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Ein Jahr nach der Markteinführung der ersten M1-basierten Macs hat Apple seinen Apple Silicon-Chip bereits aufgerüstet. So vergleichen sich M1 Pro und M1 Max mit dem Original und wie sich dies auf die Mac-Reihe auswirkt.
Apples Einführung neuer Mac-Modelle mit M1-Chips, darunter das 13-Zoll-MacBook Pro, MacBook Air und Mac mini, läutete eine grundlegende Veränderung für das Unternehmen ein, als es von Intel-Prozessoren wegging. Die Markteinführung, die einen zweijährigen Zeitplan für Apple zur Umstellung seiner gesamten Mac-Produktlinie einleiten würde, war ein durchschlagender Erfolg, wobei sich Apples neuer Chip gegenüber seiner Konkurrenz extrem gut behauptete.
Im Herbst 2021 hat Apple die Zahl verdreifacht von Apple Silicon-Chip-Optionen, die es hatte, und führte den M1 Pro und M1 Max als Mittelklasse-und Premium-Optionen für seine MacBook-Computing-Produktlinie ein.
Obwohl es sich nicht um eine vollständige Version der zweiten Generation handelt, wie Sie beispielsweise von einem iPhone-Update vom A14 auf das A15 sehen würden, könnte das Upgrade eher mit früheren Upgrades der A-Serie speziell für das iPad Pro verglichen werden Line-up, wie der A12Z Bionic. Apple hat das aus dem M1 gelernt und die Konzepte erweitert, um verbesserte Varianten zu schaffen.
Der M1 Pro und der M1 Max bieten erhebliche Verbesserungen gegenüber dem ursprünglichen M1, wodurch Macs, die die Chips verwenden, höchstwahrscheinlich für den professionellen und kreativen Markt attraktiver werden.
Das ist, was sich in der Linie zwischen der ursprünglichen M1-Version und der neuen Chip-Welle von Apple geändert hat.
Spezifikationen
M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Konstruktion
Die System-on-Chips (SoC) von Apple werden vom langjährigen Foundry-Partner TSMC hergestellt, dem gleichen Hersteller der Chips der A-Serie von Apple.
Sie werden alle in einem 5-Nanometer-Verfahren hergestellt, was mehrere Vorteile bietet. Dazu gehört die Reduzierung des physischen Platzes des Chip-Die selbst, was die Kosten pro Chip für Wafer und wiederum den Prozessor selbst reduziert.
Die Größe ermöglicht auch einen geringeren Stromverbrauch im Vergleich zu anderen Prozessen, wie etwa dem 10-Nanometer-Niveau, das Intel in seinen 2021-Chips verwendet, sowie eine potenziell höhere Gesamtleistung.
Die Vorteile eines kleineren Chips wirken sich in beide Richtungen aus, da er auch die Herstellung eines komplexeren Chips in einem bestimmten Footprint ermöglichen kann.
Als Apple den M1 vorstellte es enthielt 16 Milliarden Transistoren, knapp über den 15,8 Milliarden, die im A15 Bionic-Chip verwendet wurden. Bei den neuen Chips hat sich Apple entschieden, die Größenvorteile zu nutzen und größer zu denken.
Der M1 Pro ist ein Chip mit 33,7 Milliarden Transistoren, mehr als doppelt so viel wie der M1. Der M1 Max hat 57 Milliarden Transistoren, was ihm eine 70%ige Verbesserung gegenüber dem M1 Pro bedeutet, was auch das 3,5-fache der Transistoren des M1 ist.
Die Anzahl der Transistoren, die ein Chip verwendet, führt nicht direkt zur Leistung, da ein Transistor in einem Chipdesign auf unterschiedliche Weise verwendet werden kann. Wir wissen zum Beispiel, dass die CPU-Elemente des M1 Pro und M1 Max ziemlich ähnlich sind, sich jedoch unter anderem in der Anzahl der GPU-Kerne erheblich unterscheiden.
M1 vs. M1 Pro vs. M1 Max – CPU, Neural Engine und Kerne
Der M1 wurde in Apples preisgünstigem MacBook-Spektrum eingeführt. in Geräten, die nicht als Kraftpakete gelten, nämlich dem MacBook Air, dem 13-Zoll-MacBook Pro und dem Mac mini. Da es sich eher um einen Chip der Einstiegsklasse handelt, hat Apple einen Fehler in Bezug auf Effizienz und Akkulaufzeit gemacht und die Temperaturen für das lüfterlose MacBook Air überschaubar gehalten.
