Apple A14 Bionic vs Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)

CPU-Vergleich mit Benchmarks

Apple A14 Bionic		Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
CPU Vergleich Apple A14 Bionic oder Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) - welcher Prozessor ist schneller ? In diesem Vergleich betrachten wir die Unterschiede und analysieren welche dieser beiden CPUs besser ist. Dabei vergleichen wir die technischen Daten und Benchmark-Ergebnisse. Der Apple A14 Bionic besitzt 6 Kerne mit 6 Threads und taktet mit maximal 3,00 GHz. Es werden bis zu 6 GB Arbeitsspeicher in 1 Speicherkanälen unterstützt. Erschienen ist der Apple A14 Bionic im Q3/2020. Der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) besitzt 4 Kerne mit 4 Threads und taktet mit maximal 1,50 GHz. Die CPU unterstützt bis zu 8 GB Arbeitsspeicher in 1 Speicherkanälen. Erschienen ist der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) im 06/2019.
Apple A series (22)	Familie	Broadcom BCM (3)
Apple A14 (1)	CPU Gruppe	Broadcom BCM2711 (1)
14	Generation	4
A14 (Firestorm/Icestorm)	Architektur	Cortex-A72
Mobile	Segment	Desktop / Server
Apple A13 Bionic	Vorgänger	Raspberry Pi 3 B+ (Broadcom BCM2837B0)
Apple A15 Bionic (5-GPU)	Nachfolger	Raspberry Pi 5 B (Broadcom BCM2712)
CPU Kerne und Taktfrequenz Der Apple A14 Bionic besitzt 6 CPU-Kerne und kann 6 Threads parallel berechnen. Die Taktfrequenz des Apple A14 Bionic liegt bei 3,00 GHz während der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) 4 CPU-Kerne besitzt und 4 Threads gleichzeitig berechnen kann. Die Taktfrequenz des Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) liegt bei 1,50 GHz.
Apple A14 Bionic	Eigenschaft	Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
6	Kerne	4
6	Threads	4
hybrid (big.LITTLE)	Kernarchitektur	normal
Nein	Hyperthreading	Nein
Nein	Übertaktbar ?	Ja
3,00 GHz 2x Firestorm	A-Kern	1,50 GHz 4x Cortex-A72
1,82 GHz 4x Icestorm	B-Kern	--
Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen Prozessoren mit Unterstützung von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) können viele Berechnungen insbesondere der Audio-, Bild- und Videoverarbeitung sehr viel schneller verarbeiten als klassische Prozessoren. Algorithmen für ML verbessern ihre Leistung je mehr Daten sie per Software gesammelt haben. ML-Aufgaben können bis zu 10.000 Mal so schnell verarbeitet werden wie mit einem klassischen Prozessor.
Apple A14 Bionic	Eigenschaft	Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
Apple Neural Engine	KI-Hardware	--
16 Neural cores @ 11 TOPS	KI-Spezifikationen	--
Interne Grafik Der Apple A14 Bionic oder Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) verfügt über eine integrierte Grafik, kurz iGPU genannt. Die iGPU nutzt den Arbeitsspeicher des Systems als Grafikspeicher und sitzt auf dem Die des Prozessors.
Apple A14	GPU	Broadcom VideoCore VI
1,46 GHz	Grafik-Taktfrequenz	0,50 GHz
--	GPU (Turbo)	--
11	GPU Generation	6
5 nm	Technologie	28 nm
3	Max. Bildschirme	2
16	Ausführungseinheiten	4
256	Shader	64
Nein	Hardware Raytracing	Nein
Nein	Frame Generation	Nein
6 GB	Max. GPU Speicher	2 GB
--	DirectX Version	--
Codec-Unterstützung in Hardware Ein in Hardware beschleunigter Foto- oder Videocodec kann die Arbeitsgeschwindigkeit eines Prozessors stark beschleunigen und die Akkulaufzeit von Notebooks oder Smartphones bei der Wiedergabe von Videos verlängern.
Apple A14	GPU	Broadcom VideoCore VI
Dekodieren / Enkodieren	Codec h265 / HEVC (8 bit)	Dekodieren
Dekodieren / Enkodieren	Codec h265 / HEVC (10 bit)	Dekodieren
Dekodieren / Enkodieren	Codec h264	Dekodieren / Enkodieren
Dekodieren / Enkodieren	Codec VP9	Dekodieren
Dekodieren / Enkodieren	Codec VP8	Dekodieren
Nein	Codec AV1	Nein
Dekodieren	Codec AVC	Dekodieren
Dekodieren	Codec VC-1	Dekodieren
Dekodieren / Enkodieren	Codec JPEG	Dekodieren / Enkodieren

