Apple M1 vs AMD Ryzen 9 3900X

CPU-Vergleich mit Benchmarks

Apple M1		AMD Ryzen 9 3900X
CPU Vergleich In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple M1 und den AMD Ryzen 9 3900X 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 9 3900X, welcher 12 CPU-Kerne besitzt und im Q3/2019 vorgestellt wurde.
Apple M series (23)	Familie	AMD Ryzen 9 (35)
Apple M1 (9)	CPU Gruppe	AMD Ryzen 3000 (15)
1	Generation	3
M1	Architektur	Matisse (Zen 2)
Mobile	Segment	Desktop / Server
--	Vorgänger	--
Apple M2	Nachfolger	AMD Ryzen 9 5900X
CPU Kerne und Taktfrequenz 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 9 3900X taktet mit 3,80 GHz (4,60 GHz), besitzt 12 CPU-Kerne und kann parallel 24 Threads berechnen.
Apple M1	Eigenschaft	AMD Ryzen 9 3900X
8	Kerne	12
8	Threads	24
hybrid (big.LITTLE)	Kernarchitektur	normal
Nein	Hyperthreading	Ja
Nein	Übertaktbar ?	Ja
0,60 GHz (3,20 GHz) 4x Firestorm	A-Kern	3,80 GHz (4,60 GHz)
0,60 GHz (2,06 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 M1	Eigenschaft	AMD Ryzen 9 3900X
Apple Neural Engine	KI-Hardware	--
16 Neural cores @ 11 TOPS	KI-Spezifikationen	--
Interne Grafik 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.
Apple M1 (8 Core)	GPU	keine interne Grafik
0,39 GHz	Grafik-Taktfrequenz	--
1,30 GHz	GPU (Turbo)	--
1	GPU Generation	--
5 nm	Technologie
2	Max. Bildschirme
128	Ausführungseinheiten	--
1024	Shader	--
Nein	Hardware Raytracing	Nein
Nein	Frame Generation	Nein
8 GB	Max. GPU Speicher	--
--	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 M1 (8 Core)	GPU	keine interne Grafik
Dekodieren / Enkodieren	Codec h265 / HEVC (8 bit)	Nein
Dekodieren / Enkodieren	Codec h265 / HEVC (10 bit)	Nein
Dekodieren / Enkodieren	Codec h264	Nein
Dekodieren / Enkodieren	Codec VP9	Nein
Dekodieren	Codec VP8	Nein
Nein	Codec AV1	Nein
Dekodieren	Codec AVC	Nein
Dekodieren	Codec VC-1	Nein
Dekodieren / Enkodieren	Codec JPEG	Nein

Arbeitsspeicher & PCIe Bis zu 16 GB Arbeitsspeicher in maximal 2 Speicherkanälen werden vom Apple M1 unterstützt, während der AMD Ryzen 9 3900X maximal 128 GB Arbeitsspeicher mit einer maximalen Speicherbandbreite von 51,2 GB/s ermöglicht.
Apple M1	Eigenschaft	AMD Ryzen 9 3900X
LPDDR4X-4266	Arbeitsspeicher	DDR4-3200
16 GB	Max. Speicher	128 GB
2 (Dual Channel)	Speicherkanäle	2 (Dual Channel)
68,2 GB/s	Max. Bandbreite	51,2 GB/s
Nein	ECC	Ja
16,00 MB	L2 Cache	6,00 MB
--	L3 Cache	64,00 MB
4.0	PCIe Version	4.0
--	PCIe Leitungen	20
--	PCIe Bandbreite	39,4 GB/s
Leistungsaufnahme Der Apple M1 besitzt eine TDP von 18 W. Die TDP des AMD Ryzen 9 3900X liegt bei 105 W. Systemintegratoren orientieren sich bei der Dimensionierung der Kühllösung an der TDP des Prozessors.
Apple M1	Eigenschaft	AMD Ryzen 9 3900X
18 W	TDP (PL1 / PBP)	105 W
--	TDP (PL2)	142 W
20 W	TDP up	--
10 W	TDP down	--
--	Tjunction max.	95 °C
Technische Daten Der Apple M1 besitzt 16,00 MB Cache und wird in 5 nm hergestellt. Der Cache des AMD Ryzen 9 3900X liegt bei 70,00 MB. Der Prozessor wird in 7 nm gefertigt.
Apple M1	Eigenschaft	AMD Ryzen 9 3900X
5 nm	Technologie	7 nm
Chiplet	Chip-Design	Chiplet
Armv8.5-A (64 bit)	Befehlssatz (ISA)	x86-64 (64 bit)
Rosetta 2 x86-Emulation	ISA Erweiterungen	SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, AVX2, FMA3
--	Sockel	AM4 (PGA 1331)
Apple Virtualization Framework	Virtualisierung	AMD-V, SVM
Ja	AES-NI	Ja
macOS	Betriebssysteme	Windows 10, Windows 11, Linux
Q4/2020	Erscheinungsdatum	Q3/2019
--	Erscheinungspreis	485 $
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Geräte mit diesem Prozessor
Apple M1	AMD Ryzen 9 3900X
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Apple M1 - Beschreibung des Prozessors

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 9 3900X - Beschreibung des Prozessors

Der AMD Ryzen 9 3900X ist ein 12-Kern Prozessor und fasst auf der neuen AMD ZEN 2 Technologie auf und wird in 7 nm gefertigt. Der Prozessor besitzt 64 MB L3-Cache und passt in den AM4-Sockel von AMD.

Seine Basis-Taktfrequenz liegt bei 3,80 GHz, einen Kern kann der Prozessor aber bis auf 4,6 GHz beschleunigen. Sind alle 12 Kerne ausgelastet, reicht es immer noch für 4,2 GHz. Durch die Hyperthreading-Technologie welche jeden Kern des Prozessors zwei mal pro Takt ansprechen kann, bietet er dem Betriebssystem 24 logische Kerne.

Wie alle aktuellen AMD ZEN Prozessoren lässt sich auch der AMD Ryzen 9 3900X übertakten. Dann sind deutlich höhere Taktraten möglich. Für das Übertakten ist dann aber ein ausreichend dimensionierter Luftkühler wie etwa der be quiet! Dark Rock 4 Pro anzuraten. Auch eine AIO-Wasserkühlung wie die CORSAIR Hydro Series H150i eignet sich hierfür gut. Der AMD Ryzen 9 3900X ist in die 105 Watt TDP-Klasse eingestuft.

Der Speichercontroller des AMD Ryzen 9 3900X verfügt über zwei Kanäle und unterstützt offiziell Arbeitsspeicher bis zur DDR4-3200 Spezifikation. Mit einem geeigneten XMP-Speicherprofil sind aber sehr einfach auch deutlich höhere Taktraten zu erreichen. Hierbei kommt es insbesondere auch auf die so genannten Speichertimings an. Diese bestimmen in welcher Zeit (in Nanosekunden) der Arbeitsspeicher ausgelesen oder beschrieben werden kann.

Als einer der ersten Prozessoren überhaupt unterstützt der AMD Ryzen 9 3900X den PCIe 4.0 Standard mit bis zu 16 Leitungen. Dieser verdoppelt die maximale Geschwindigkeit, mit der Grafikkarten und schnelle SSDs angebunden werden können. Hierfür wird mindestens ein Mainboard mit Z570-Chipsatz benötigt, die älteren Chipsätze unterstützen nur den Vorgängerstandard PCIe 3.0.

Moderne Virtualisierungsfunktionen (AMD-V, SEV) werden von diesem Prozessor unterstützt.

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