Apple M1 vs Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)

Letzte Aktualisierung:

CPU-Vergleich mit Benchmarks


Apple M1 CPU1 vs CPU2 Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
Apple M1 Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)

CPU Vergleich

In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple M1 und den Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) 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 Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711), welcher 4 CPU-Kerne besitzt und im 06/2019 vorgestellt wurde.
Apple M series (23) Familie Broadcom BCM (3)
Apple M1 (9) CPU Gruppe Broadcom BCM2711 (1)
1 Generation 4
M1 Architektur Cortex-A72
Mobile Segment Desktop / Server
-- Vorgänger Raspberry Pi 3 B+ (Broadcom BCM2837B0)
Apple M2 Nachfolger Raspberry Pi 5 B (Broadcom BCM2712)

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 Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) taktet mit 1,50 GHz, besitzt 4 CPU-Kerne und kann parallel 4 Threads berechnen.

Apple M1 Eigenschaft Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
8 Kerne 4
8 Threads 4
hybrid (big.LITTLE) Kernarchitektur normal
Nein Hyperthreading Nein
Nein Übertaktbar ? Ja
0,60 GHz (3,20 GHz)
4x Firestorm
A-Kern 1,50 GHz
4x Cortex-A72
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 Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
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 Broadcom VideoCore VI
0,39 GHz Grafik-Taktfrequenz 0,50 GHz
1,30 GHz GPU (Turbo) --
1 GPU Generation 6
5 nm Technologie 28 nm
2 Max. Bildschirme 2
128 Ausführungseinheiten 4
1024 Shader 64
Nein Hardware Raytracing Nein
Nein Frame Generation Nein
8 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 M1 (8 Core) 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 Codec VP8 Dekodieren
Nein Codec AV1 Nein
Dekodieren Codec AVC Dekodieren
Dekodieren Codec VC-1 Dekodieren
Dekodieren / Enkodieren Codec JPEG Dekodieren / Enkodieren

Arbeitsspeicher & PCIe

Bis zu 16 GB Arbeitsspeicher in maximal 2 Speicherkanälen werden vom Apple M1 unterstützt, während der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) maximal 8 GB Arbeitsspeicher mit einer maximalen Speicherbandbreite von 12,8 GB/s ermöglicht.

Apple M1 Eigenschaft Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
LPDDR4X-4266 Arbeitsspeicher LPDDR4-3200
16 GB Max. Speicher 8 GB
2 (Dual Channel) Speicherkanäle 1 (Single Channel)
68,2 GB/s Max. Bandbreite 12,8 GB/s
Nein ECC Nein
16,00 MB L2 Cache 1,00 MB
-- L3 Cache --
4.0 PCIe Version --
-- PCIe Leitungen --
-- PCIe Bandbreite --

Leistungsaufnahme

Der Apple M1 besitzt eine TDP von 18 W. Die TDP des Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) liegt bei 7.5 W. Systemintegratoren orientieren sich bei der Dimensionierung der Kühllösung an der TDP des Prozessors.

Apple M1 Eigenschaft Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
18 W TDP (PL1 / PBP) 7.5 W
-- TDP (PL2) --
20 W TDP up --
10 W TDP down 3 W
-- Tjunction max. --

Technische Daten

Der Apple M1 besitzt 16,00 MB Cache und wird in 5 nm hergestellt. Der Cache des Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) liegt bei 1,00 MB. Der Prozessor wird in 28 nm gefertigt.

Apple M1 Eigenschaft Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
5 nm Technologie 28 nm
Chiplet Chip-Design Monolithisch
Armv8.5-A (64 bit) Befehlssatz (ISA) Armv8-A (64 bit)
Rosetta 2 x86-Emulation ISA Erweiterungen --
-- Sockel --
Apple Virtualization Framework Virtualisierung Keine
Ja AES-NI Nein
macOS Betriebssysteme Windows 11 (ARM), Linux
Q4/2020 Erscheinungsdatum 06/2019
-- Erscheinungspreis 35 $
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Geekbench 5, 64bit (Single-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
1742 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
202 (12%)

Geekbench 5, 64bit (Multi-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
7650 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
601 (8%)

iGPU - FP32 Rechenleistung (Einfache Genauigkeit GFLOPS)

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.
Apple M1 Apple M1
Apple M1 (8 Core) @ 1,30 GHz
2610 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
Broadcom VideoCore VI @ 0,50 GHz
32 (1%)

Cinebench 2024 (Single-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
112 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Cinebench 2024 (Multi-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
509 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Cinebench R23 (Single-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
1503 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Cinebench R23 (Multi-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
7759 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Geekbench 6 (Single-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
2369 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Geekbench 6 (Multi-Core)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
8576 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Blender 3.1 Benchmark

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
117 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Erwartete Ergebnisse für PassMark CPU Mark

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
14463 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Blender 2.81 (bmw27)

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.
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 3,20 GHz
314 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

CPU-Leistung pro Watt (Effizienz)

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.
Apple M1 Apple M1
7.759 CB R23 MC @ 18 W
431 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
1,50 GHz
0 (0%)

Leistung für Künstliche Intelligenz (KI) und Maschnielles Lernen (ML)

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).
Apple M1 Apple M1
8C 8T @ 0,60 GHz
11 (100%)
Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
4C 4T @ 1,50 GHz
0 (0%)

Geräte mit diesem Prozessor

Apple M1 Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)
Apple iMac 24 (2021)
Apple MacBook Pro 13 (L2020)
Apple MacBook Air (2020)
Apple Mac mini (2020)
Apple iPad Pro 11 (2021)
Apple iPad Pro 12.9 (2021)
Apple iPad Air (2022)
Raspberry Pi 4 B

News und Artikel für den Apple M1 und den Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711)


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.

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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7. Apple M1Apple A12Z Bionic Apple M1 vs Apple A12Z Bionic
8. Apple M1Intel Core i7-1185G7 Apple M1 vs Intel Core i7-1185G7
9. Apple M1AMD Ryzen 5 5600X Apple M1 vs AMD Ryzen 5 5600X
10. Intel Core i7-1165G7Apple M1 Intel Core i7-1165G7 vs Apple M1


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