M4 vs. M3: Wie schneidet das neue Apple Silicon im Vergleich zu seinem Vorgänger ab?

Oberflächlich betrachtet ist der M4 die vierte Iteration von Apples System-on-a-Chip (SoC) der Marke M, das eine 9- oder 10-Kern-CPU, eine 10-Kern-GPU und eine 16-Kern-Neural Engine enthält. Derzeit ist es nur in zwei Konfigurationen (wobei eine Variante mehr Prozessorkerne als die andere hat) auf dem iPad Pro 2024 verfügbar. Allerdings könnte Apple bald weitere Varianten zur M4-Reihe hinzufügen.

Im Moment haben wir den Basis-M4-Chip, der auf dem Herstellungsprozess der zweiten Generation von TSMC basiert, was ihn etwas effizienter macht als die M3-Chips, die es davor gab (mehr dazu später). Die Transistorzahl des Apple M4 ist von 25 Milliarden auf 28 Milliarden gestiegen, während die Speicherbandbreite 120 Gbit/s beträgt, 20 Gbit/s mehr als die des M3-Chips.

Darüber hinaus stattet das Unternehmen den neuen M4-Chip auch mit einer speziellen Display-Engine aus. Derzeit steuert die Display-Engine das Tandem-OLED-Panel des iPad Pro. Für eine bessere Grafik verfügt der Chip über hardwarebeschleunigtes Raytracing und Mesh-Shading.

Das M4 scheint ein überzeugendes Upgrade gegenüber der vorherigen Generation des iPad Pro zu sein, das über einen M2-Chip verfügte. Aber wie schneidet er im Vergleich zum M3-Chip ab, der es nie auf ein iPad geschafft hat? Obwohl Apple den M4 noch nicht direkt mit dem M3 verglichen hat, finden Sie hier einen ersten Vergleich der beiden Chipsätze basierend auf ihren Spezifikationen.

M4 erhält mehr Effizienzkerne für bessere Leistung

Sowohl der M4- als auch der M3-Chip verwenden eine Mischung aus Leistungskernen (mit höherer Taktrate) und Effizienzkernen (mit niedrigerer Taktrate). Laut einer Geekbench-Liste bietet Apples M4 eine Basisfrequenz von 4,40 GHz, mehr als die 4,05 GHz des Basis-M3-Chips. In Kombination mit einer höheren Anzahl an Kernen führt dies zu einer deutlich besseren Leistung.

Den neuen Apple M4 Silicon gibt es in zwei Varianten: eine mit einer Neun-Kern-CPU mit drei Leistungs- und vier Effizienzkernen und eine weitere mit einer 10-Kern-CPU mit einem zusätzlichen Leistungskern. Im Vergleich zum M4 verfügt der M3 nur über acht Kerne, von denen die Hälfte für die Leistung zuständig ist, während die andere Hälfte sich um leichtere Aufgaben kümmert.

In seinem aktuellen Bericht vergleicht Tom's Guide die Geekbench 6-Ergebnisse des 2024 iPad Pro mit dem M4-Chip (mit 10-Core-CPU und 16 GB RAM) mit dem 13-Zoll MacBook Air mit dem M3-Chip. Es überrascht nicht, dass das iPad Pro im Single-Core-Test 3692 Punkte erzielte, was etwa 21 % mehr ist als das, was das M3 schaffte. Darüber hinaus erreicht das M4 iPad Pro im Multi-Core-Test 14.512 Punkte, rund 20 % mehr als sein Vorgänger.

Eine weitere Geekbench-Auflistung (entdeckt von MacRumors) zeigt, dass der M4 mit niedrigerer Spezifikation (mit einer Neun-Kern-CPU) bei Multi-Core-Aufgaben etwa 13 % schneller ist als der M3-Chip. Obwohl die Ergebnisse von verschiedenen Geräten stammen, geben sie uns einen guten Eindruck von der Spitzenleistung des M4, die sich auch im täglichen Gebrauch widerspiegeln sollte. Darüber hinaus rechnen wir mit etwa 13 bis 20 % Verbesserungen, was auf dem Papier vielleicht nicht unglaublich klingt, aber sicherlich auch nicht der Rede wert ist.

M4s GPU erhält ein inkrementelles Update

In der offiziellen Pressemitteilung erwähnt Apple, dass die 10-Core-GPU des M4 „auf der im M3 eingeführten GPU-Architektur der nächsten Generation aufbaut“. Auf dem Papier sehen die beiden GPUs jedoch recht ähnlich aus. Sowohl der M4 als auch der M3 verfügen über eine 10-Kern-GPU, die erweiterte Funktionen wie Mesh-Shading und hardwarebeschleunigtes Raytracing unterstützt. Während diese Funktionen für das iPad neu sind, gibt es sie schon seit einiger Zeit auf MacBooks mit M3-Antrieb. Der neue Chip verfügt außerdem über Dynamic Caching.

Laut Apple ist die GPU des M4 viermal schneller (beim Rendern) als die des M2. Andererseits wird in einer alten Infografik erwähnt, dass der M3-Chip etwa 1,8x schneller ist als der M2. Die Berechnung zeigt, dass die GPU des M4 etwa doppelt so schnell ist wie die des M3. Frühe Metal-Benchmarks (über 9To5Mac) zeigten jedoch lediglich eine Verbesserung der GPU-Werte um 13 %, was im Gegensatz zu den Berechnungen bestenfalls auf ein inkrementelles Upgrade hinweist.

