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Apple M3 vs Intel Core i9-9900KS vs Apple M3 Pro 11-Core

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 i9-9900KS

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Der Intel Core i9-9900KS ist eine High-End-CPU mit acht Kernen auf Basis der Coffee-Lake-Architektur, die im Oktober 2019 vorgestellt wurde. Der Prozessor taktet mit 4,0-5,0 GHz und kann dank Hyperthreading bis zu 16 Threads gleichzeitig bearbeiten. Gefertigt wird das Inter Core i9-9900KS weiterhin im 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

Im Vergleich zum Intel Core i9-9900K hält der Core i9-9900KS auch unter last die 5,0 GHz auf allen acht Kernen, was die Leistung weiter steigert. Der Leistungszuwachs beträgt im Vergleich zum letzjährigen Intel Core i9-9900K mit ca. 10 Prozent. Der noch ältere Core i7-8700K kann je nach Anwendung um ca. 45 Prozent abgehängt werden. Als High-End-Modell ist der i9-9900KS 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 erhöht die Thermal Design Power auf 127 Watt um die zusätzliche Leistung garantieren zu können. 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.

Apple M3 Pro 11-Core

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Der Apple M3 Pro 11 Core ist ein System on a Chip (SoC) von Apple für Notebooks der gegen Ende 2023 vorgestellt wurde. Er integriert eine 11 der 12-CPU-Kerne mit 5 von 6 Performance Kernen mit bis zu 4,06 GHz und 6 Effizienzkernen mit 2,8 GHz.

Im Vergleich zum M2 Pro wurde der M3 Pro etwas abgespeckt und tauscht zwei Performance-Kerne gegen Effizienz-Kerne. Das liegt an der veränderten Kernkonfiguration, da nun pro Cluster 6 Kerne zum Einsatz kommen (beim M2 Pro und M3 weiterhin 4 Kerne pro Cluster). Weiters wurde der Speicherbus von 256 Bit auf 192 Bit verringert (150 GB/s vs 200 GB/s). Dank der neuen Architektur und höheren Taktraten, ist der neue M3 Pro edoch trotzdem noch etwas schneller.

Der M3 Pro integriert weiters eine neue Grafikkarte mit Dynamic Caching, Mesh Shading und Ray-Tracing-Beschleunigung per Hardware. Im Einstiegsmodell werden nur 14 der 18 Kerne des Chips genutzt und unterstützen bis zu 3 Displays gleichzeitig (internes und 2 externe).

GPU und CPU können gemeinsam auf den gemeinsamen Speicher auf dem Package zugreifen (Unified Memory). Dieser ist in 18 oder 36 GB-Varianten erhältlich und bietet 150 GB/s maximale Bandbreite (192 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. 

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 37 Milliarden Transistoren (-7,5% vs. Apple M2 Pro).

ModelApple M3Intel Core i9-9900KSApple M3 Pro 11-Core
SeriesApple M3Intel Coffee LakeApple M3
Serie: M3
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 i9-9900KS « 4 - 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 i3-9100F3.6 - 4.2 GHz4 / 4 cores6 MB L3
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-Core « 2.75 - 4.06 GHz11 / 11 cores
Apple M32.75 - 4.06 GHz8 / 8 cores
Clock2748 - 4056 MHz4000 - 5000 MHz2748 - 4056 MHz
L2 Cache4 MB2 MB
Cores / Threads8 / 8
4 x 4.1 GHz Apple M3 P-Core
4 x 2.7 GHz Apple M3 E-Core
8 / 1611 / 11
5 x 4.1 GHz Apple M3 P-Core
6 x 2.7 GHz Apple M3 E-Core
Transistors25000 Million37000 Million
Technology3 nm14 nm3 nm
FeaturesARMv8 Instruction SetDual-Channel DDR4-2666 Memory Controller, HyperThreading, AVX, AVX2, AES-NI, TSX-NI, Quick Sync, Virtualization, vProARMv8 Instruction Set
iGPUApple M3 10-Core GPUIntel UHD Graphics 630 (350 - 1200 MHz)Apple M3 Pro 14-Core GPU
ArchitectureARMx86ARM
Announced
Manufacturerwww.apple.comwww.intel.dewww.apple.com
CodenameCoffee Lake-R
L1 Cache512 KB
L3 Cache16 MB
TDP127 Watt27 Watt
Die Size178 mm2
max. Temp.100 °C
SocketFCLGA1151
$513 U.S.