Als solche verwendet Apple insgesamt 8 CPU-Kerne, bestehend aus vier „Firestorm“-Hochleistungskernen und vier „Icestorm“-Energiesparkernen. Dadurch konnte der Chip zwischen den Kernen mit niedrigem Stromverbrauch für kleinere Aufgaben und den leistungsfähigeren Kernen für intensivere Workloads wechseln.
Im M1 Pro bietet Apple zwei CPU-Konfigurationen an, die acht Kerne und zehn Kerne abdecken.
Die Acht-Kern-Option umfasst zwei hocheffiziente „Icestorm“-Kerne zusammen mit sechs leistungsstarken „Firestorm“-Kernen. Die Zehn-Kern-Version behält die beiden Effizienz-Kerne bei, fügt aber zu den bestehenden sechs zwei zusätzliche Hochleistungs-Kerne hinzu, sodass insgesamt zwei „Icestorm“-und acht „Firestorm“-Kerne entstehen.
Der M1 Max ist länger und hat eine höhere Speicherbandbreite als der M1 Pro.
Der M1 Max ist nur mit der Zehn-Kern-Konfiguration erhältlich, die der M1 Pro bietet, mit zwei Effizienz-und acht Leistungskernen.
Bisher deuten Benchmarks darauf hin, dass die Leistung der Kerne gleich ist, obwohl die endgültigen Leistungswerte für einzelne Geräte abhängig von anderen Faktoren, wie unter anderem Speicherbandbreite und GPU-Kernen, variieren.
Die Anzahl der Kerne spielt jedoch eine Rolle, da Benchmarks darauf hingewiesen haben, dass die Erhöhung der verfügbaren Kerne sehr vorteilhaft ist. In den von AppleInsider durchgeführten Single-Core-Tests im Geekbench schwanken alle drei Chips im Single-Core-Benchmark von Geekbench um die 1.760.
Der M1 erreichte 1.752 Punkte, der M1 Pro erzielte 1.760 und der M1 Max erreichte 1.769 Punkte. Dies ist sinnvoll, da es sich in der getesteten CPU flächendeckend um den gleichen Hochleistungskern handelt.
Bei Multi-Core-Tests sieht die Sache anders aus, da das Benchmarking von AppleInsider das M1 mit 7.723 Punkten bewertet. Unterdessen schafften die getesteten 10-Kern-M1 Pro und M1 Max 12.437 bzw. 12.308, was angesichts der Zusammensetzung der Chips nicht überraschend ist.
Alle drei Chips sind mit der 16-Kern-Neural Engine, dem auf maschinellem Lernen basierenden Chipelement von Apple, ausgestattet, um Aufgaben wie die Computerfotografie zu unterstützen. ML-Beschleuniger in der CPU ermöglichen es der Neural Engine, Berechnungen zu unterstützen, die für CPUs nicht unbedingt optimal sind.
M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Unified Memory and Fabric
Die Einführung des M1 brachte auch ein neues Paradigma für den Speicher mit sich. Apples Unified Memory bestand aus auf dem SoC montiertem Speicher, wodurch der Abstand zwischen Speicher und Chip minimiert wurde.
Noch wichtiger ist, dass Unified Memory das Prinzip verwendet, allen SoC-Komponenten den Zugriff auf denselben Datenspeicher zu ermöglichen, anstatt ihn beispielsweise in verschiedene CPU-und GPU-Pools aufzuteilen. Die Idee besteht darin, die unnötige Duplizierung von Daten im Speicher zu verhindern, um verschiedene SoC-Elemente zu bedienen.
Zwischen CPU, GPU, Neural Engine, Speicher und anderen Komponenten sitzt Fabric, Apples Begriff für seine Verbindungen zwischen allen Komponenten, die es ermöglichen, dass Unified Memory überhaupt funktioniert.
Da die integrierte GPU aufgrund dieses nicht duplizierten Ansatzes denselben Speicher wie die CPU verwendet, wirken sich alle Erhöhungen des Unified Memory-Pools gleichermaßen auf alle Komponenten aus. Wenn Sie mehr Arbeitsspeicher hinzufügen, profitieren sowohl die CPU als auch die GPU.
Der M1 Pro hat mehr Transistoren und GPU-Kerne als das M1.
Für den M1 hat Apple 8-GB-und 16-GB-Speicheroptionen hinzugefügt. Beim M1 Pro startete Apple bei 16 GB und erhöhte das Maximum auf 32 GB, während der M1 Max 32 GB und 64 GB Optionen umfasst.
