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Apple M3 vs Intel Core i9-9900K vs Intel Core i3-9100F

Apple M3

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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 i9-9900K

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Der Intel Core i9-9900K ist eine High-End-CPU mit acht Kernen auf Basis der Coffee Lake-Architektur, die im Oktober 2018 vorgestellt wurde. Der Prozessor taktet mit 3,6-5,0 GHz und kann dank Hyperthreading bis zu 16 Threads gleichzeitig bearbeiten. Gefertigt wird das Inter Core i9-9900K im verbesserten 14-nm-Prozess (14nm++). Dank des freien Multiplikators lässt sich der Prozessor vergleichsweise einfach übertakten. Voraussetzung hierfür ist jedoch ein Mainboard mit Z390 Chipsatz.

Performance

Durch die zwei zusätzlichen Rechenkerne steigt die Performance bei Ausnutzung aller Kerne im Vergleich zum Core i7-8700K um ca. 25 Prozent. Die Single-Core-Leistung konnte aufgrund der erhöhten Turbotaktraten leicht gesteigert werden. Als High-End-Modell ist der i9-9900K auch für anspruchsvollste Anwendungen und 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 auf 95 Watt. Entsprechend dimensionierte Kühlsysteme dürften die entstehende Abwärme im Normalbetrieb problemlos abführen können. Beim Übertakten gönnt sich die CPU aber schnell 200 Watt und mehr. Hier sollte eine deutlich leistungsstärkere Kühlung zum Einsatz kommen.

Intel Core i3-9100F

► remove from comparison Intel i3-9100F

Der Intel Core i3-9100F ist ein Desktop-Prozessor mit vier Kernen auf Basis der Coffee Lake-Architektur, die im Oktober 2018 zusammen mit dem Flaggschiff Intel Core i9-9900K vorgestellt wurde. Der Prozessor taktet mit 3,6-4,2 GHz und kann insgesamt bis zu 4 Threads gleichzeitig bearbeiten. Gefertigt wird der Inter Core i3-9100F im verbesserten 14-nm-Prozess (14nm++).

Performance

Im Vergleich zum Intel Core i3-8100 konnte die Leistung etwas gesteigert werden. Leistungszuwächse um 10 bis 15 Prozent können erwartet werden. Beide Prozessoren (alt und neu) bieten weiterhin kein Hyperthreading. Das Leistungsplus summiert sich somit auf kleine Architekturverbesserungen und einem etwas höheren Basis- und Turbotakt. Für den Büroalltag eignet sich diese CPU, welche aufgrund der geringen Abwärme auch keine großen Kühler benötigt.

Grafikeinheit

Beim Intel Core i3-9100F handelt es sich um einen Prozessor ohne integrierte Grafikeinheit. Wer auf eine iGPU Wert legt sollte sich den Intel Core i3-9100 genauer anschauen. Dieser bietet als iGPU eine Intel UHD Graphics 630.

Leistungsaufnahme

Intel beziffert die Thermal Design Power (TDP) auf 65 Watt. Somit Bedarf es keiner großen Kühlsysteme, was auch den Einbau in sehr kompakten Gehäusen ermöglicht.

