In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple M1 und den AMD Ryzen 7 4800U 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 4800U, 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 4800U taktet mit 1,80 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 4800U 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 4800U liegt bei 15 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 4800U liegt bei 8,00 MB. Der Prozessor wird in 7 nm gefertigt.
Mit dem Apple M1 Prozessor kann Apple im Notebook-Segment direkt mit den starken AMD Ryzen 4xxx Mobilprozessoren konkurrieren. Apples erster Mac Prozessor rechnet dabei in Einkern-Anwendungen sogar deutlich schneller, in allen Anwendungen die mehrere Kerne nutzen können, herrscht Gleichstand.
Während der AMD Ryzen 7 4800U ein x86-64 Prozessor ist, wie auch die Prozessoren von Intel, setzt Apple mit einem ARM Prozessor auf eine Vereinheitlichung der Technologien um Apps gleichzeitig für seine Smartphones, Tablets und Macs aus einer Hand anbieten zu können. ARM Prozessoren sind durch den hybriden Aufbau sehr effizient, können aber durch Zuschaltung von großen Performance-Kernen auf eine ähnliche oder leicht bessere Leistung wie herkömmliche x86-64 Prozessoren kommen.
Beim Apple M1 setzt Apple auf einen 16 MB großen Cache, zudem befindet sich der bis zu 16 GB große LPDDR4X / LPDDR5 Speicher in einem gemeinsamen Package mit dem Prozessor und der iGPU, so dass diese mit einer sehr hohen Bandbreite auf den Speicher zugreifen können. Die iGPU teilt sich den Arbeitsspeicher mit der CPU und nutzt einen Teil des Speichers als Grafikspeicher.
Beide Prozessoren werden in modernen Fertigungstechniken (Apple 5 nm, AMD 7 nm) hergestellt. Neuere Intel Prozessoren werden in 10 nm hergestellt, wobei Intel aktuell seine Prozessoren selbst fertigt, während Apple und AMD ihre Prozessoren beim taiwanesischen Auftragsfertiger TSMC herstellen lassen und nur für das Design der Prozessoren zuständig sind.
Die iGPU des Apple M1 ist mit 2,6 TFLOPS die aktuell schnellste iGPU, allerdings ist auch die AMD Radeon 8 Graphics (Renoir) des AMD Ryzen 7 4800U alles andere als langsam und eignet sich mit ihren 1,8 TFLOPS auch für das ein oder andere Spiel. Moderne dedizierte Grafikkarten von Nvidia oder AMD können allerdings bis zu 40 TFLOPS schnell sein, was natürlich nochmal ein riesen Unterschied zu den iGPUs ist.
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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.
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.
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 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.
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.
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.
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 4800U - Beschreibung des Prozessors
Der AMD Ryzen 7 4800U ist ein 8-Kern Prozessor von AMD. Durch Unterstützung der Hyper-Threading Technologie kann der Prozessor bis zu 16 Threads gleichzeitig verarbeiten. Der AMD Ryzen 7 4800U ist für kleine und professionelle Notebooks gedacht. Seine 8 Kerne taktet die CPU mit 1,8 GHz in das Basis, kann diesen Takt aber bei Bedarf auf bis zu 3,2 GHz für alle Kerne bzw. 4,2 GHz für einen Kern anheben.
Die Basis des AMD Ryzen 7 4800U bildet das neue AMD Renoir APU-Design, welches wiederrum auf dem Zen 2 Design basiert. Die APU wird wie auch alle anderen Zen 2 Prozessoren von AMD im 7 nm Verfahren gefertigt und ist daher sehr energieeffizient.
Als interne Grafikkarte kommt im AMD Ryzen 7 4800U eine AMD Radeon Vega 8 mit 8 GPU-Kernen (bzw. Ausführungseinheiten) mit 512 Textur-Shadern zum Einsatz. Dabei darf die iGPU mit bis zu 1,75 GHz takten. Damit sollte sich die GPU auch für neuere Spiele in Auflösungen von maximal 1920x1080 (Full-HD) nutzen lassen. Die maximale Grafikleistung bei einfacher Genauigkeit liegt laut AMD bei 1792 GFLOPS.
Der AMD Ryzen 7 4800U ist mit 15 Watt TDP klassifiziert, AMD lässt aber auch eine Drosselung auf 10 Watt bzw. eine Erhöhung der TDP auf bis zu 25 Watt zu. Der Level 3 Cache des Prozessors ist 8 MB groß. Es wird Arbeitsspeicher bis zum Standard DDR4-3200 bzw LPDDR4-4266 mit einer maximalen Speichermenge von 32 GB unterstützt.
Da die interne Grafikkarte sehr von einem schnellen Arbeitsspeicher profitiert, empfiehlt es sich darauf zu achten, dass möglichst schneller Arbeitsspeicher verbaut wurde. Nach Möglichkeit ist der Arbeitsspeicher dabei auf zwei Module aufgeteilt, denn der AMD Ryzen 7 4800U unterstützt den Dual-Channel Modus zur Verdoppelung der Speicherbandbreite. Maximal kommt der Prozessor dann auf eine Speicherbandbreite von 68,3 GB pro Sekunde.