Positiv zu vermerken ist, dass die Medien-Engine des M4 jetzt die hardwarebeschleunigten Formate 8K H.264, HEVC, ProRes und ProRes RAW unterstützt, ein klares Upgrade gegenüber dem M3-Chip von 2023.

Was ist mit der Neural Engine des M4?

Da generative KI-Funktionen vor der Tür stehen, konzentriert sich Apple stark auf die Neural Engine des M4. Die neue 16-Kern-Neural Engine kann bis zu 38 Billionen Operationen pro Sekunde (TOPS) ausführen, verglichen mit 18 TOPS für die 16-Kern-Neural Engine auf dem M3 Silicon. Apple behauptet, dass die neue Neural Engine „schneller als die neuronale Verarbeitungseinheit jedes KI-PCs heute“ sei.

Ein Bericht von Tom's Hardware hebt jedoch hervor, wie die M3 und M4 Silicon anhand unterschiedlicher Computerstandards bewertet werden. Während Apple den M3 mit FP16 (Gleitkomma mit halber Genauigkeit) bewertet hat, wird der M4 mit INT8 (Integer 8-Bit) bewertet. Die Veröffentlichung gleicht die Präzision beider Chips auf INT8 aus und kommt zu dem Schluss, dass die Neural Engine des M4 etwa 5 % leistungsstärker ist als die des M3 (in Bezug auf TOPS).

Ein weiterer Bericht von MacWorld behauptet, dass der neue Chip im Geekbench ML-Test etwa 12 % mehr Punkte erzielt als der Basis-M3. Da die auf Geekbench aufgeführte Variante jedoch über 16 GB RAM verfügt, wird die Variante mit 8 GB RAM nicht so gut abschneiden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Neural Engine des M4 Silicon leistungsstärker ist als die des M3, allerdings nicht wesentlich.

Ist M4 effizienter als M3?

Da M4 auf der zweiten Generation des 3-nm-Fertigungsprozesses von TSMC basiert, sollte es effizienter sein als M3. Dies ist jedoch der Umfang der Informationen über die Effizienz des Chips. Apple erwähnt zwar, dass „der M4 mit nur der halben Leistung die gleiche Leistung wie der M2 liefern kann,“, vergleicht den M4 jedoch nicht direkt mit dem M3. Darüber hinaus gibt das Unternehmen an, dass sein neuester Chip die gleiche Leistung wie der neueste PC-Chip in einem dünnen, leichten Laptop mit nur einem Viertel der Leistung liefern kann.

Nichtsdestotrotz ist das M4 iPad Pro in Tom's Guide-Tests das langlebigste iPad, was darauf hindeutet, dass der Chipsatz tatsächlich effizienter ist.

M4 auf MacBooks? Es könnte bald passieren

Wie bereits erwähnt, ist dies das erste Mal, dass Apple einen neuen Chip der M-Serie in einem iPad vorstellt. Normalerweise kommen neue Apple-Silicon-Chips in MacBooks zum Einsatz, aber das ist dieses Jahr nicht passiert. Laut Mark Gurman von Bloomberg sollen die ersten MacBooks mit M4-Chip jedoch noch in diesem Jahr auf den Markt kommen. Dazu gehören die 14-Zoll- und 16-Zoll-MacBook-Pro-Modelle sowie der Mac mini.

Mitte 2025 könnte Apple dann die 13-Zoll- und 15-Zoll-MacBook-Air-Reihe mit den M4-Chips auffrischen. Andere Geräte wie der iMac, Mac Studio und Mac Pro werden bis 2025 ebenfalls über den M4-Chip (und seine Varianten) verfügen. Obwohl Apple dies nicht bestätigt hat, stammt es aus einer der zuverlässigsten Branchenquellen. Daher werden Sie Ende dieses Jahres MacBooks mit M4-Antrieb sehen, was uns zu einer weiteren sehr wichtigen Frage bringt: Sollten Sie auf den M4-Chip warten oder sich ein passendes Modell des M3 MacBook Air zulegen?

Wenn Sie ein MacBook Air der Einstiegsklasse mit dem Basis-M3-Chip suchen, dann entscheiden Sie sich dafür. Da seit der Markteinführung schon ein paar gute Monate vergangen sind, besteht die Möglichkeit, dass Sie das Notebook zu einem reduzierten Preis finden. Darüber hinaus bietet es eine hervorragende Leistung, eine Akkulaufzeit von einem Tag und Betriebssystem-Updates für mehrere Jahre.

Wenn Sie hingegen ein Power-User sind und das leistungsstärkste MacBook auf dem Markt haben möchten, sollten Sie erwägen, bis Ende des Jahres zu warten, wenn das M4 in die MacBook Pro-Reihe aufgenommen wird. Darüber hinaus dürfte der M4-Chip, sobald er auf einem MacBook erhältlich ist, aufgrund von mehr Platz und besserem Wärmemanagement eine bessere Leistung erbringen als auf dem iPad Pro.

Im MacBook-Bereich können Sie damit rechnen, dass Apple neue Varianten mit mehr Verarbeitungs- und Grafikleistung auf den Markt bringt. Auch wenn diese MacBooks mehr kosten, bieten sie die neuesten, besten Funktionen und wahrscheinlich eine noch bessere Leistung bei maschinellen Lern- und KI-Aufgaben. Schauen Sie sich vorerst unsere beliebtesten MacBook-Modelle an.

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