ModelApple M3Intel Core i9-9900KIntel Core i3-9100F
SeriesApple M3Intel Coffee LakeIntel Coffee Lake
Serie: Coffee Lake Coffee Lake-R
Apple M3 Max 16-Core2.75 - 4.06 GHz16 / 16 cores
Apple M3 Max 14-Core2.75 - 4.06 GHz14 / 14 cores
Apple M3 Pro 12-Core2.75 - 4.06 GHz12 / 12 cores
Apple M3 Pro 11-Core2.75 - 4.06 GHz11 / 11 cores
Apple M3 « 2.75 - 4.06 GHz8 / 8 cores
Intel Core i9-9900KS4 - 5 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Intel Core i9-9900K « 3.6 - 5 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Intel Core i7-9700K3.6 - 4.9 GHz8 / 8 cores12 MB L3
Intel Core i7-97003 - 4.7 GHz8 / 8 cores12 MB L3
Intel Core i5-9600K3.7 - 4.6 GHz6 / 6 cores9 MB L3
Intel Core i9-9900T2.1 - 4.4 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Intel Core i5-9400F2.9 - 4.1 GHz6 / 6 cores9 MB L3
Intel Core i3-9100F3.6 - 4.2 GHz4 / 4 cores6 MB L3
Intel Core i9-9900KS4 - 5 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Intel Core i9-9900K3.6 - 5 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Intel Core i7-9700K3.6 - 4.9 GHz8 / 8 cores12 MB L3
Intel Core i7-97003 - 4.7 GHz8 / 8 cores12 MB L3
Intel Core i5-9600K3.7 - 4.6 GHz6 / 6 cores9 MB L3
Intel Core i9-9900T2.1 - 4.4 GHz8 / 16 cores16 MB L3
Intel Core i5-9400F2.9 - 4.1 GHz6 / 6 cores9 MB L3
Intel Core i3-9100F « 3.6 - 4.2 GHz4 / 4 cores6 MB L3
Clock2748 - 4056 MHz3600 - 5000 MHz3600 - 4200 MHz
L2 Cache4 MB2 MB1 MB
Cores / Threads8 / 8
4 x 4.1 GHz Apple M3 P-Core
4 x 2.7 GHz Apple M3 E-Core
8 / 164 / 4
Transistors25000 Million
Technology3 nm14++ nm14 nm
FeaturesARMv8 Instruction SetDual-Channel DDR4-2666 Memory Controller, HyperThreading, AVX, AVX2, AES-NI, TSX-NI, Quick Sync, Virtualization, vProDual-Channel DDR4-2400 Memory Controller, AVX, AVX2, AES-NI, TSX, Quick Sync, Virtualization
iGPUApple M3 10-Core GPUIntel UHD Graphics 630 (350 - 1200 MHz)
ArchitectureARMx86x86
Announced
Manufacturerwww.apple.comwww.intel.de
CodenameCoffee Lake-RCoffee Lake-R
L1 Cache512 KB256 KB
L3 Cache16 MB6 MB
TDP95 Watt65 Watt
Die Size178 mm2126 mm2
max. Temp.100 °C100 °C
SocketFCLGA1151LGA 1151-2
$488 U.S.$122 U.S.

