Apple Analizowany SoC M3: Zwiększona wydajność i lepsza efektywność
W ubiegłym tygodniu serwis Apple zaprezentował nowe układy SoC M3 (M3, M3 Pro i M3 Max), które są produkowane w nowoczesnym procesie technologicznym 3 nm. Recenzowaliśmy już nowy podstawowy model MacBooka Pro 14z nowym SoC M3 (jako zamiennik starego modelu MacBooka Pro 13z paskiem Touch Bar). Teraz przyjrzymy się bliżej nowemu M3, który będzie również wykorzystywany w nadchodzącej generacji popularnych modeli MacBook Air. Porównujemy również jego wydajność i efektywność z CPU/GPU od AMD, Intela i Nvidii. Na koniec porównujemy go z nowym układem Snapdragon X Elitektóry Qualcomm niedawno zaprezentował publicznie. Wkrótce pojawi się również artykuł analityczny na temat M3 Pro/M3 Max.
Apple M3 w skrócie
SoC M3 to nowy podstawowy układ Apple i, podobnie jak jego poprzednik, będzie używany zarówno w MacBooku Pro i komputerach stacjonarnych (z aktywnym chłodzeniem), jak i MacBooku Air z pasywnym chłodzeniem, jak miało to miejsce w przypadku dwóch ostatnich generacji. Podczas gdy konfiguracja rdzeni zmieniła się w szybszymM3 Pro/M3 Max, konfiguracja podstawowego M3 pozostaje taka sama.
Po stronie procesora znajduje się klaster wydajności z 4 rdzeniami, które osiągają maksymalnie 4,056 GHz (lub ~ 3,6 GHz, gdy wszystkie rdzenie są obciążone) oraz klaster wydajności z 4 rdzeniami, które osiągają maksymalnie 2,748 GHz. Dzięki nowemu procesowi produkcyjnemu 3 nm (przypuszczalnie N3B w TSMC), Apple był w stanie znacznie zwiększyć częstotliwości taktowania bez większych kompromisów w zakresie zużycia energii. Ponadto, liczba tranzystorów została zwiększona z 20 miliardów w modeluM2 do 25 miliardów.
Poważne zmiany zaszły również w zintegrowanej karcie graficznej. M3 nadal występuje w wersjach z 8 rdzeniami GPU (stosowanych w iMac i prawdopodobnie w podstawowym modelu nadchodzących modeli MacBook Air), a także w bardziej wydajnych wersjach z 10 rdzeniami GPU, takich jak w MacBook Pro 14. Jednak Apple zmienił całą architekturę GPU i teraz wykorzystuje dynamiczne buforowanie, w którym pamięć podręczna i pamięć są przydzielane dynamicznie w oparciu o rzeczywiste wymagania aplikacji. Ponadto, M3 obsługuje teraz sprzętowo ray tracing, cieniowanie siatki i dekodowanie AV1. Jednocześnie mogą być jednak używane tylko dwa wyświetlacze.
Podobnie jak stary
M2 SoCsoC M3 może być wyposażony w 8 GB, 16 GB lub maksymalnie 24 GB pamięci RAM.Procedura testowania
Abyśmy mogli dokonać miarodajnego porównania różnych laptopów, przyglądamy się nie tylko czystej wydajności w syntetycznych benchmarkach, ale także zużyciu energii, na podstawie którego określamy wydajność. Pomiary zużycia energii są zawsze przeprowadzane na zewnętrznym wyświetlaczu, dzięki czemu możemy wyeliminować różne wewnętrzne wyświetlacze jako czynniki wpływające. Niemniej jednak, mierzymy tutaj całkowite zużycie energii przez system i nie polegamy tylko na wyświetlanych wartościach dla CPU i GPU.
Wydajność pojedynczego rdzenia
Apple udało się zwiększyć wydajność pojedynczego rdzenia nowego procesora M3 o około 20% w porównaniu ze starym procesoremM2 i około 18% w porównaniu do M2 Prow porównaniu do starego procesora Procesora M1m3 jest o 30% wydajniejszy. Zużycie energii przez sam procesor (według Power Metrics) wynosiło około 6,5 wata na początku testów porównawczych, a następnie wzrosło do 5,5 wata, dlatego też zużycie energii nieznacznie wzrosło w porównaniu do starego M2. Pomimo znacznie wyższej wydajności, Apple nadal był w stanie zwiększyć wydajność o około 18% w porównaniu do M2 w MacBooku Pro 13, co jest doskonałym wynikiem. Jednak przewaga nad pasywnie chłodzonymi modelami MacBook Air jest mniejsza.
