In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple M1 und den AMD Ryzen 7 5800H gegenüber und prüfen anhand von Benchmarks, welcher Prozessor schneller ist.
Wir vergleichen den Apple M1 8-Kern Prozessor der im Q4/2020 erschienen ist mit dem AMD Ryzen 7 5800H, welcher 8 CPU-Kerne besitzt und im Q2/2021 vorgestellt wurde.
Der Apple M1 ist ein 8-Kern Prozessor mit einer Taktfrequenz von 0,60 GHz (3,20 GHz). Der Prozessor kann zeitgleich 8 Threads berechnen. Der AMD Ryzen 7 5800H taktet mit 3,20 GHz (4,40 GHz), besitzt 8 CPU-Kerne und kann parallel 16 Threads berechnen.
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.
Eine in den Prozessor integrierte Grafik (iGPU) ermöglicht nicht nur die Bildausgabe ohne auf eine dedizierte Grafiklösung angewiesen zu sein, sondern kann auch die Videowiedergabe effizient beschleunigen.
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.
Bis zu 16 GB Arbeitsspeicher in maximal 2 Speicherkanälen werden vom Apple M1 unterstützt, während der AMD Ryzen 7 5800H maximal 64 GB Arbeitsspeicher mit einer maximalen Speicherbandbreite von 51,2 GB/s ermöglicht.
Der Apple M1 besitzt eine TDP von 18 W. Die TDP des AMD Ryzen 7 5800H liegt bei 45 W. Systemintegratoren orientieren sich bei der Dimensionierung der Kühllösung an der TDP des Prozessors.
Der Apple M1 besitzt 16,00 MB Cache und wird in 5 nm hergestellt. Der Cache des AMD Ryzen 7 5800H liegt bei 20,00 MB. Der Prozessor wird in 7 nm gefertigt.
In diesem Vergleich wird der ARM-basierte Apple M1 mit dem AMD Ryzen 7 5800H verglichen. Beim Apple M1 handelt es sich um einen Prozessor der ausschließlich in Apple Geräten (u.a. MacBook, Mac Mini, iPad) zum Einsatz kommt. Er wird in 5 Nanometer Strukturbreite gefertigt und kam im vierten Quartal des Jahres 2020 auf den Markt. Der AMD Ryzen 7 5800H wird im 7-Nanometerverfahren gefertigt und erschien im zweiten Quartal 2021, womit er ungefähr ein halbes Jahr neuer ist.
Der Apple M1 basiert auf einer big.LITTLE-Architektur in der neben 4 Performance-Kernen, die mit 3,20 Gigahertz takten, noch 4 Effizienzkerne, die mit 2,06 takten, zum Einsatz kommen. Hyperthreading wird vom Apple-Prozessor nicht unterstützt und übertakten lässt sich die CPU auch nicht. Der AMD Ryzen 7 5800H wird in einer Standardarchitektur gefertigt und besitzt 8 Kerne die mit bis zu 4,40 Gigahertz takten. Im Gegensatz zum Apple M1 unterstützt der AMD Ryzen 7 5800H Hyperthreading, womit ihm bei Bedarf 16 Threads zur Verfügung stehen.
Unsere Benchmarks geben hier nicht genau Aufschluss darauf, welche CPU bei Einzelkernauslastung schneller ist. Bei der Auslastung aller Kerne ist der Unterschiedlich aber deutlich, hier ist der AMD Ryzen 7 5800H deutlich schneller als der Apple M1.
Beide Prozessoren besitzen eine interne Grafikeinheit. Der Apple M1 kommt mit einer eigenen iGPU mit 8 Kernen. Diese Grafikeinheit besitzt 128 Ausführungseinheiten mit 1024 Shadern und erreicht damit eine FP32-Rechenleistung (einfache Genauigkeit) von 2610 GigaFLOPS. Im AMD Ryzen 7 5800H kommt die AMD Radeon 8 Graphics (Renoir) zum Einsatz. Diese iGPU taktet mit 1,75 Gigahertz und wir im 7-Nanometerverfahren hergestellt. Mit ihren 8 Ausführungseinheiten und 512 Shadern erreicht sie eine FP32-Rechenleistung von etwas geringeren 1792 GigaFLOPS.