Arbeitsspeicher & PCIe Der Apple A14 Bionic kann bis zu 6 GB Arbeitsspeicher in 1 Speicherkanälen nutzen. Die maximale Speicherbandbreite liegt bei 34,1 GB/s. Bis zu 8 GB Arbeitsspeicher unterstützt der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) in 1 Speicherkanälen und erreicht eine Speicherbandbreite von bis zu 12,8 GB/s.
Apple A14 Bionic	Eigenschaft	Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
LPDDR4X-4266	Arbeitsspeicher	LPDDR4-3200
6 GB	Max. Speicher	8 GB
1 (Single Channel)	Speicherkanäle	1 (Single Channel)
34,1 GB/s	Max. Bandbreite	12,8 GB/s
Nein	ECC	Nein
12,00 MB	L2 Cache	1,00 MB
16,00 MB	L3 Cache	--
--	PCIe Version	--
--	PCIe Leitungen	--
--	PCIe Bandbreite	--
Leistungsaufnahme Die Thermal Design Power (kurz TDP) des Apple A14 Bionic liegt bei 7.25 W, während der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) eine TDP von 7.5 W besitzt. Die TDP gibt die notwendige Kühllösung vor, die benötigt wird um den Prozessor ausreichend zu kühlen.
Apple A14 Bionic	Eigenschaft	Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
7.25 W	TDP (PL1 / PBP)	7.5 W
--	TDP (PL2)	--
--	TDP up	--
--	TDP down	3 W
--	Tjunction max.	--
Technische Daten Der Apple A14 Bionic wird in 5 nm gefertigt und verfügt über 28,00 MB Cache. Der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) wird in 28 nm gefertigt und verfügt über einen 1,00 MB großen Cache.
Apple A14 Bionic	Eigenschaft	Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
5 nm	Technologie	28 nm
Chiplet	Chip-Design	Monolithisch
Armv8-A (64 bit)	Befehlssatz (ISA)	Armv8-A (64 bit)
--	ISA Erweiterungen	--
--	Sockel	--
Keine	Virtualisierung	Keine
Nein	AES-NI	Nein
iOS	Betriebssysteme	Windows 11 (ARM), Linux
Q3/2020	Erscheinungsdatum	06/2019
--	Erscheinungspreis	35 $
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Geräte mit diesem Prozessor
Apple A14 Bionic	Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
Apple iPhone 12 mini Apple iPhone 12 Apple iPhone 12 Pro Apple iPhone 12 Pro Max Apple iPad Air (4. Gen)	Raspberry Pi 4 B

Apple A14 Bionic - Beschreibung des Prozessors

Der Apple A14 Bionic ist ein 6-Kern Mobilprozessor von Apple, der auf einem angepassten ARMv8 Design basiert. Er unterstützt 64-Bit Anwendungen und verfügt über ein Hybrid-Kernlayout (big.Little). Dieses besteht aus zwei Performance-Kernen (Icestorm), die mit bis zu 3,1 GHz takten. Diese Taktfrequenz ist für einen Smartphone bzw. Tablet Prozessor sehr hoch und ist der Tatsache geschuldet, dass Apple beim A14 bereits auf die feine 5 nm Fertigungstechnik von TSMC zurückgreifen konnte. Apple ist damit einer der ersten Hersteller, der Chips in 5 nm ausliefert.

Die beiden Performance-Kerne werden im Apple A14 durch 4 Effizienz-Kerne (Firestorm) erweitert, die mit einer Taktfrequenz von 1,8 GHz arbeiten und daher sehr energiesparend sind. Je geringer die Taktfrequenz desto besser ist das Watt-Leistungs-Verhältnis eines Prozessors.