Single-Core Performance Rating - Percent | |
Apple M3 | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 Pro | |
Apple M1 Pro 8-Core | |
Apple M1 | |
Apple M1 |
Cinebench R23 - Single Core | |
Apple M3 | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 Pro | |
Apple M1 Pro 8-Core | |
Apple M1 | |
Apple M1 |
Geekbench 5.5 - Single-Core | |
Apple M3 | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M2 | |
Apple M1 Pro 8-Core | |
Apple M1 Pro | |
Apple M1 | |
Apple M1 |
Power Consumption / Cinebench R23 Single Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M2 | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M1 Pro |
Power Consumption / Cinebench R23 Single (external Monitor) | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M2 Pro | |
Apple M3 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M2 |
* ... im mniej tym lepiej
Wydajność wielordzeniowa
Wydajność wielordzeniowa również wzrosła o około 20% w porównaniu do starego M2 w MacBooku Pro 13, chociaż pobór mocy rdzeni procesora również nieznacznie wzrósł. M2 zużywa nieco poniżej 20 watów, podczas gdy M3 potrzebuje 20-21 watów przy pełnym obciążeniu. To stawia nowy M3 tuż przed starym podstawowym 8-rdzeniowym M1 Pro, ale wszystkie inne procesory MacBooka Pro są nadal szybsze. Z drugiej strony, wydajność wzrosła również tutaj, ale przewaga 8% nad M2 w MBP 13 nie jest tak wysoka, jak w przypadku obciążenia jednordzeniowego.
Multi-Core Performance Rating - Percent | |
Apple M2 Pro | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M3 | |
Apple M1 Pro 8-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M1 |
Cinebench R23 - Multi Core | |
Apple M2 Pro | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M3 | |
Apple M1 Pro 8-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M1 |
Geekbench 5.5 - Multi-Core | |
Apple M2 Pro | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M3 | |
Apple M1 Pro 8-Core | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M1 |
Power Consumption / Cinebench R23 Multi Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 | |
Apple M1 Pro | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core |
Power Consumption / Cinebench R23 Multi (external Monitor) | |
Apple M2 Pro | |
Apple M2 Pro 10-Core | |
Apple M1 Pro | |
Apple M3 | |
Apple M2 | |
Apple M2 | |
Apple M1 |
* ... im mniej tym lepiej
Apple M3 vs. AMD, Intel i Qualcomm
Teraz porównamy Apple M3 z obecnymi procesorami mobilnymi od AMD, Intela i Qualcomm. Wybierając urządzenia do porównania, skupiliśmy się przede wszystkim na układach z serii U od AMD i serii U/P od Intela. Do porównania włączyliśmy również pojedyncze układy H45 i HS o stosunkowo niskich wartościach TDP (maks. 50 W), nawet jeśli nie stanowią one bezpośredniej konkurencji dla M3. Uwzględniliśmy równieżSnapdragon 8cx Gen3 w Microsoft Surface Pro 9 w tabelach.
Zaczynając od wydajności jednordzeniowej, możemy wyraźnie zobaczyć, jaki postęp poczynił Apple w stosunku do M3. Pomimo niższego zużycia energii, wydajny rdzeń M3 może z łatwością nadążyć za wydajnymi rdzeniami obecnych procesorów Raptor Lake firmy Intel, które wymagają znacznie więcej energii. Nawet najwydajniejszy układ Intela w naszym porównaniu, czyliCore i7-1355Uobecne układy AMD Zen4 "tylko" dwukrotnie ustępują pod względem wydajności, ale również nie dorównują wydajnością M3. Snapdragon 8cx Gen3 jest w stanie tylko do pewnego stopnia nadążyć w teście Geekbench (-28%), ale pozostaje daleko w tyle w znacznie dłuższym pojedynczym teście R23 (-68%) i tylko nieznacznie wyprzedza procesory Intela pod względem wydajności.
Cinebench R23 - Single Core | |
Intel Core i7-13700H | |
Apple M3 | |
Intel Core i7-1360P | |
Intel Core i7-1365U | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1355U | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 |
Geekbench 5.5 - Single-Core | |
Apple M3 | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1365U | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i7-1360P | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
Intel Core i7-1355U | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 |
Power Consumption - Cinebench R23 Single Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 | |
Intel Core i7-1355U | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i7-1365U | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1360P |
Sytuacja zmienia się nieco w testach wielordzeniowych, ponieważ niektórzy konkurenci AMD i Intela oferują lepszą wydajność, zwłaszcza w teście Cinebench R23. Jako że M3 nie obsługuje hyperthreadingu, wynik i tak jest bardzo dobry. Jednak dwa procesory z serii U od Intela (tylko dwa wydajne rdzenie) pozostają w tyle, a układ Qualcomm po raz kolejny nie ma żadnych szans (-68%). W krótkim teście Geekbench układ Apple jest znacznie lepszy i jest tylko nieznacznie wyprzedzony przezAMD Ryzen 7 7840S.