Der Apple M1 unterstützt den Einsatz von maximal 16 Gigabyte Arbeitsspeicher vom Typ LPDDR4-4266. Mit dem AMD Ryzen 7 5800H können hingegen bis zu 64 Gigabyte Arbeitsspeicher vom Typ DDR4-3200 betrieben werden.
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Der Cinebench 2024 Benchmark basiert auf der Redshift-Rendering Engine die auch im 3D-Programm Cinema 4D des Herstellers Maxon zum Einsatz kommt. Die Benchmark-Durchläufe sind je 10 Minuten lang um zu Testen ob der Prozessor durch seine Wärmeentwicklung limitiert wird.
Der Mehrkern-Test des Cinebench 2024-Benchmarks nutzt alle CPU-Kerne zum Rendern mit der Redshift-Rendering-Engine, die auch in Maxons Cinema 4D zum Einsatz kommt. Der Benchmark-Lauf dauert 10 Minuten, um zu testen, ob der Prozessor durch seine Wärmeentwicklung eingeschränkt wird.
Cinebench R23 ist die Weiterentwicklung von Cinebench R20 und basiert ebenso auf der Cinema 4D Suite, einem weltweit eingesetzten Programm, das benutzt wird um 3D-Inhalte und Formen zu generieren. Der Single-Core Test nutzt nur einen CPU-Kern, die Anzahl der Kerne sowie Hyperthreading beeinflussen das Ergebnis nicht.
Cinebench R23 ist die Weiterentwicklung von Cinebench R20 und basiert ebenso auf der Cinema 4D Suite, einem weltweit eingesetzten Programm, das benutzt wird um 3D-Inhalte und Formen zu generieren. Der Multi-Core Test bezieht alle CPU-Kerne mit ein und zieht einen großen Nutzen aus Hyperthreading.
Der Geekbench 5 Benchmark misst die Leistung des Prozessors und bezieht dabei auch den Arbeitsspeicher mit ein. Ein schnellerer Arbeitsspeicher kann das Ergebnis stark verbessern. Der Single-Core Test nutzt nur einen CPU-Kern, die Anzahl der Kerne sowie Hyperthreading beeinflussen das Ergebnis nicht.
Der Geekbench 5 Benchmark misst die Leistung des Prozessors und bezieht dabei auch den Arbeitsspeicher mit ein. Ein schnellerer Arbeitsspeicher kann das Ergebnis stark verbessern. Der Multi-Core Test bezieht alle CPU-Kerne mit ein und zieht einen großen Nutzen aus Hyperthreading.
Geekbench 6 ist ein Benchmark für moderne Computer, Notebooks und Smartphones. Neu ist eine optimierte Auslastung neuerer CPU-Architekturen die z.B. auf das big.LITTLE Konzept aufbauen und unterschiedlich große CPU-Kerne miteinander kombinieren. Der Einkern-Benchmark bewertet nur die Leistung des schnellsten CPU-Kerns, die Anzahl der CPU-Kerne eines Prozessors spielt hier keine Rolle.
Geekbench 6 ist ein Benchmark für moderne Computer, Notebooks und Smartphones. Neu ist eine optimierte Auslastung neuerer CPU-Architekturen die z.B. auf das big.LITTLE Konzept aufbauen und unterschiedlich große CPU-Kerne miteinander kombinieren. Der Mehrkern-Benchmark bewertet die Leistung aller CPU-Kerne des Prozessors. Virtuelle Threadverbesserungen wie die AMD SMT oder Intels Hyper-Threading haben einen positiven Einfluss auf das Benchmark-Ergebnis.
Die theoretische Rechenleistung der internen Grafikeinheit des Prozessors bei einfacher Genauigkeit (32 bit) in GFLOPS. GFLOPS gibt an, wie viele Milliarden Gleitkommaoperationen die iGPU pro Sekunde durchführen kann.
Im Blender Benchmark 3.1 werden die Szenen "monster", "junkshop" sowie "classroom" gerendert und die von dem System benötigte Zeit gemessen. In unserem Benchmark testen wir die CPU und nicht die Grafikkarte. Blender 3.1 wurde im März 2022 als eigenständige Version vorgestellt.
