In diesem CPU-Vergleich stellen wir den Apple A16 Bionic und den Apple M1 gegenüber und prüfen anhand von Benchmarks, welcher Prozessor schneller ist.
Wir vergleichen den Apple A16 Bionic 6-Kern Prozessor der im Q3/2022 erschienen ist mit dem Apple M1, welcher 8 CPU-Kerne besitzt und im Q4/2020 vorgestellt wurde.
Der Apple A16 Bionic ist ein 6-Kern Prozessor mit einer Taktfrequenz von 3,46 GHz. Der Prozessor kann zeitgleich 6 Threads berechnen. Der Apple M1 taktet mit 0,60 GHz (3,20 GHz), besitzt 8 CPU-Kerne und kann parallel 8 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 6 GB Arbeitsspeicher in maximal 1 Speicherkanälen werden vom Apple A16 Bionic unterstützt, während der Apple M1 maximal 16 GB Arbeitsspeicher mit einer maximalen Speicherbandbreite von 68,2 GB/s ermöglicht.
Der Apple A16 Bionic besitzt eine TDP von 7.25 W. Die TDP des Apple M1 liegt bei 18 W. Systemintegratoren orientieren sich bei der Dimensionierung der Kühllösung an der TDP des Prozessors.
Der Apple A16 Bionic besitzt 44,00 MB Cache und wird in 4 nm hergestellt. Der Cache des Apple M1 liegt bei 16,00 MB. Der Prozessor wird in 5 nm gefertigt.
Hier kannst Du den Apple A16 Bionic bewerten, um anderen Besuchern bei ihrer Kaufentscheidung zu helfen. Die durchschnittliche Bewertung liegt bei 4,4 Sternen (41 Bewertungen). Jetzt bewerten:
Hier kannst Du den Apple M1 bewerten, um anderen Besuchern bei ihrer Kaufentscheidung zu helfen. Die durchschnittliche Bewertung liegt bei 4,7 Sternen (258 Bewertungen). Jetzt bewerten:
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.
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 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 AnTuTu 10 Benchmark ist einer der bekanntesten Benchmarks für Mobil-Prozessoren, der mittlerweile in der Version 10 vorliegt. Es gibt sowohl eine Version für auf Android basierende Smartphones und Tablets, sowie eine Version für Apple-Mobil-Geräte, also für iPhones und iPads.
Der Antutu 10 Benchmark hat 3 Phasen. In der ersten Phase wird der Arbeittspeicher des Geräts getestet, in Phase 2 folgt dann ein Test der Grafik und in der letzten Phase wird dann das komplette Gerät, mit dem Rendern von 3D Grafiken, an seine Leistunggrenzen gebracht.
Antutu 10 ist damit hervorragend geignet die Performance verschiedener Geräte miteinander zu vergleichen.
Der AnTuTu 9 Benchmark eignet sich sehr gut um die Leistung eines Smartphones zu messen. AnTuTu 9 ist recht 3D-Grafik lastig und kann nun auch die Grafikschnittstelle "Metal" nutzen. In AnTuTu werden zudem der Arbeitsspeicher sowie die UX (Benutzererfahrung) durch Simulation der Browser- und App-Nutzung getestet. Die Version 9 von AnTuTu kann jede ARM-CPU vergleichen, die unter Android oder iOS ausgeführt wird. Geräte sind möglicherweise nicht direkt vergleichbar, wenn der Benchmark unter verschiedenen Betriebssystemen durchgeführt wurde.
Im AnTuTu 9 Benchmark ist die Einkern-Leistung eines Prozessors nur gering gewichtet. Die Bewertung setzt sich aus der Mehrkern-Leistung des Prozessors, der Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers und der Leistungsfähigkeit der internen Grafik zusammen.
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.
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.
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.
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.
Der Apple A16 Bionic wurde auf der Apple Keynote im September 2022 vorgestellt, wo er im Apple iPhone Pro 14 zum Einsatz kam. Der Prozessor wird im 4-Nanometerverfahren gefertigt und basiert auf einer hybriden big.LITTLE Architektur, wobei sich die 6 Prozessorkerne in 2 Hochleistungskerne und 4 Effizienzkerne aufteilen. Die Hochleistungskerne takten mit 3,46 Gigahertz und die Effizienzkerne noch mit 2,02 Gigahertz. Im Vergleich zum Vorgänger, dem Apple A15 Bionic mit 5 GPU-Kernen, ist lediglich die Taktfrequenz der Hochleistungskerne um 0,23 Gigahertz erhöht worden, die Taktfrequenz der Effizienzkerne ist identisch. Hyperthreading wird von dem Prozessor nicht unterstützt und das Übertakten des Prozessors ist ebenfalls nicht möglich.
Der Prozessor erreicht eine Single-Core Wert von 1890 Punkten und einen Multi-Core Wert von 5355 Punkten im Benchmark Geekbench 5. Damit ist er ca. 10 Prozent schneller als der Apple A15 Bionic.
Die interne Grafikeinheit ist im Vergleich zum Vorgänger verbessert worden. Zum einen wird sie im 1 Nanometer kleinerem 4-Nanometerverfahren gefertigt und zum anderen ist die Taktfrequenz um 0,10 Gigahertz höher als beim Apple A15 Bionic mit 5 GPU Kernen. Die GPU besitzt 160 Ausführungseinheiten mit 1280 Shakern und der maximale GPU-Speicher ist mit 8 Gigabyte angegeben. Die GPU des Apple A16 Bionic erreicht eine FP32-Rechenleistung (Einfache Genauigkeit) von 2 Teraflops und ist damit deutlich schneller als die GPU des Vorgängers, die eine FP32-Rechenleitung von nur 1,5 Teraflops.
Im Apple A16 Bionic sind 6 Gigabyte Arbeitsspeicher vom Typ LPDDR5-6400 verbaut. Über den einen vorhandenen Speicherkanal erreicht der Arbeitsspeicher eine Bandbreite von 51,2 Gigabyte / Sekunde. Damit gab es hier auch eine Update zum Apple A15 Bionic, der zwar ebenfalls mit 6 Gigabyte Arbeitsspeicher ausgestattet ist, jedoch ist hier der etwas ältere und langsamere LPDDR4X-4266 Arbeitsspeicher verbaut.
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.