Es ist unklar, wie genau das theoretische Speicherlimit für die neuen Chips aussehen könnte, aber im Moment beträgt dieses Maximum 64 GB.
Neben den Speicherkapazitäten hat Apple auch Fabric in den neuesten Chips aktualisiert, um die Bandbreite zu erhöhen und den Zugriff auf den Speicher durch SoC-Komponenten effektiv zu beschleunigen. Das Speicherinterface wurde beim M1 Pro auf 200GB/s und beim M1 Max auf 400GB/s erhöht.
Apple hat die Speicherbandbreite des M1 nicht offiziell bekannt gegeben, sagt aber, dass der M1 Max”fast die 6-fache Speicherbandbreite von M1 hat”. Theoretisch liegt der M1 damit bei einer maximalen Speicherbandbreite von 66 GB/s.
Kurz gesagt bieten die neueren Chips mehr Speicherkapazitäten und ermöglichen der CPU und anderen Elementen einen schnelleren Zugriff auf diesen Speicher, wodurch die Leistung verbessert werden kann.
M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Grafik
Ein weiterer relativ greifbarer Leistungsbereich für Chipvergleiche ist die Grafikleistung. Apple setzt bei seinen neuen MacBook Pro-Modellen nicht auf separate separate GPUs, sondern setzt stattdessen auf GPUs mit hoher Kernanzahl, die in den SoC integriert sind.
Für die erste Version hat Apple dem M1 entweder eine 7-Kern-oder eine 8-Kern-GPU hinzugefügt. Nur das MacBook Air hatte die Option des SoCs mit geringerer Anzahl, während alle anderen mit M1 ausgestatteten Modelle die 8-Kern-GPU verwenden.
Beim M1 Pro und M1 Max hat Apple beschlossen, das zuvor erwähnte erweiterte Transistorbudget für die GPU auszugeben. Der M1 Pro verfügt über 14-Kern-und 16-Kern-GPU-Optionen, während der M1 Max über 24-Kern-und 32-Kern-Versionen verfügt.
Im Vergleich zum M1 ist Apples M1 Pro mit 16 Kernen doppelt so schnell. Der M1 Max soll noch einmal doppelt so schnell sein wie der M1 Pro und damit viermal schneller als der M1 in seiner 32-Kern-Konfiguration.
Benchmarks, die aufgetaucht sind, scheinen darin übereinzustimmen, dass die zusätzlichen Kerne und die Verbesserungen an Fabric die grafische Leistung verbessern, was sinnvoll ist. Mit mehr Speicher, höherer Speicherbandbreite und mehr GPU-Kernen steigt natürlich die Leistung im Vergleich zum M1.
In den Tests von AppleInsider erzielte ein M1 in einem 13-Zoll-MacBook Pro 21.425 Punkte. Der M1 Pro mit einer 16-Kern-GPU schaffte 40.991 Punkte, etwa das Doppelte des M1. Der M1 Max mit 32-Kern-GPU erzielt 68.950 Punkte, was einer Verbesserung von 68 % gegenüber dem M1 Pro-Score und dem 3,2-fachen des M1 entspricht.
Wenn man sich die Benchmark-Ergebnisse von Affinity Photo für Einzel-GPU-Raster ansieht, erreichte der M1 8.555, während der M1 Pro die Zahl auf 16.839 verdoppelte. Auch hier führte der M1 Max mit 32.028 die Spitze an.
Dieser letzte Test scheint Apples grafische Prahlerei zu bestätigen und unterstreicht, was seine neuen Chips zu bieten haben.
Mehr CPU-und GPU-Kerne sind jedoch nicht alles für die neuen Chips.
Mit dem Gedanken, seine videoorientierten Kunden zu bedienen, führen der M1 Pro und der M1 Max ein neues Element in den SoC ein, das dem M1 vollständig fehlt.
Die Media Engine ist ein Abschnitt, der der Videoverarbeitung gewidmet ist und die Akkulaufzeit verlängert. Tatsächlich handelt es sich um einen Haufen hardwarebeschleunigter Codierungs-und Decodierungs-Engines, die Video effizienter verarbeiten können als der Rest des Chips.
Mit ihren Videodekodierungs-und Kodierungs-Engines kann die Media Engine H.264-, HEVC-, ProRes-und ProRes RAW-Inhalte verarbeiten. Es verfügt auch über dedizierte ProPres-Encoder-und-Decode-Engines, um Filmmaterial zu verarbeiten, das in professionellen Videoproduktionen verwendet wird.
