In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple M1 Ultra (48-GPU) und den Apple M2 Max (30-GPU) gegenüber und prüfen anhand von Benchmarks, welcher Prozessor schneller ist.
Wir vergleichen den Apple M1 Ultra (48-GPU) 20-Kern Prozessor der im Q1/2022 erschienen ist mit dem Apple M2 Max (30-GPU), welcher 12 CPU-Kerne besitzt und im Q1/2023 vorgestellt wurde.
Der Apple M1 Ultra (48-GPU) ist ein 20-Kern Prozessor mit einer Taktfrequenz von 0,60 GHz (3,20 GHz). Der Prozessor kann zeitgleich 20 Threads berechnen. Der Apple M2 Max (30-GPU) taktet mit 0,66 GHz (3,50 GHz), besitzt 12 CPU-Kerne und kann parallel 12 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 128 GB Arbeitsspeicher in maximal 8 Speicherkanälen werden vom Apple M1 Ultra (48-GPU) unterstützt, während der Apple M2 Max (30-GPU) maximal 96 GB Arbeitsspeicher mit einer maximalen Speicherbandbreite von 409,6 GB/s ermöglicht.
Der Apple M1 Ultra (48-GPU) besitzt eine TDP von 60 W. Die TDP des Apple M2 Max (30-GPU) liegt bei 45 W. Systemintegratoren orientieren sich bei der Dimensionierung der Kühllösung an der TDP des Prozessors.
Der Apple M1 Ultra (48-GPU) besitzt 52,00 MB Cache und wird in 5 nm hergestellt. Der Cache des Apple M2 Max (30-GPU) liegt bei 36,00 MB. Der Prozessor wird in 5 nm gefertigt.
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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.
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.
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).
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.
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 Ultra (48-GPU) - Beschreibung des Prozessors
Der Apple M1 Ultra besitzt insgesamt 20 CPU-Kerne, die mit einer Taktfrequenz von 3,2 GHz (Performance-Kerne) bzw. 2,06 GHz (Effizienz-Kerne) auf dem selben Niveau wie schon beim normalen Apple M1 bzw. den größeren Ausbaustufen Apple M1 Pro und Apple M1 Max liegen.
Der Apple M1 Ultra mit 48-GPU Kernen besitzt die gleiche Anzahl an CPU-Kernen wie der Apple M1 Ultra mit 64 GPU-Kernen. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Apple M1 Ultra Prozessoren ist in der internen Grafikeinheit (iGPU) zu finden.
Der Apple M1 Ultra ist aktuell der größte und schnellste Apple Prozessor. Er vereint über ein Interface mit einer Bandbreite von 2,5 TB/s zwei einzelne Apple M1 Max Prozessorchips. Eine ähnliche Technik verwendet auch AMD seit längerem in seinen AMD Ryzen Prozessoren.
Über die Schnittstelle der beiden Prozessoren im Apple M1 Ultra werden neben den CPU-Kernen auch die beiden Grafikeinheiten (jeweils 24 GPU-Kerne) synchronisiert. Die Schnittstelle selbst besteht dabei laut Apple aus 1000 separaten Leitungen, die eine so große Bandbreite überhaupt erst möglich machen.
Die Speicherbandbreite des LPDDR5-6400 Speichers liegt bei knapp 820 GB/s, was ca. 10x so schnell ist wie bei aktuellen Desktop-Prozessoren von AMD und Intel. Da Apple auf keine externe Grafikeinheit in seinen neuen Produkten setzt, muss der Speicher so schnell sein um die GPU-Einheiten des Apple M1 Ultra nichts auszubremsen. Prozessor und Grafikeinheit teilen sich den bis zu 128 GB großen Speicher dynamisch auf.
Der Apple M1 Ultra mit 48 GPU-Kernen erreicht eine FP32 Rechenleistung (einfache Genauigkeit) von 15,9 TFLOP/s. Das sind 25% weniger als bei der größeren Ausbaustufe des Apple M1 Ultra mit 64-GPU Kernen. Diese kommt auf eine FP32-Leistung von 21,2 TFLOP/s. Trotzdem ist auch die 48-Kern Variante der GPU den iGPU der Konkurrenz deutlich überlegen und ca. 4x so schnell wie etwa die iGPU des AMD Ryzen 9 6980HX. Auch im direkten Vergleich mit einer dedizierten Grafikkarte von AMD oder NVIDIA sieht der neue Apple M1 Ultra gut aus und liegt in etwa auf dem Niveau einer AMD Radeon RX 6800 (16,2 TFLOP/s) bzw. einer NVIDIA RTX 3060 Ti (16,5 TFLOP/s).
Apple M2 Max (30-GPU) - Beschreibung des Prozessors
Der Apple M2 Max (30-GPU) kam im ersten Quartal des Jahres 2023 auf den Markt und basiert auf der zweiten Generation der von Apple selbst entwickelten M-Serie. Der Prozessor wird in einer Strukturbreite von 5 Nanometern gefertigt und basiert auf einem Chiplet-Chipdesign. Es besitzt einen 36,00 Megabyte großen Level 3 Cache und unterstützt den 64-bit ISA Befehlssatz ARMv8-A64.
Zusammen mit dem Prozessor wurde ein neuer Apple Mac Studio, sowie ein 14 Zoll und ein 16 Zoll großes MacBook Pro vorgestellt. Alle 3 Geräte kann man alternativ auch mit dem Apple M2 Max (38-GPU) käuflich erwerben.
Der Apple M2 Max (30-GPU) besitzt insgesamt 12 Prozessorkerne die sich aus 8 Performancekernen mit dem Codenamen Avalanche und 4 Effizienzkernen mit dem Codenamen Blizzard zusammensetzen. Die 8 Performancekerne takten mit bis zu 3,50 Gigahertz und die 4 Effizienzkerne mit bis zu 2,80 Gigahertz. Hyperthreading wird von der Apple-CPU nicht unterstützt und auch eine Übertaktung des Prozessors ist von Apple nicht vorgesehen.
Des Weiteren ist im Apple M2 Max (30-GPU) die Apple Neural Engine integriert, die mit 16 Kernen ausgestattet ist. Die Apple Neural Engine ist für die Hardware-Unterstützung von KI-Inhalten zuständig.
Die interne Grafikeinheit im Apple M2 Max (30-GPU) ist mit 30 Grafik-Kernen ausgestattet und taktet mit bis zu 1,40 Gigahertz. Es kommen 480 Ausführungseinheiten mit insgesamt 3840 Shadereinheiten zum Einsatz, womit die Grafikeinheit eine FP32-Rechenleistung von sehr starken 10,65 TerraFLOPS erreicht. Damit liegt sie leicht über einer NVIDIA GeForce RTX 3050 und ungefähr auf dem gleichen Niveau einer AMD Radeon RX 6600.
Der Apple M2 Max (30-GPU) wird ausschließlich mit fest verbauten Arbeitsspeicher gefertigt. Der Prozessor kann mit bis zu 96 Gigabyte Arbeitsspeicher vom Typ LPDDR5-6400 erworben werden. Mit seinen 4 Speicherkanälen erreicht der Arbeitsspeicher im Apple M2 Max (30-GPU) eine maximale Speicherbandbreite von 409,6 GB/s.