Benchmarks

Performance Rating - CB R15 + R20 + 7-Zip + X265 + Blender + 3DM11 CPU - i9-9900KS
34.3 pt (57%)
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Single Core
100%
1 M3 +
min: 140     avg: 141     median: 141 (79%)     max: 142 Points
144 Points (81%)
Cinebench 2024 - Cinebench 2024 CPU Multi Core
100%
1 M3 +
min: 576     avg: 622     median: 599.5 (11%)     max: 712 Points
908 Points (17%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Multi Core
100%
1 M3 +
min: 10074     avg: 10275     median: 10298 (10%)     max: 10454 Points
13315 Points (12%)
Cinebench R23 - Cinebench R23 Single Core
100%
1 M3 +
min: 1900     avg: 1901     median: 1900 (81%)     max: 1904 Points
1942 Points (83%)
Cinebench R20 - Cinebench R20 CPU (Single Core)
100%
M3 +
504 Points (56%)
min: 509     avg: 512     median: 511.5 (57%)     max: 514 Points
502 Points (56%)
Cinebench R20 - Cinebench R20 CPU (Multi Core)
100%
M3 +
2818 Points (7%)
min: 4463     avg: 4820     median: 4819.5 (12%)     max: 5176 Points
3529 Points (9%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Multi 64 Bit
100%
M3 +
1499 Points (9%)
min: 1962     avg: 2058     median: 2058 (13%)     max: 2154 Points
1913 Points (12%)
Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Single 64 Bit
100%
M3 +
271 Points (76%)
min: 215     avg: 216     median: 216 (61%)     max: 217 Points
281 Points (79%)
Cinebench R11.5 - Cinebench R11.5 CPU Multi 64 Bit
min: 22.31     avg: 23.2     median: 23.1 (30%)     max: 23.98 Points
Cinebench R11.5 - Cinebench R11.5 CPU Single 64 Bit
min: 2.43     avg: 2.4     median: 2.4 (58%)     max: 2.46 Points
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Single (32bit)
min: 8143     avg: 8183     median: 8183 (49%)     max: 8223 Points
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Multi (32bit)
min: 50462     avg: 51779     median: 51778.5 (38%)     max: 53095 Points
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Multi (64bit)
69169 Points (44%)
Cinebench R10 - Cinebench R10 Rend. Single (64bit)
10759 Points (13%)
wPrime 2.10 - wPrime 2.0 1024m *
min: 82     avg: 87.9     median: 87.9 (1%)     max: 93.8 s
wPrime 2.10 - wPrime 2.0 32m *
min: 3.232     avg: 3.6     median: 3.6 (1%)     max: 3.969 s
WinRAR - WinRAR 4.0
min: 8156     avg: 8353     median: 8353 (13%)     max: 8550 Points
7-Zip 18.03 - 7-Zip 18.03 Multi Thread 4 runs
min: 55064     avg: 55735     median: 55735 (32%)     max: 56406 MIPS
7-Zip 18.03 - 7-Zip 18.03 Single Thread 4 runs
min: 5674     avg: 5734     median: 5734 (68%)     max: 5794 MIPS
X264 HD Benchmark 4.0 - x264 Pass 2
min: 116     avg: 122.5     median: 122.5 (41%)     max: 129 fps
X264 HD Benchmark 4.0 - x264 Pass 1
min: 276.2     avg: 278.9     median: 278.9 (64%)     max: 281.5 fps
HWBOT x265 Benchmark v2.2 - HWBOT x265 4k Preset
min: 15.31     avg: 16.3     median: 16.3 (29%)     max: 17.2 fps
TrueCrypt - TrueCrypt Serpent
1.2 GB/s (35%)
TrueCrypt - TrueCrypt Twofish
2.1 GB/s (36%)
TrueCrypt - TrueCrypt AES
min: 12.1     avg: 12.2     median: 12.2 (32%)     max: 12.2 GB/s
Blender - Blender 3.3 Classroom CPU *
100%
1 M3 +
min: 491     avg: 590     median: 517 (7%)     max: 761 Seconds
355 Seconds (5%)
Blender - Blender 2.79 BMW27 CPU *
100%
M3 +
min: 474     avg: 509     median: 494 (3%)     max: 558 Seconds
min: 205.1     avg: 224.6     median: 224.6 (2%)     max: 244 Seconds
365 Seconds (3%)
3DMark 06 - CPU - 3DMark 06 - CPU
min: 14825     avg: 14884     median: 14883.5 (32%)     max: 14942 Points
Super Pi mod 1.5 XS 1M - Super Pi mod 1.5 XS 1M *
min: 7.405     avg: 7.4     median: 7.4 (2%)     max: 7.436 s
Super Pi mod 1.5 XS 2M - Super Pi mod 1.5 XS 2M *
min: 16.45     avg: 16.5     median: 16.5 (1%)     max: 16.59 s
Super Pi Mod 1.5 XS 32M - Super Pi mod 1.5 XS 32M *
min: 412.2     avg: 414.2     median: 414.2 (2%)     max: 416.1 s
3DMark 11 - 3DM11 Performance Physics
min: 18531     avg: 18914     median: 18694 (47%)     max: 19517 Points