Nicht alle der hier aufgelisteten Prozessoren wurden von uns getestet. Einige der Ergebnisse wurden basierend auf einer Formel errechnet und können von Passmark CPU mark Ergebnissen abweichen und sind unabhängig von PassMark Software Pty Ltd. Der PassMark CPU Mark generiert Primzahlen um die Geschwindigkeit eines Prozessors zu messen. Hierbei werden alle CPU-Kerne sowie Hyperthreading genutzt.
Effizienz des Prozessors unter voller Auslastung im Cinebench R23 (Mehrkern) Benchmark. Die erreichte Punktzahl wird durch die durchschnittlich benötigte Energie (CPU Package Power in Watt) geteilt. Je höher der Wert, desto effizienter ist die CPU unter Volllast.
Cinebench R20 ist die Weiterentwicklung von Cinebench R15 und basiert ebenso auf der Cinema 4D Suite, einem weltweit eingesetzten Programm, das benutzt wird um 3D-Inhalte und Formen zu generieren. Der Single-Core Test nutzt nur einen CPU-Kern, die Anzahl der Kerne sowie Hyperthreading beeinflussen das Ergebnis nicht.
Cinebench R20 ist die Weiterentwicklung von Cinebench R15 und basiert ebenso auf der Cinema 4D Suite, einem weltweit eingesetzten Programm, das benutzt wird um 3D-Inhalte und Formen zu generieren. Der Multi-Core Test bezieht alle CPU-Kerne mit ein und zieht einen großen Nutzen aus Hyperthreading.
Blender ist eine kostenlose 3D-Grafiksoftware zum rendern (erstellen) von 3D-Körpern, die sich in der Software auch mit Texturen versehen und animieren lassen. Der Blender Benchmark erstellt vordefinierte Szenen und misst dabei die Zeit (s) die für die komplette Szene benötigt wird. Je kürzer die benötigte Zeit, desto besser. Als Benchmark Szene haben wir bmw27 ausgewählt.
Der CPU-Z Benchmark misst die Leistung eines Prozessors, indem die Zeit gemessen wir die das System benötigt um alle Benchmark-Berechnungen durchzuführen. Je schneller der Benchmark abgeschlossen wird, desto höher die Punktzahl.
Der CPU-Z Benchmark misst die Leistung eines Prozessors, indem die Zeit gemessen wir die das System benötigt um alle Benchmark-Berechnungen durchzuführen. Je schneller der Benchmark abgeschlossen wird, desto höher die Punktzahl.
Cinebench R15 ist die Weiterentwicklung von Cinebench 11.5 und basiert ebenso auf der Cinema 4D Suite, einem weltweit eingesetzten Programm, das benutzt wird um 3D-Inhalte und Formen zu generieren. Der Single-Core Test nutzt nur einen CPU-Kern, die Anzahl der Kerne sowie Hyperthreading beeinflussen das Ergebnis nicht.
Cinebench R15 ist die Weiterentwicklung von Cinebench 11.5 und basiert ebenso auf der Cinema 4D Suite, einem weltweit eingesetzten Programm, das benutzt wird um 3D-Inhalte und Formen zu generieren. Der Multi-Core Test bezieht alle CPU-Kerne mit ein und zieht einen großen Nutzen aus Hyperthreading.
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. Die Leistung wird in der Anzahl (Billionen) an Rechenoperationen pro Sekunde angegeben (TOPS).
Der Apple M1 ist Apples erster ARM-Chip für Macs. Er basiert und ähnelt den mobilen A-Prozessoren von Apple, besitzt aber im Vergleich zum Apple A14 Bionic vier mal mehr Level 2 Cache (16 MB zu 4 MB im Apple A14 Bionic). Er vereint 4 schnelle und große Firestorm-Kerne mit 4 effizienten und kleineren Icestorm-Kernen. Der Kernaufbau ist im big.LITTLE Design aufgebaut, was den Chips sehr stark aber gleichzeitig auch energiesparend macht.
Wie auch der Apple A14 Bionic wird auch der Apple M1 in 5 nm bei TSMC gefertigt, womit er der erste Serienchip für Mobil- und Desktopgeräte ist, der in 5 nm hergestellt wird. Je feiner die Fertigungsstruktur, umso energieeffizienter lassen sich Prozessoren betreiben. Der Prozessor wird mit 3,2 GHz betrieben und kann passiv (ohne aktive Lüftung) oder aktiv mit einem Lüfter eingesetzt werden. Die TDP liegt bei 10 bis 15 Watt.
