In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Intel Core i9-13900H und den Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) gegenüber und prüfen anhand von Benchmarks, welcher Prozessor schneller ist.
Wir vergleichen den Intel Core i9-13900H 14-Kern Prozessor der im Q1/2023 erschienen ist mit dem Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711), welcher 4 CPU-Kerne besitzt und im 06/2019 vorgestellt wurde.
Der Intel Core i9-13900H ist ein 14-Kern Prozessor mit einer Taktfrequenz von 2,60 GHz (5,40 GHz). Der Prozessor kann zeitgleich 20 Threads berechnen. Der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) taktet mit 1,50 GHz, besitzt 4 CPU-Kerne und kann parallel 4 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 96 GB Arbeitsspeicher in maximal 2 Speicherkanälen werden vom Intel Core i9-13900H unterstützt, während der Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) maximal 8 GB Arbeitsspeicher mit einer maximalen Speicherbandbreite von 12,8 GB/s ermöglicht.
Der Intel Core i9-13900H besitzt eine TDP von 45 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.
Der Intel Core i9-13900H besitzt 24,00 MB Cache und wird in 10 nm hergestellt. Der Cache des Raspberry Pi 4 B (Broadcom BCM2711) liegt bei 1,00 MB. Der Prozessor wird in 28 nm gefertigt.
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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.
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 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.
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.
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.
Intel Core i9-13900H - Beschreibung des Prozessors
Der Intel Core i9-13900H ist Teil der 13. Generation von Intels Core i9 Familie und stammt aus dem Mobile-Segment des Prozessorenprogramms. Der Intel Core i9-13900H basiert auf der Raptor Lake H - Architektur und wurde im ersten Quartal des Jahres 2023 von Intel auf den Markt gebracht. Der Prozessor basiert auf einem monolithischen Chip-Design und er wird in einer Strukturbreite von 10 Nanometern gefertigt. Er besitzt einen 24,00 Megabyte großen Level 3-Cache und basiert auf dem Sockel BGA 1744.
Im Intel Core i9-13900H werkeln insgesamt 14 Prozessorkerne, die sich auf 6 Performancekerne mit dem Codenamen Raptor Cove und 8 Effizienzkerne mit dem Codenamen Gracemont aufteilen. Die sechs Performancekerne takten mit 2,60 Gigahertz und können den Takt im Turbomodus auf bis zu 5,40 Gigahertz erhöhen. Die sparsameren Effizienzkerne takten mit 1,90 Gigahertz etwas niedriger und auch der maximale Turbotakt von 4,10 Gigahertz liegt deutlich unter dem Takt der Performancekerne. Die Hyperthreading-Technologie wird nur von den 6 Performancekernen unterstützt, womit dem Intel Core i9-13900H maximal 20 Rechenthreads zur Verfügung stehen.
Als interne Grafikeinheit ist in dem Mobile-Prozessor die Intel Iris Xe Graphics 96 aus der Alder Lake - Architektur integriert. Diese Grafikeinheit besitzt 96 Ausführungseinheiten und 768 Shadereinheiten, hiermit erreicht sie eine FP32-Rechenleistung von 2230 GigaFLOPS. Die Grafikeinheit wurde bereits im ersten Quartal des Jahres 2022 erstmals verbaut, womit diese genau 1 Jahr älter als der Prozessor ist. Sie wird jedoch ebenfalls im 10-Nanometerverfahren gefertigt.
Der Intel Core i9-13900H besitzt 2 Speicherkanäle, über die er mit bis zu 64 Gigabyte Arbeitsspeicher betrieben werden kann. Die verbaute Grafikeinheit kann sich hiervon bis zu 32 Gigabyte reservieren. Arbeitsspeicher mit automatischer Fehlerkorrektur (ECC-Arbeitsspeicher) wird vom Intel Core i9-13900H nicht unterstützt.
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.