3DMark - 3DMark Ice Storm Physics
min: 75473     avg: 75482     median: 75482 (61%)     max: 75491 Points
3DMark - 3DMark Ice Storm Extreme Physics
min: 75946     avg: 76061     median: 76060.5 (62%)     max: 76175 Points
3DMark - 3DMark Ice Storm Unlimited Physics
min: 74085     avg: 75802     median: 75508 (63%)     max: 77813 Points
3DMark - 3DMark Cloud Gate Physics
min: 19068     avg: 19770     median: 20049 (51%)     max: 20193 Points
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Physics
min: 24327     avg: 25511     median: 26016 (46%)     max: 26191 Points
3DMark - 3DMark Time Spy CPU
min: 11017     avg: 11358     median: 11375 (48%)     max: 11683 Points
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Single-Core
100%
1 M3 +
min: 3026     avg: 3077     median: 3076 (78%)     max: 3130 Points
3113 Points (79%)
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Multi-Core
100%
1 M3 +
min: 11863     avg: 11984     median: 11992 (47%)     max: 12066 Points
14412 Points (57%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Single-Core
100%
M3 +
min: 2256     avg: 2316     median: 2342 (92%)     max: 2350 Points
1372 Points (54%)
2331 Points (91%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Multi-Core
100%
M3 +
min: 10570     avg: 10697     median: 10748 (19%)     max: 10774 Points
9100 Points (16%)
13312 Points (24%)
Geekbench 4.4 - Geekbench 4.1 - 4.4 64 Bit Single-Core
6308 Points (63%)
Geekbench 4.4 - Geekbench 4.1 - 4.4 64 Bit Multi-Core
35586 Points (35%)
Geekbench 4.0 - Geekbench 4.0 64 Bit Single-Core
6313 Points (86%)
Geekbench 4.0 - Geekbench 4.0 64 Bit Multi-Core
35932 Points (88%)
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
883 ms (1%)
374.1 ms (0%)
Octane V2 - Octane V2 Total Score
100%
M3 +
min: 96622     avg: 97216     median: 96933 (81%)     max: 98093 Points
44538 Points (37%)
98732 Points (82%)
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
431 Points (79%)
CrossMark - CrossMark Overall
100%
1 M3 +
min: 1847     avg: 1850     median: 1847 (71%)     max: 1857 Points
1966 Points (75%)
Power Consumption - Prime95 Power Consumption - external Monitor *
259.6 Watt (45%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Consumption - external Monitor *
min: 219.3     avg: 269.1     median: 292.7 (53%)     max: 295.4 Watt
40.1 Watt (7%)
Power Consumption - Idle Power Consumption - external Monitor *
100%
1 M3 +
min: 2.63     avg: 2.8     median: 2.8 (2%)     max: 2.87 Watt
2.1 Watt (1%)
Power Consumption - Idle Power Consumption 150cd 1min *
100%
1 M3 +
min: 3.94     avg: 4.4     median: 4.4 (5%)     max: 4.7 Watt
4.8 Watt (5%)
Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Efficiency - external Monitor
min: 7.29     avg: 8.1     median: 8.1 (6%)     max: 8.95 Points per Watt
47.7 Points per Watt (36%)

Average Benchmarks Apple M3 → 100% n=9

Average Benchmarks Intel Core i9-9900KS → 104% n=9

Average Benchmarks Apple M3 Pro 11-Core → 113% n=9

- 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. 04:37:22

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

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

#2 checking url part for id 11553 +0s ... 0s

#3 checking url part for id 16354 +0s ... 0s

#4 redirected to Ajax server, took 1732333042s 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 +0.008s ... 0.008s

#7 did output specs +0s ... 0.008s

#8 getting avg benchmarks for device 15110 +0.001s ... 0.009s

#9 got single benchmarks 15110 +0.006s ... 0.014s

#10 getting avg benchmarks for device 11553 +0.005s ... 0.019s

#11 got single benchmarks 11553 +0.005s ... 0.024s

#12 getting avg benchmarks for device 16354 +0.001s ... 0.025s

#13 got single benchmarks 16354 +0.003s ... 0.028s

#14 got avg benchmarks for devices +0s ... 0.028s

#15 min, max, avg, median took s +0.035s ... 0.063s

#16 return log +0s ... 0.064s

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Autor: Klaus Hinum,  8.09.2017 (Update:  1.07.2023)