A14-Chip: Erste Benchmarks zur CPU- und GPU-Leistung

06. Okt. 2020 15:00 Uhr - Redaktion

Der neue A14-Chip von Apple treibt nicht nur das iPad Air 4 und die kommenden iPhones an, sondern liefert höchstwahrscheinlich auch die technologische Grundlage für die ersten ARM-basierten Macs. Zwar hat Apple klargestellt, dass nicht einfach iPad-Chips in Macs verpflanzt werden, sondern es maßgeschneiderte, leistungsstärkere Varianten für die unterschiedlichen Mac-Baureihen geben wird, dennoch sind die A14-Benchmarks von Interesse.

Ersten Einträgen in der Datenbank der Benchmark-Software Geekbench zufolge erreicht der A14 eine Single-Core-Wertung von knapp 1600 und eine Multi-Core-Wertung von knapp 4200 Punkten. Die Grafikleistung (Metal-Engine) wird mit rund 12.500 Punkten beziffert. Zum Vergleich: Der A13 kommt auf rund 1350 bzw. 3500 Punkte, der A12Z auf ungefähr 1100 bzw. 4550 Punkte (Single-Core/Multi-Core). Die Grafikleistung des A12Z (ca. 11.500 Punkte) übertrifft der A14. Diese Daten beziehen sich auf Tests mit dem iPad Air 4, das sich seit einigen Wochen in der Serienproduktion befindet und in Kürze auf den Markt kommt.

Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass bereits die passiv gekühlte Tablet-Ausführung des A14-Designs eine deutlich höhere Single-Core-Leistung bietet als alle derzeit angebotenen Macs mit Intel-Prozessoren (Single-Core-Leistung maximal 1250 Punkte). Welche Leistung die Mac-maßgeschneiderten Varianten des A14-Designs mit zusätzlichen Kernen - sowohl für CPU als auch für GPU - und vermutlich höheren Taktfrequenzen bieten werden, ist die wohl spannendste Frage in diesem Jahr. Die Apple-Silicon-Prozessoren dürften daneben noch weitere Mac-spezifische Komponenten bieten, beispielsweise für die Thunderbolt-Ansteuerung und die Verwaltung von großen RAM-Mengen.

 
Apple-Prozessoren für Macs
 
Erste Macs mit Apple-Prozessoren: Ankündigung für November erwartet.
Bild: Apple.

 

Apple beschreibt den A14 (bezogen auf das iPad Air) wie folgt: "Der A14 Bionic bewältigt selbst die anspruchsvollsten Apps und macht es noch einfacher für Nutzer, 4K Videos zu bearbeiten, großartige Kunstwerke zu erstellen, immersive Spiele zu spielen und vieles mehr. Durch Einsatz der zukunftsweisenden 5-Nanometer-Prozesstechnik ist der A14 Bionic mit 11,8 Milliarden Transistoren bestückt, die in fast jedem Teil des Chips für mehr Leistung und Energieeffizienz sorgen. Dieser Chip der neuesten Generation der A-Serie verfügt über ein neues 6-Kern-Design für eine 40-prozentige Steigerung der CPU-Leistung und eine neue Vierkern-Grafikarchitektur für eine um 30 Prozent schnellere Grafik [gegenüber dem iPad Air 3 mit A12.]

Um bahnbrechende Fähigkeiten für maschinelles Lernen zu ermöglichen, enthält der A14 Bionic eine neue 16-Kern Neural Engine, die doppelt so schnell ist und bis zu elf Billionen Rechenoperationen pro Sekunde ausführen kann. Dadurch werden Apps, die sich maschinelles Lernen zunutze machen, auf ein völlig neues Niveau gehoben. Der A14 Bionic enthält außerdem Beschleuniger für maschinelles Lernen der zweiten Generation auf der CPU, für bis zu zehnmal schnellere maschinelle Lernberechnungen. Dieses Zusammenspiel aus der neuen Neural Engine, den Beschleunigern für maschinelles Lernen auf der CPU und der hochleistungsfähigen GPU ermöglicht leistungsstarke On-Device Funktionalitäten in Bezug auf Bilderkennung, natürliche Sprachlernfähigkeiten, Bewegungsanalyse und vieles mehr."