AppleInsider hat den M1 verglichen , M1 Pro und M1 Max auf verschiedene Weise, einschließlich Final Cut Pro-Exporte.
Der M1 Max geht bei seiner Media Engine noch einen Schritt weiter, da er zwei Video-Encoder-Engines enthält, anstatt nur eine im M1 Pro. Es hat auch die doppelte Anzahl von ProRes-Encode-und-Decode-Engines.
In einem AppleInsider Final Cut Pro-Exporttest mit einer 1,12 GB 4K-Videodatei eines YouTube-Videos erledigte der M1 die Aufgabe in 3 Minuten und 53 Sekunden.
Der M1 Pro benötigte 3 Minuten und 35 Sekunden für den gleichen Export, aber der M1 Max erzielte das gleiche Ergebnis in 2 Minuten und 4 Sekunden.
Mit einem 13,5-Gigabyte-4K-Video, das in ProRes auf einem iPhone 13 Pro aufgenommen und in ProRes 422 gerendert wurde, ragte der M1 Max heraus und benötigte nur 51 Sekunden, um die Aufgabe zu erledigen. Der M1 Pro benötigte 1 Minute 30 Sekunden, um dieselbe Aufgabe auszuführen, und der M1 lag 1 Minute 40 Sekunden zurück.
Da Film-und Fernsehproduktionen auf Premium-Hardware angewiesen sind, da Zeit ein entscheidender Faktor beim Schnitt ist, ist es für Apple sinnvoll, diese in die M1 Pro und Max aufzunehmen.
M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Thunderbolt und Video Out
Zwei der weniger kritischen Änderungen an den Chips beziehen sich auf die Konnektivität zu anderen Geräten.
Der M1 könnte Thunderbolt 4 unterstützen, aber die ersten Geräte boten relativ wenige Thunderbolt-Anschlüsse, um den Standard zu verwenden. Apple hat die Einschränkung für den M1 Pro und M1 Max behoben, indem weitere integrierte Thunderbolt 4-Controller hinzugefügt wurden, um mehr E/A-Bandbreite hinzuzufügen.
Kurz gesagt, konnten Sie dadurch mehr Daten mit Ihrem Mac verbinden, da mehr Bandbreite zur Verfügung steht.
Als Nebenprodukt der Erhöhung der I/O-Bandbreite ermöglichte Apple es den neuen Chips auch, die Videoausgabe viel besser als zuvor zu verarbeiten.
Sie können mehr anhängen externe Monitore an den M1 Pro und M1 Max als den limitierten M1.
Der M1 konnte nur zwei hochauflösende Displays verarbeiten, was bedeutete, dass der M1 Mac mini auf zwei Bildschirmen mit einer 6K-und 4K-Auflösung ausgeben konnte. Unterdessen konnte das M1 13-Zoll MacBook Pro zusammen mit seinem eingebauten Bildschirm nur mit einem externen 6K-Display umgehen.
Das M1 Pro verbessert seine externe Videounterstützung, sodass bis zu zwei 6K-Displays von einem MacBook Pro angesteuert werden können. Der M1 Max geht noch einen Schritt weiter und kann bis zu drei 6K-Bildschirme zusammen mit einem vierten 4K-Monitor verarbeiten.
M1 vs M1 Pro vs M1 Max – Professionelle Kraftpakete
Es ist ziemlich offensichtlich, dass es nicht einfach ist, die Unterschiede zwischen Apples Chip-Lineup zu erklären.
In früheren Jahren, als Intel-Chips in Bezug auf Kernanzahl, Taktgeschwindigkeit und Generationen variierten, war es relativ einfach, hervorzuheben, was sich geändert hat. Es gibt so viele bewegliche Teile an einem Apple Silicon-Chip, dass man nicht nur aus einem bestimmten Grund sagen kann, dass eines schneller ist als das andere.
Warum sind M1 Pro und M1 Max schneller als die M1? Ein paar mehr Kerne, viel mehr GPU-Kerne, mehr Basisspeicher und auch schnellerer Speicher. Dann gibt es die Media Engine, die jedoch nur dann wirklich zutrifft, wenn Sie Videoarbeiten ausführen.
Ein Blick auf die Details vereinfacht die Unterschiede nicht. Trotzdem kann man mit ziemlicher Sicherheit sagen, dass der M1 Max besser ist als der M1 Pro, der besser ist als der M1.