Benchmarks

Performance Rating - CB R15 + R20 + 7-Zip + X265 + Blender + 3DM11 CPU - i9-9900K
33.5 pt (56%)
Performance Rating - CB R15 + R20 + 7-Zip + X265 + Blender + 3DM11 CPU - i3-9100F
27.9 pt (46%)
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Single Core
100%
1 M3 +
min: 140     avg: 141     median: 141 (79%)     max: 142 Points
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Multi Core
100%
1 M3 +
min: 576     avg: 622     median: 599.5 (11%)     max: 712 Points
Cinebench R23 - Cinebench R23 Multi Core
100%
1 M3 +
min: 10074     avg: 10275     median: 10298 (10%)     max: 10454 Points
12397 Points (12%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Single Core
100%
1 M3 +
min: 1900     avg: 1901     median: 1900 (81%)     max: 1904 Points
1280 Points (54%)
Cinebench R20 - Cinebench R20 CPU (Single Core)
100%
M3 +
504 Points (56%)
min: 495     avg: 502     median: 502 (56%)     max: 509 Points
414 Points (46%)
Cinebench R20 - Cinebench R20 CPU (Multi Core)
100%
M3 +
2818 Points (7%)
min: 4816     avg: 4871     median: 4871 (12%)     max: 4926 Points
1175 Points (3%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Multi 64 Bit
100%
M3 +
1499 Points (9%)
min: 1623     avg: 1939     median: 1979 (12%)     max: 2040 Points
634 Points (4%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Single 64 Bit
100%
M3 +
271 Points (76%)
min: 203     avg: 210.6     median: 212 (60%)     max: 218 Points
171 Points (48%)
Cinebench R11.5 - Cinebench R11.5 CPU Multi 64 Bit
min: 17.37     avg: 20.7     median: 21.4 (28%)     max: 21.76 Points
5.4 Points (7%)
Cinebench R11.5 - Cinebench R11.5 CPU Single 64 Bit
min: 2.33     avg: 2.4     median: 2.4 (57%)     max: 2.44 Points
2 Points (46%)
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Single (32bit)
min: 7786     avg: 7924     median: 7933 (48%)     max: 8042 Points
6509 Points (39%)
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Multi (32bit)
min: 36683     avg: 45846     median: 48778.5 (35%)     max: 49142 Points
18118 Points (13%)
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Multi (64bit)
min: 63009     avg: 63708     median: 63976 (41%)     max: 64138 Points
21908 Points (14%)
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Single (64bit)
min: 10167     avg: 10218     median: 10192 (12%)     max: 10294 Points
8472 Points (10%)
wPrime 2.10 - wPrime 2.0 1024m *
min: 85.6     avg: 91.9     median: 91.3 (1%)     max: 98.7 s
345.9 s (4%)
wPrime 2.10 - wPrime 2.0 32m *
min: 3.276     avg: 4     median: 3.6 (1%)     max: 5.203 s
11.8 s (2%)
WinRAR - WinRAR 4.0
min: 7315     avg: 7775     median: 7633 (12%)     max: 8518 Points
4052 Points (6%)
7-Zip 18.03 - 7-Zip 18.03 Multi Thread 4 runs
min: 43248     avg: 48207     median: 48207 (28%)     max: 53166 MIPS
17150 MIPS (10%)
7-Zip 18.03 - 7-Zip 18.03 Single Thread 4 runs
min: 5311     avg: 5411     median: 5410.5 (64%)     max: 5510 MIPS
4682 MIPS (55%)
X264 HD Benchmark 4.0 - x264 Pass 2
min: 90.9     avg: 110     median: 114.3 (38%)     max: 120.5 fps
44.4 fps (15%)
X264 HD Benchmark 4.0 - x264 Pass 1
min: 252.7     avg: 260.9     median: 260.5 (60%)     max: 270 fps
218 fps (50%)
HWBOT x265 Benchmark v2.2 - HWBOT x265 4k Preset
min: 12.36     avg: 14.8     median: 15.8 (28%)     max: 16.3 fps
6.1 fps (11%)
TrueCrypt - TrueCrypt Serpent
min: 0.8     avg: 1.1     median: 1.2 (34%)     max: 1.2 GB/s
0.3 GB/s (9%)
TrueCrypt - TrueCrypt Twofish
min: 1.3     avg: 1.8     median: 1.9 (33%)     max: 2 GB/s
0.5 GB/s (9%)
TrueCrypt - TrueCrypt AES
min: 7.8     avg: 10.4     median: 11.1 (29%)     max: 11.5 GB/s
3 GB/s (8%)
Blender - Blender 3.3 Classroom CPU *
100%
1 M3 +
min: 491     avg: 590     median: 517 (7%)     max: 761 Seconds
Blender - Blender 2.79 BMW27 CPU *
100%
M3 +
min: 474     avg: 509     median: 494 (3%)     max: 558 Seconds
min: 219.2     avg: 239.7     median: 223.8 (2%)     max: 276.1 Seconds
687 Seconds (5%)
R Benchmark 2.5 - R Benchmark 2.5 *
0.7 sec (14%)
3DMark 06 - CPU - 3DMark 06 - CPU
min: 10312     avg: 13253     median: 14281.5 (30%)     max: 14409 Points
Super Pi mod 1.5 XS 1M - Super Pi mod 1.5 XS 1M *
min: 7.545     avg: 7.7     median: 7.7 (2%)     max: 7.823 s
9.3 s (2%)
Super Pi mod 1.5 XS 2M - Super Pi mod 1.5 XS 2M *
min: 16.73     avg: 17     median: 16.9 (1%)     max: 17.25 s
21 s (1%)
Super Pi Mod 1.5 XS 32M - Super Pi mod 1.5 XS 32M *
min: 413.8     avg: 429.5     median: 432.2 (2%)     max: 440 s
495.5 s (2%)
3DMark Vantage - 3DM Vant. Perf. CPU no Physx
min: 58733     avg: 65154     median: 65153.5 (50%)     max: 71574 Points
3DMark 11 - 3DM11 Performance Physics
min: 16598     avg: 17566     median: 17264 (44%)     max: 19169 Points
8742 Points (22%)
3DMark - 3DMark Ice Storm Physics
min: 64697     avg: 67569     median: 67554.5 (55%)     max: 72059 Points
68492 Points (56%)
3DMark - 3DMark Ice Storm Extreme Physics
min: 67420     avg: 68874     median: 67813 (55%)     max: 72450 Points
68473 Points (56%)
3DMark - 3DMark Ice Storm Unlimited Physics
min: 67259     avg: 68959     median: 68173.5 (57%)     max: 72229 Points
68727 Points (57%)
3DMark - 3DMark Cloud Gate Physics
min: 16435     avg: 17955     median: 17969 (45%)     max: 18694 Points
6295 Points (16%)
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Physics
min: 21585     avg: 24141     median: 24497.5 (44%)     max: 25010 Points
8958 Points (16%)
3DMark - 3DMark Time Spy CPU
min: 9413     avg: 10630     median: 10593 (45%)     max: 11298 Points
4218 Points (18%)
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Single-Core
100%
1 M3 +
min: 3026     avg: 3077     median: 3076 (78%)     max: 3130 Points
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Multi-Core
100%
1 M3 +
min: 11863     avg: 11984     median: 11992 (47%)     max: 12066 Points
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Single-Core
100%
M3 +
min: 2256     avg: 2316     median: 2342 (92%)     max: 2350 Points
1300 Points (51%)
1152 Points (45%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Multi-Core
100%
M3 +
min: 10570     avg: 10697     median: 10748 (19%)     max: 10774 Points
8845 Points (16%)
4074 Points (7%)
Geekbench 5.0 - Geekbench 5.0 64 Bit Single-Core
1146 Points (5%)
Geekbench 5.0 - Geekbench 5.0 64 Bit Multi-Core
4060 Points (13%)
Geekbench 4.4 - Geekbench 4.1 - 4.4 64 Bit Single-Core
min: 6014     avg: 6113     median: 6049 (60%)     max: 6339 Points
5301 Points (53%)
Geekbench 4.4 - Geekbench 4.1 - 4.4 64 Bit Multi-Core
min: 26616     avg: 31703     median: 32981 (33%)     max: 34233 Points
15937 Points (16%)
Mozilla Kraken 1.1 - Kraken 1.1 Total Score *
100%
M3 +
min: 362.8     avg: 366.4     median: 363.1 (0%)     max: 373.2 ms
min: 919     avg: 937     median: 924 (1%)     max: 968 ms
866 ms (1%)
Sunspider - Sunspider 1.0 Total Score *
71 ms (1%)
Octane V2 - Octane V2 Total Score
100%
1 M3 +
min: 96622     avg: 97216     median: 96933 (81%)     max: 98093 Points
min: 38473     avg: 40081     median: 40081 (33%)     max: 41689 Points
WebXPRT 4 - WebXPRT 4 Score
100%
1 M3 +
min: 313     avg: 314     median: 314 (88%)     max: 315 Points
WebXPRT 3 - WebXPRT 3 Score
100%
1 M3 +
min: 423     avg: 438.7     median: 445 (82%)     max: 448 Points
204 Points (37%)
CrossMark - CrossMark Overall
100%
1 M3 +
min: 1847     avg: 1850     median: 1847 (71%)     max: 1857 Points
Power Consumption - Prime95 Power Consumption - external Monitor *
202 Watt (35%)
139 Watt (24%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Consumption - external Monitor *
203.2 Watt (37%)
101.5 Watt (19%)
Power Consumption - Idle Power Consumption - external Monitor *
100%
1 M3 +
min: 2.63     avg: 2.8     median: 2.8 (2%)     max: 2.87 Watt
Power Consumption - Idle Power Consumption 150cd 1min *
100%
1 M3 +
min: 3.94     avg: 4.4     median: 4.4 (5%)     max: 4.7 Watt
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Efficiency - external Monitor
10 Points per Watt (7%)
6.3 Points per Watt (5%)

