In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple M1 und den AMD Ryzen 7 4800H 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 4800H, welcher 8 CPU-Kerne besitzt und im Q1/2020 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 4800H taktet mit 2,90 GHz (4,20 GHz), besitzt 8 CPU-Kerne und kann parallel 16 Threads berechnen.
Die Leistungswerte der KI-Einheit des Prozessors. Es wird hier die isolierte NPU Leistung angegeben, die gesamte KI-Leistung (NPU+CPU+iGPU) kann höher sein. 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.
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 4800H 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 4800H 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 4800H liegt bei 8,00 MB. Der Prozessor wird in 7 nm gefertigt.
Der CPU-Vergleich zwischen dem Apple M1 und dem AMD Ryzen 7 4800H ist sicherlich nicht ganz fair. Denn der Apple M1 ist ein Prozessor mit einer TDP von 15 Watt, während der AMD Ryzen 7 4800H für die 3-fache TDP (45 W) ausgelegt ist. Trotzdem zeigt Apple mit dem Apple M1, dass er der 15 Watt Prozessor durchaus auch mit einem 45 Watt Prozessor aufnehmen kann. In Benchmarks liegt der Apple M1 bei Einkern-Last Szenarien bis zu 30 Prozent vor dem AMD Ryzen 7 4800H. Werden alle CPU-Kerne ausgelastet, liegen die beiden Prozessoren gleich auf.
Dabei verfügen beide Prozessoren über einen völlig unterschiedlichen Aufbau. Der Apple M1 setzt auf einen big.LITTLE Aufbau bei dem 4 kleine und sehr effiziente CPU-Kerne mit 4 großen und leistungsstarken CPU-Kernen kombiniert werden. Kleinere Hintergrundtasks werden komplett von den kleinen Kernen berechnet, während sich diese bei voller Last auch den großen Kernen in einem Cluster bei der Bearbeitung der anfallenden Rechenlast anschließen können. Dieser Aufbau ist typisch für moderne ARM-Prozessoren.
Der Apple M1 taktet seine CPU-Kerne mit 3,2 GHz, einen "Turbo-Modus" zur nochmaligen Steigerung der Taktfrequenzen besitzt der Prozessor hingegen nicht.
AMD setzt im AMD Ryzen 7 4800H hingegen noch auf ein klassisches CPU-Konzept mit 8 gleich großen CPU-Kernen. Diese takten mit 2,9 GHz und können über einen so genannten "Turbo-Modus" ihre Taktfrequenz dynamisch bis auf 4,2 GHz (Einkern-Last) erhöhen.
Beide Mobilprozessoren besitzen eine leistungsstarke iGPU. Im Apple M1 setzt der Hersteller eine 7-Kern und eine 8-Kern Variante ein, die sich dementsprechend leicht in der Leistung unterscheiden (2,3 zu 2,6 TFLOPS). Die AMD Radeon 7 Graphics (Renoir) des AMD Ryzen 7 4800H besitzt 7 Ausführungseinheiten und 448 Shader. Die Rechenleistung fällt mit 1,4 TFLOPS zwar niedriger aus, dennoch ist auch sie in der Lage ältere Spiele in mittleren Auflösungen flüssig wiederzugeben.
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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.
Geekbench 6 ist ein Teillast-Benchmark für moderne Computer, Notebooks und Smartphones. Im Einkern-Test wird nur der schnellste CPU-Kern gemessen. Der Testdurchlauf simuliert die Leistung in der Praxis.
Im praxisnahen Geekbench 6 Mehrkern Benchmark wird die Leistung des Systems bei Teillast getestet. Die maximale Energieaufnahme des Prozessors wird bei weitem nicht ausgeschöpft.
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.
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.
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.
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.
Die Leistungswerte der KI-Einheit des Prozessors. Es wird hier die isolierte NPU Leistung angegeben, die gesamte KI-Leistung (NPU+CPU+iGPU) kann höher sein.
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 4800H - Beschreibung des Prozessors
Der AMD Ryzen 7 4800H ist ein 8-Kern Mobilprozessor, der Dank der Unterstützung von Hyper-Threading bis zu 16 Threads gleichzeitig abarbeiten kann. Der Basistakt des Prozessors liegt bei 2,9 GHz. Diesen kann der AMD Ryzen 7 4800H aber bei der Belastung von nur einem Kern auf bis zu 4,2 GHz anheben. Der Mehrkern-Turbo liegt bei immer noch hohen 3,8 GHz.
AMD sieht den AMD Ryzen 7 4800H als schnellen Mobilprozessor für den Einsatz in professionellen Notebooks. Dank der neuen 7 nm FinFET Fertigungstechnologie sind hohe Leistung bei einer immer noch guten Effizienz möglich. Die TDP des AMD Ryzen 7 4800H liegt bei 45 Watt, kann aber auf 35 Watt abgesenkt bzw. auf 54 Watt erhöht werden. Die Leistung des Prozessors ist somit in einem hohen Maße abhängig von der Kühlung des Notebooks.
Basieren tut der AMD Ryzen 7 4800H auf dem Zen 2 (Renoir) APU-Design. Er zählt zur Ryzen 3000 Serie, die schon Ende 2019 im Desktop und im Highend-Bereich (Threadripper 3xxx) bzw. im Server-Segment eingeführt wurde.
Die APU verfügt neben der CPU-Einheit noch über eine integrierte Grafikeinheit vom Typ AMD Radeon Vega 7, die 7 Ausführungseinheiten und 448 Shader besitzt. Damit kommt die interne Grafikkarte auf eine Rechenleistung von 1434 GFLOPS. Der Grafiktakt liegt bei maximal 1,6 GHz.
Wie schon bei den Ryzen 3000 für den Desktop unterstützt auch der AMD Ryzen 7 4800H schnellen DDR4-3200 bzw. LPDDR4-4266 Arbeitsspeicher. Hiervon profitiert auch die interne Grafikeinheit, die sich bis zu 16 GB Arbeitsspeicher als Grafikspeicher reservieren kann. Maximal sind 32 GB Arbeitsspeicher möglich, die der AMD Ryzen 7 4800H über zwei Speicherkanäle ansprechen kann. Die Speicherbandbreite liegt bei 68,3 GB/s.
Der AMD Ryzen 7 4800H besitzt einen 8 MB großen Level 3 Cache. Vorgestellt wurde die CPU im 1. Quartal 2020.