Bereits bekannt ist, dass die Neural-Engine für beschleunigte ML-Berechnungen auch beim Mac Einzug halten wird, was auch in diesem Bereich für erhebliche Leistungszuwächse gegenüber den Intel-Prozessoren sorgen wird. Während Intel die meisten Prozessoren weiterhin im 14-Nanometer-Verfahren fertigen lässt, sind Apple und der Auftragsfertiger TSMC mit dem A14-Design bereits beim 5-Nanometer-Verfahren angekommen.

Gerüchten zufolge arbeitet Apple an drei verschiedenen Prozessoren der ersten Generation für Macs, basierend auf dem A14-Design und gefertigt im fortschrittlichen 5-Nanometer-Verfahren. Eine Variante soll über acht Hochleistungskerne (Codename "Firestorm") und mindestens vier energieeffiziente Kerne (Codename "Icestorm") verfügen und auf Notebooks zielen. Heiße Kandidaten sind das 13-Zoll-MacBook-Pro und das MacBook Air. Auch ein Grafikchip (GPU) und ein Neural-Engine-Chip (Maschinenlernen) sind an Bord.

Kommentare

Der A14 des iPad Air hat lediglich 2 High-Performance-Cores und 4 Grafik-Cores und liefert diese beachtliche Leistung.

Jetzt stelle ich mir den A14 mit 8 High-Performance-Cores und 8-10 Grafik-Cores vor.

Huiiiiiiiiii.

😃

Ich vermute, dass es derzeit überhaupt keinen Prozessor gibt der die in in den kommenden Macs wahrscheinlich verwendete A14-Variante bei ähnlicher Taktfrequenz in der Ausführungsgeschwindigkeit auf einem Kern (Single-Core Performance) übertreffen wird. Die Ausführungsgeschwindigkeit auf einem Kern finde ich ist das eigentliche Qualitätsmerkmal bei der Entwicklung der Prozessoren.

Bei den Top-Prozessoren von Intel und AMD bin ich zumindest nicht fündig geworden.
Ich habe bei cpubenchmark.net mal fünf gängige bzw. interessante Prozessoren verglichen: 
https://www.cpubenchmark.net/compare/Intel-i5-3210M-vs-Intel-Xeon-W3530…

Intel Core i5-3210M @ 2.50GHz (wurde im MacMini Late 2012 eingesetzt)
Intel Xeon W3530 @ 2.80GHz (wurde im MacPro Mid 2010 eingesetzt)
Intel Xeon W-3235 @ 3.30GHz (wird im aktuellen MacPro eingesetzt)
AMD Ryzen 7 3700X
AMD Ryzen Threadripper 3990X

Interessant finde ich hier das "Single Thread Rating": der Core i5 von 2012 übertrifft hier leicht den Xeon von 2010 obwohl der höher taktet, der aktuelle Xeon von 2019, der Ryzen und der Threadripper sind im "Single Thread Rating" etwa doppelt schnell. Hier zeigt sich klar der technische Fortschritt im Laufe der Zeit.

Die oben bei cpubenchmark.net verlinkten Prozessoren haben bei Geekbench in den folgenden Rechnern die folgenden Single Core-Werte:
i5 im Mac mini (Late 2012): 567
Xeon W3530 im Mac Pro (Mid 2010): 516
Intel Xeon W-3235 im Mac Pro (Late 2019): 1163
AMD Ryzen 7 3700X in einem PC: 1315
AMD Ryzen Threadripper 3990X in einem PC: 1227

Also auch hier wieder mehr als doppelt so hohe Single-Core-Werte bei den drei aktuelleren Prozessoren gegenüber den beiden älteren von 2010 und 2012.

Das iPad Air hat mit seinem Single-Core-Wert von 1583, also schon jetzt einen deutlich höheren Wert als alle oben aufgeführten Prozessoren von AMD und Intel.