Jeśli chodzi o wydajność, różnice są znacznie mniejsze niż w przypadku obciążenia jednordzeniowego i Ryzen 7 7840Ujest praktycznie na równi. Pozostałe procesory od AMD i Intela pozostają w tyle, a układ Qualcomm po raz kolejny nie ma tutaj szans.
Cinebench R23 / Multi Core | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i7-1360P | |
Apple M3 | |
Intel Core i7-1365U | |
Intel Core i7-1355U | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 |
Geekbench 5.5 / Multi-Core | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1360P | |
Apple M3 | |
Intel Core i7-13700H | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
Intel Core i7-1365U | |
Intel Core i7-1355U | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 |
Power Consumption / Cinebench R23 Multi Power Efficiency - external Monitor | |
Apple M3 | |
AMD Ryzen 7 7840U | |
AMD Ryzen 9 PRO 7940HS | |
AMD Ryzen 7 7840S | |
Intel Core i7-1355U | |
Intel Core i7-1365U | |
Intel Core i7-13700H | |
Intel Core i7-1360P | |
Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 |
Wydajność i efektywność GPU
We wszystkich testach graficznych, nowy 10-rdzeniowy procesor graficzny M3 uzyskał 10-22% przewagę nad starym 10-rdzeniowym procesorem graficznym M2ale maksymalny pobór mocy również wzrósł z ~13,5 W w przypadku M2 do ~15 W w przypadku M3. Jednak wszystkie poprzednie procesory graficzne Pro z Apple (M1 lub M2) są jeszcze szybsze, nawet podstawowy 14-rdzeniowy M14 Pro.
W porównaniu z konkurencją w systemie Windows, GPU M3 wyraźnie przewyższaAMD Radeon 780Mi Iris Xe Graphics G7w szczególności zarówno w 3DMark Wildlife Extreme Unlimited, jak i GFXBench, ale GPU Apple musi przegrać z Radeonem 780M w teście Geekbench OpenCL. Dedykowane układy GPU Nvidia średniej klasy (od RTX 3050 w górę) są znacznie wydajniejsze i naturalnie zużywają też znacznie więcej energii (od 35 W w górę). Zamieściliśmy również te wyniki dla lepszej klasyfikacji.
Geekbench 5.5 / Metal Score | |
Apple M2 Pro 19-Core GPU | |
Apple M2 Pro 16-Core GPU | |
Apple M1 Pro 16-Core GPU | |
Apple M1 Pro 14-Core GPU | |
Apple M3 10-Core GPU | |
Apple M2 10-Core GPU | |
Apple M2 8-Core GPU | |
Apple M1 8-Core GPU | |
Apple M1 7-Core GPU |
GFXBench / Aztec Ruins High Tier Offscreen | |
Apple M2 Pro 19-Core GPU | |
Apple M2 Pro 16-Core GPU | |
Apple M1 Pro 16-Core GPU | |
Apple M1 Pro 14-Core GPU | |
Apple M3 10-Core GPU | |
Apple M2 10-Core GPU | |
Apple M2 8-Core GPU | |
Apple M1 8-Core GPU | |
Apple M1 7-Core GPU | |
AMD Radeon 780M |
Badając wydajność, w mniejszym lub większym stopniu musimy korzystać z Witcher 3, ponieważ w naszej bazie danych mamy najwięcej wartości porównawczych, a obciążenie procesora jest dość niskie. Oczywiście nie jest to optymalny punkt wyjścia dla MacBooków, a wartości nie są w pełni porównywalne z laptopami z systemem Windows, ponieważ tylko emulowana wersja działa na komputerach Mac za pośrednictwem CrossOver, co również kosztuje trochę wydajności. Po raz pierwszy przeprowadziliśmy ten test na MacBookach w zeszłym roku, a mianowicie na modelach M2 Pro, które zajęły pierwsze miejsce w polu porównawczym, a później zostały wyprzedzone tylko przezM2 MacBook Air 15. Nowy MacBook Pro 14 M3jest o 8% bardziej wydajny.
Apple M3 vs. Qualcomm Snapdragon X Elite
Krótko przed ogłoszeniem Apple nowych procesorów M3, Qualcomm zaprezentowałSnapdragon X Elitei pokazał benchmarki dla dwóch referencyjnych konstrukcji o mocy 23 i 80 watów. Oczywiście porównaliśmy również te wyniki z nowym Apple M3, dla którego zastosowaliśmy benchmarki Cinebench 2024, Geekbench 6.2 i GFXBench (Aztec Ruins Normal Tier Offscreen) używane przez Qualcomm.
