NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU vs Apple M2 10-Core GPU vs Apple M2 Pro 19-Core GPU

NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU

Die NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU (Codename GN21-X11) ist eine High-End-Notebookgrafikkarte die Anfang 2023 vorgestellt wurde. Sie basiert auf den selben AD103 Chip (Ada Lovelace Architektur) wie die Desktop RTX 4080 und bietet daher maximal 10.752 Shader (oder 9.728 wie die RTX 4080 Desktop) und einen 256 Bit Speicherbus mit 16 GB GDDR6 Grafikspeicher und einer Taktung von effektiv 20 Gbps. Der TGP (Stromverbrauch kann von 80 bis 150 Watt rangieren (im Vergleich zu den 320 Watt der Desktop RTX 4080) plus zusätzlich etwa 15 Watt Dynamic Boost (von der CPU). Die Leistung sollte dementsprechend unterhalb einer Desktop RTX 4080 liegen, aber die alte RTX 3080 Ti Laptop GPU deutlich schlagen. 

Die Leistung ist stark abhängig vom verwendeten TGP und auch die maximale Taktung der GPU richtet sich danach und rangiert von 1455 MHz (80W) bis 2040 MHz (150W). In synthetischen Benchmarks setzt sich die RTX 4090 Mobile klar an die Spitze und hängt die RTX 4080M und alte 3080 Ti Laptop GPU deutlich ab. Notebooks mit geringerem Power Limit von 125 Watt können hier jedoch teilweise bis zu 20% an Leistung einbüßen.

In Spielen bedeutet dies, das eine schnelle RTX 4090 auch anspruchsvolle Spiele in 4k flüssig darstellen kann. Bei der Verwendung von Raytracing Effekten (z.b. F1 23) empfiehlt sich jedoch der Einsatz von DLSS oder eine direkte Reduktion der Auflösung (siehe Benchmarks unten).

Der AD103 Chip wird im 5nm Prozess bei TSMC gefertigt (4N) und beinhaltet 45.900 Millionen Transistoren bei einer Die-Größe von 379 mm2.

Apple M2 10-Core GPU

Die Apple M2 GPU ist eine selbst designte Grafikkarte im Apple M2 SoC und laut Apple mit acht oder zehn Kernen. Die 10-Kern-Variante bietet wahrscheinlich 160 Ausführungseinheiten und eine theoretische Maximalleistung von 3,6 Teraflops. Damit ist sie um 1 Teraflop schneller als die alte 8-Kern-GPU im Apple M1 und soll auch größere Caches bieten.

Bei der Performance gibt Apple eine 35% höhere Performance (bei leicht höherem Stromverbrauch von 15 Watt) an. In unseren Benchmarks sehen wir einen Vorsprung von knapp 40% gegenüber dem M1, die 14-Kern-GPU vom M1 Pro bleibt aber deutlich voran.

Die M2-GPU unterstützt Apple's Metal 2 Schnittstelle und dürfte eine ähnliche Architektur wie die älteren PowerVR Grafikeinheiten (z.B. im Apple A10) aufweisen.

Da der SoC im (second generation) 5nm Prozess bei TSMC hergestellt wird (wahrscheinlich N5P), sollte die Energieeffizienz sehr sein. Die GPU nutzt laut internen Tools unter Last in etwa 13,5 Watt (15 Watt laut Apple).

Apple M2 Pro 19-Core GPU

Die Apple M2 Pro 19-Core GPU ist eine von Apple selbst designte Grafikkarte im Apple M2 Pro SoC und laut Apple mit allen 19 Kernen (im Einstiegs-MacBook Pro 14 sind nur 16 aktiviert). Die GPU hat keinen dedizierten Grafikspeicher aber kann auf den schnellen gemeinsamen LPDDR5-6400? Speicher (unified Memory, 16 oder 32 GB) zugreifen. Die GPU kann von 444 bis 1398 MHz takten und hält im Test auch die 1398 MHz bei Spielen.

Laut Apple soll die GPU 30% schneller sein als die alte 16-Kern GPU im M1 Pro.

Neu ist beim M2 Pro der Support für HDMI 2.1 (8K Displays).

Die iGPU unterstützt Apple's Metal 2 Schnittstelle und dürfte eine ähnliche Architektur wie die älteren PowerVR Grafikeinheiten (z.B. im Apple A10) aufweisen.

Da der SoC im 5nm Prozess bei TSMC hergestellt wird, sollte die Energieeffizienz hervorragend sein. Unter Last (Borderlands 3) braucht die GPU laut powermetrics knapp 20 Watt.