Der Apple M1 bringt er eine sehr schnelle iGPU mit 7 oder 8 GPU-Kernen mit. Die 8-Kern Variante der iGPU erreicht dabei eine FP32-Rohleistung von 2,6 TFLOPGS (2600 GFLOPS). Zusätzlich ist das SoC mit 16 AI/ML Kernen für maschinelle Berechnungen wie Video- oder Bildbearbeitung ausgerüstet. Ein ISP für die Optimierung von Bildern und Aufnahmen über die Webcam des Notebook ist auch vorhanden. Der Chip unterstützt hardwarebeschleunigtes AES und kann so die Daten auf der im System eingebauten SSD schnell und effizient verschlüsseln.
Es werden bis zu 16 GB LPDDR4X / LPDDR5 Arbeitsspeicher unterstützt, der beim Apple M1 in einem dichten DRAM-Package direkt mit im SoC integriert ist, was die Bandbreite und den damit verbundenen Datendurchsatz stark erhöht. Davon profitiert im großen Maße auch die iGPU, die den Arbeitsspeicher auch als Grafikspeicher nutzt. Das reicht für den Prozessor um sich aktuell im Geekbench 5 - Einkern Benchmark den ersten Platz zu sichern. Aber auch in Mehrkern-Benchmarks erreicht der 15 Watt Prozessor Punktzahlen die bisher nur 45+ Watt Prozessoren vorbehalten waren.
AMD Ryzen 7 5800H - Beschreibung des Prozessors
Der AMD Ryzen 7 5800H ist ein 8-Kern Mobilprozessor von AMD. Er basiert auf der im Jahr 2021 vorgestellten "Cezanne" Architektur, die "Zen 3" CPU-Kerne mit einer AMD Radeon Vega (RDNA 1. Gen) iGPU vereint. Die Zen 3 Kerne wurden zuerst in den AMD Ryzen 5xxx Desktop-Prozessoren eingesetzt und zeichnen sich durch eine um 15 bis 20 Prozent gesteigerte Leistung gegenüber der Vorgängerarchitektur aus.
Seine acht CPU-Kerne taktet der AMD Ryzen 7 5800H mit 3,2 GHz in der Basis und 3,8 GHz via Turbo-Modus. Wird nur ein CPU-Kern belastet, sind sogar 4,4 GHz möglich. Dank SMT (Simultaneous Multi-Threading) kann der AMD Ryzen 7 5800H bis zu 16 Threads gleichzeitig bearbeiten.
Die AMD Radeon 8 Graphics (Renoir) besitzt eine Taktfrequenz von 1,75 GHz. Ihre 8 Ausführungseinheiten (512 Shader) bringen es auf eine Gesamtleistung (FP32, einfache Genauigkeit) von 1,8 TFLOPs. Das reicht aus, um weniger anspruchsvolle Spiele auch in höheren Auflösungen flüssig darzustellen. Für TOP-Titel (AAA) ist die Grafikeinheit aber zu schwach. Die iGPU kann einen Teil des Arbeitsspeichers als Grafikspeicher nutzen.
Der AMD Ryzen 7 5800H kann bis zu 64 GB DDR4-3200 bzw. LPDDR4-4266 Speicher anbinden. Dazu werden zwei Speicherkanäle (Dual-Channel Modus) unterstützt. Der Dual-Channel Modus verdoppelt die Speicherbandbreite und sollte daher nach Möglichkeit genutzt werden. Dies setzt mindestens zwei Arbeitsspeicher-Module voraus. Von der Speicherbandbreite profitiert dann auch die interne Grafik.
Mit einer TDP von 45 Watt gehört der AMD Ryzen 7 5800H in die höhere Leistungsklasse bei Notebooks bzw. Mobilprozessoren. Via TDP-up kann der Systemhersteller die Leistungsaufnahme auch auf 54 Watt anheben. Dies setzt dann eine gute Kühllösung des Notebooks voraus, da der Prozessor ansonsten überhitzen kann. Der Level 3 Cache des AMD Ryzen 7 5800H hat sich gegenüber der Vorgängergeneration verdoppelt und beträgt nun 16 MB.