order-Buffer, Optimierungen bei Prefetching und Sprungvorhersage sowie stärkere Zugewinne durch Hyper-Threading. Insgesamt fallen die Änderungen für einen "Tock", das heißt eine neue Mikroarchitektur, jedoch eher klein aus, sodass die Pro-MHz-Leistung nur um etwa 5 bis 10 Prozent (gegenüber Haswell) respektive unter 5 Prozent (gegenüber Broadwell) ansteigt.

Auch der Aufbau des eDRAM-Caches wurde von Intel überarbeitet. Statt wie bislang als Victim Cache zu fungieren, der umständlich über den L3-/LLC-Cache angesprochen werden muss, kann der eDRAM nun direkt von Programmen adressiert und als schnellere Vorstufe zum Hauptspeicher genutzt werden. Die Größe beträgt weiterhin 128 MB für die Quad-Core-Modelle (4C + GT4e), Dual-Core-Chips (2C + GT3e) müssen sich mit 64 MB begnügen.

Performance

Entsprechend der spezifizierten Taktrate sowie der leicht gestiegenen Pro-MHz-Leistung ordnet sich der Core i7-6650U in etwa auf dem Niveau eines Core i5-4310M (Haswell) ein. Der Core i7-6600U wird trotz identischer Turbo-Stufen dank des zusätzlichen eDRAM-Caches knapp geschlagen. Damit stehen auch für anspruchsvollere Anwendungen und Multitasking ausreichende Reserven bereit.

Grafikeinheit

Die integrierte Grafikeinheit namens Iris Graphics 540 repräsentiert die "GT3e"-Ausbaustufe der Skylake-GPU (Intel Gen. 9). Die 48 Ausführungseinheiten, auch Execution Units oder EUs genannt, takten mit 300 bis 1.050 MHz und erlauben in Verbindung mit dem schnellen eDRAM-Cache eine Performance knapp oberhalb einer dedizierten GeForce 920M. Aktuelle Spiele des Jahres 2015 werden damit in niedrigen bis mittleren Einstellungen flüssig dargestellt. Weitere Informationen zu Performance und Features liefert unsere Detailseite zur Iris Graphics 540.

Leistungsaufnahme

Dank "Configurable TDP" kann die CPU ausgehend von den standardmäßigen 15 Watt auch mit einer TDP von 9,5 Watt (cTDP Down) betrieben werden, wodurch sich jedoch die Performance reduziert. Je nach Einstellung ist der Chip für schlanke Note- und Ultrabooks ab etwa 11 Zoll Bilddiagonale geeignet.

Apple M3 Max 16-Core

Der Apple M3 Max (16 Core) ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine neue 16-Kern-CPU mit 12 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz  und 4 Effizienzkernen mit 2,8 GHz. Es gibt auch eine abgespeckte 14-Kern-Variante mit 30-Kern GPU.

Die Prozessorleistung ist durch die höheren Taktraten und Architekturverbesserungen auch in Benchmarks deutlich besser als der M2 Max und kann mit den schnellsten mobilen CPUs mithalten (wie einem Core i9-13900HX).

Der M3 integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Im Spitzenmodell werden alle 40 Kerne des Chips genutzt und unterstützen bis zu 5 Displays gleichzeitig (internes und 4 externe).

GPU und CPU können gemeinsam auf den gemeinsamen Speicher auf dem Package zugreifen (Unified Memory). Dieser ist in 48, 64 und 128 GB-Varianten erhältlich und bietet 400 GB/s maximale Bandbreite (512 Bit Bus). 

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. Der Max Chip bietet wie der Vorgänger zwei Video-Engines und kann daher zwei Streams gleichzeitig en- bzw. dekodieren.

Das integrierte WLAN unterstützt leider nur weiterhin WiFi 6E (kein WiFi 7), im Unterschied zum kleinen M3 SoC wird aber Thunderbolt 4 auch unterstützt (max 40 Gbit/s).

Der Chip wird im aktuellen 3nm Prozess (N3B) bei TSMC hergestellt und beinhaltet 92 Milliarden Transistoren (+37% vs. Apple M2 Max).  Unter Last verbraucht der der CPU-Teil bis zu 56 Watt, gesamt kann der Chip 78 Watt nutzen.