Average Benchmarks Apple M3 → 100% n=8

Average Benchmarks Intel Core i9-9900K → 110% n=8

Average Benchmarks Intel Core i3-9100F → 54% n=8

- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
red legend - Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
* Smaller numbers mean a higher performance
1 This benchmark is not used for the average calculation

v1.28
log 23. 04:28:47

#0 ran 0s before starting gpusingle class +0s ... 0s

#1 checking url part for id 15110 +0s ... 0s

#2 checking url part for id 10442 +0s ... 0s

#3 checking url part for id 12190 +0s ... 0s

#4 redirected to Ajax server, took 1732332527s time from redirect:0 +0s ... 0s

#5 did not recreate cache, as it is less than 5 days old! Created at Fri, 22 Nov 2024 05:17:24 +0100 +0s ... 0s

#6 composed specs +0.007s ... 0.007s

#7 did output specs +0s ... 0.007s

#8 getting avg benchmarks for device 15110 +0.001s ... 0.007s

#9 got single benchmarks 15110 +0.007s ... 0.014s

#10 getting avg benchmarks for device 10442 +0.006s ... 0.02s

#11 got single benchmarks 10442 +0.018s ... 0.037s

#12 getting avg benchmarks for device 12190 +0.004s ... 0.041s

#13 got single benchmarks 12190 +0.004s ... 0.045s

#14 got avg benchmarks for devices +0s ... 0.045s

#15 min, max, avg, median took s +0.057s ... 0.102s

#16 return log +0s ... 0.102s

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Autor: Klaus Hinum,  8.09.2017 (Update:  1.07.2023)