Auch wenn Apple keine TDP-Werte seiner Prozessoren veröffentlicht, ist der A14 höchst wahrscheinlich in der 6-Watt TDP-Klasse anzusiedeln. Die iGPU des Apple A14 verfügt über 4 GPU Kerne, die eine Leistungssteigerung von ca. 15-20% gegenüber dem im Vorjahr vorgestellten A13 Prozessor ermöglichen. Es wird vermutet, dass es sich um die gleiche GPU-Architektur handelt, die durch die 5 nm Fertigung aber etwas höhere Taktfrequenzen besitzt.

Erstmals kann mit dem Apple A14 ein Prozessor mit LPDDR5 Arbeitsspeicher umgehen. Diese werden bei Samsung gefertigt und sollen die LPDDR5-5500 Spezifikation erfüllen. Die gleichen Module setzt Samsung bereits in seinen eigenen Smartphones ein. Ein 8 MB großer Cache sowie ein eingebauter AI-Beschleuniger (16 Kerne) sollen es ermöglichen, sehr komplexe Berechnungen fast in Echtzeit auf dem A14 auszuführen. Davon profitieren unter anderen Anwendungen zur Video- und Fotobearbeitung.

Als erstes Produkt darf das iPad Air 2020 (4. Generation) auf den Apple A14 zurückgreifen. Außerdem wird der Chip in den 2020er iPhones eingesetzt (Apple iPhone 12 sowie Apple iPhone 12 Pro).

Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) - Beschreibung des Prozessors

Der Broadcom BCM2711 ist auf dem Raspberry Pi 4 B Mainboard verlötet und besitzt 4 CPU-Kerne. Die Taktfrequenz liegt selbst für ARM-Prozessoren bei niedrigen 1,5 GHz. Per Konfigurationsdatei kann der Prozessor auf dem Raspberry Pi 4 B übertaktet werden, wobei bei guter Kühlung meist 1,7 - 1,8 GHz möglich sind. Die CPU-Kerne basieren auf dem Cortex-A72 Design, der Befehlssatz lautet ARMv8-A64 (64 bit).

Als interne Grafik bringt das SoC eine Broadcom VideoCore VI mit, die über 4 Ausführungseinheiten und 64 Shader verfügt. Damit eignet sie sich nicht für Spiele oder andere anspruchsvollere Aufgaben, sondern soll nur die Bild- bzw. Videoausgabe des Raspberry Pi übernehmen.

Das Broadcom BCM2711 SoC wird in einer älteren 28 nm Fertigung hergestellt und kann daher nur mit relativ geringen Taktfrequenzen betrieben werden, bevor das SoC sich stark erhitzt. Modernere Videocodecs wie auch h.265 / HEVC kann der Raspberry Pi 4 B per Hardware dekodieren und meistens einigermaßen flüssig wiedergeben. Daher eignet er sich auch mit Einschränkungen als Mediaplayer, zumindest dann, wenn die 1080p Auflösung ausreicht. 4K-Inhalte können teilweise auch flüssig wiedergegeben werden, das gilt aber nicht für alle 4k-Inhalte.

Der Raspberry Pi 4 B kann mit 1,2,4 oder 8 GB LPDDR4-2400 Speicher erworben werden, wobei immer nur ein Speicherkanal zum Einsatz kommt. Die Speicherbandbreite ist dementsprechend nicht sehr hoch. Der Broadcom BCM2711 kommt mit einer TDP von 7,5 Watt, kann aber auch mit weniger Energie (und dann mit weniger Leistung) betrieben werden. Das SoC verfügt über einen 1 MB großen Level 2 Cache.

Für einen Preis von aktuell ab 35 Euro (1 GB Version) bis 75 Euro (8 GB Version) ist der Raspberry Pi 4 B eine gute Einstiegslösung und eine deutliche Aufwertung gegenüber dem Vorgängermodell. Kleinere Netzwerklösungen wie ein kleines NAS lassen sich z.B. ideal mit dem Raspberry Pi 4 B verwirklichen.

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