Qualcomm ma zauważalną przewagę w wydajności wielordzeniowej z obydwoma układami referencyjnymi (w zależności od testu, między 17-33% przy 23 watach lub 27-71% przy 80 watach). Jest to jednak porównanie z najwolniejszym z nowych układów M3 i już teraz możemy ujawnić, że M3 Pro (12 rdzeni) z 28 watami jest szybszy niż referencyjny projekt Qualcomm z 80 watami, przynajmniej w Geekbench Multi.
W testach jednordzeniowych, Apple M3 z łatwością przewyższa wydajnego Snapdragona X Elite. Ciekawie będzie zobaczyć, ile mocy faktycznie potrzebuje układ Qualcomm pod obciążeniem jednordzeniowym.
GFXBench - 1920x1080 Aztec Ruins Normal Tier Offscreen | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M2 Pro Entry | |
SD X Elite Reference 80W | |
Apple MacBook Pro 14 2023 M3 | |
SD X Elite Reference 23W | |
Apple Mac Mini M2 | |
Asus ROG Zephyrus G14 GA402XY | |
HP ZBook Firefly 14 G10 A | |
Asus Zenbook S 13 OLED | |
Asus Chromebook Flip CX5 CX5601FB |
W benchmarku GPU firmy Qualcomm wynik jest dość jasny, ponieważ 10-rdzeniowy procesor graficzny M3 (o maksymalnym zużyciu 15 watów) jest w stanie przewyższyć mały system referencyjny Qualcomm o 12% i jest tylko 7% za 80-watowym systemem. Jednakże18-rdzeniowy procesor graficzny nowego M3 Pro jest wyraźnie lepszy przy 580 FPS.
Werdykt - pierwszy układ 3 nm firmy Apple to pełen sukces
Po przejściu z M1 na M2, Apple poprawił wydajność chipów dzięki wyższym prędkościom zegara, ale kosztem wyższego zużycia energii ze względu na ten sam proces produkcyjny (5 nm). W przypadku M3 podstawowa konfiguracja rdzenia pozostaje identyczna zarówno dla CPU, jak i GPU, ale prędkości zegara są ponownie wyższe. Dzięki nowoczesnemu procesowi produkcyjnemu 3 nm, ma to jedynie minimalny wpływ na zużycie energii, więc Apple był w stanie poprawić zarówno wydajność, jak i efektywność.
Apple udało się poprawić wydajność procesora o prawie 20% zarówno w testach jednordzeniowych, jak i wielordzeniowych. W szczególności wydajność jednordzeniowa jest teraz na równi z szybkimi rdzeniami z obecnej generacji Raptor Lake Intela, które zużywają znacznie więcej energii. Przewaga nad procesorami AMD Zen4 jest tutaj również wyraźna, ponieważ nie są one w stanie konkurować z M3 pod względem wydajności lub czystej wydajności. W testach wielordzeniowych sytuacja się jednak zmienia i zarówno procesory Zen4 (z serii Ryzen 7 U), jak i procesory Raptor Lake P od Intela oferują wyższą wydajność, ale procesory Intela są znacznie mniej wydajne. Procesory Intela z serii U, takie jak obecny Core i7-1365U, również pozostają w tyle pod względem wydajności wielordzeniowej. Układy AMD Zen4, takie jak Ryzen 7 7840U, są praktycznie na równi pod względem wydajności wielordzeniowej. AMD może wyprzedzić Apple z nadchodzącymi układami Ryzen 8000 na początku 2024 roku.
Większa wydajność przy wyższej wydajności - Apple zapewnia nowy M3, a nadchodzące modele MacBook Air również skorzystają na wzroście wydajności.
Pod względem wydajności graficznej istnieje przewaga do 20% w porównaniu do M2. Mimo że pobór mocy nieznacznie wzrósł, nadal widzimy niewielką poprawę wydajności, a obecne iGPU od AMD (Radeon 780M) i Intela (Iris Xe Graphics G7) pozostają znacznie w tyle. Jedynie w teście OpenCL Radeon 780M z łatwością radzi sobie z GPU M3.
Porównanie z nowymQualcomm Snapdragon X Elite są również bardzo interesujące, ponieważ Snapdragon wydaje się mieć przewagę, szczególnie pod względem wydajności wielordzeniowej. Wydajność graficzna jest jednak słabsza niż Apple M3, przynajmniej w małym projekcie referencyjnym o mocy 23 W, a mamy tylko bardzo ograniczoną liczbę testów porównawczych przedstawionych przez Qualcomm. Liczby pokazują ogromną poprawę w stosunku do poprzednich układów 8cx Gen3ale będziemy musieli poczekać i zobaczyć, kiedy pierwsze urządzenia pojawią się na rynku i jak ostatecznie wypadną wartości wydajności.