[Hardware] Vorstellungen, Fragen, Tipps, Bemerkungen

[Shakka]

ARM war schon lange viel effizienter und kleiner. Es wundert sich ja niemand, warum x86er in Smartphones nie Verwendung fanden.

Bei den x86er ist lange auch nicht mehr viel voran gegangen. Strukturverkleinerungen lassen sich kaum noch in mehr IPC-Leistung verwandeln. Taktraten werden auch schon lange nicht mehr verdoppelt. Vielleicht sind die Vorteile von ARM jetzt auch im Desktop-Segment tragfähig.

Eine effizientere CPU sollte bei mehr Takt auch später thermische Probleme bekommen. Ob man Desktop-ARMs auf mehr als 5GHz kriegt? Und eine kleinere CPU kann man auch auf ein größeres Die verteilen um Hotspots und Leckströme zu minimieren.

[Shakka]

Apple ist doch nur der Nachfrager, nicht der Produzent.

Apple hat eine ARM-Lizenz wie AMD eine x86er-Lizenz hat. Apple fertigt seine CPUs selbst. Apple-CPUs sind (im Singelcore) allen anderen ARM-CPUs deutlich überlegen.

Im Geekbench ist ein iPhone 30% schneller als ein Intel Core i3-8100.
Das schnellste Android-Phone ist zehn Prozent langsamer als ein Intel Core i3-8100.

Ist natürlich die Frage, wie sehr das OS da rein spielt und wie relevant so ein Geekbench wirklich ist.

Vielleicht. Die These ist ja nicht ganz neu. Aber vielleicht falsch. Noch hat x86 hat so seine Vorteile, aber bei ARM sind die zu erwartenen Fortschritte höher.

Der ARM-Markt ist wegen der Smartphones und der vielen Player und Lizenznehmer auch lang mehr in Bewegung gewesen als der x86-Markt.
Ist die Frage, welche Vorteile eine x86 CPU noch hat, wenn man mal mit einer 60W ARM CPU vergleichen könnte.

[fuchs87]

x86 kommt halt historisch aus einem anderen Anwendungsfeld und da war der Energieverbrauch weit weniger limitierend. Wenn man wollte, könnte man vielleicht heute auch effizientere x86-CPUs entwickeln, in der Vergangenheit gab es ja z. B. auch den Atom.

Dass ARM-Kerne effizent sind, war ja schon lange bekannt, aber dass sie jetzt in der absoluten Leistung mit Desktop-CPUs konkurrieren können, überrascht mich schon. Es scheint ja dann fast so, als würde die Komplexität der x86-CPUs einfach verpuffen.

Dass Apple-CPUs viel stärker sind als die anderer Lizenznehmer, ist auch interesssant. Weiß man denn, was die anders machen?

[Shakka]

Aktuell verbaut Apple z.B. im leichten MacBook Air einen i5-1030NG7, 4x 1.10GHz

Allein der Produkname lässt schon erahnen, dass die CPU sehr schnarchig ist. Im ersten Schritt geht es sicher darum, solche CPUs zu ersetzen.
Insbesondere weil es ja auch Grafik braucht, erscheinen solche CPUs von Intel sehr unattraktiv. Apple packt in die iPhone und iPad-CPUs auch heute schon GPUs, die Intel deutlich überlegen sind.


Warum Apples CPUs so schnell sind, liegt vielleicht einfach daran, dass Apple die reichte Firma der Welt ist, die besten Leute anwirbt und OS, Compiler und CPU perfekt auf einander abstimmen kann. Die CPU wird fürs OS optimiert. OS und Compiler für die CPU.

[Fimi]

Apple ist doch nur der Nachfrager, nicht der Produzent.

In dem Sinne ist AMD ja auch kein Produzent (mehr). Aber Apple entwickelt sie selbst und lässt sie von Samsung herstellen, wenn ich mich recht erinnere.

[fuchs87]

Ja, das Geld-Argument ist mir vorhin auch in den Sinn gekommen. Deshalb habe ich mal die R&D-Ausgaben im letzten Quartal verglichen:

Intel: 3,2 Mrd. $
Apple: 4,5 Mrd. $
Qualcomm: 1,4 Mrd. $

Wieviel da in die CPU-Entwicklung fließt, habe ich allerdings nicht herausgefunden. Prozentual sollte bei Apple der Anteil allerdings geringer sein, da sie einen anderen Fokus haben. Aber ja, vielleicht gibt es auch stärkere Synergieeffekte, wenn man Software/Compiler/CPU im eigenen Haus entwickelt und diese dann auch nur selbst nutzt.

Ich hätte übrigens gedacht, dass die R&D-Kosten bei Apple noch höher wären.

[Shakka]

Hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Apple_A13
Gefertigt von TSMC in 7nm.


Was krass ist: Die CPU besteht insgesamt aus 8,5 Milliarden Transistoren.
Ein AMD 2400G (enthält ebenfalls eine recht große GPU) hat nur 4,9 Milliarden Transistoren.

Die Apple-CPU ist also einfach dick und teuer.

EDIT: Der 2400G ist ja 14nm. Der 3400G soll auch fast 8 Milliarden Transistoren haben

[tobyps]

Wenn ein TOP ARM Chip mit einem i3 mithält liegen aber durchaus noch beträchtliche Unterschiede zwischen den Systemen.

Das ARM Chips aber für die Meisten ausreichend sind, wundert mich nicht.

Apple wurden aber schon aus diversen Quellen nachgesagt, in ihren Systemen sehr lahme Intel Chips zu verbauen, das schmälert den Unterschied weiter. Wenn die Kunden den Kram also trotzdem kaufen, weil die Leistung ausreicht, ist der Schritt berechtigt.

Ich persönlich kann mir das im Moment in der Windowswelt noch nicht vorstellen, mein nächstes Notebook wird den 4800U haben, aber ich möchte mit meinen Rechnern auch nicht nur Surfen und Videos gucken.

Da Apple auch im Kreativbereich mitspielt bin ich gespannt, wie gut die Chips da dann wirklich sind. Ein 4k Video in h.265 zu rendern frisst einfach viel CPU Leistung (GPU dürfte hier kaum jemand nutzen, weil die vorgegebenen Profile nicht so gut sind), finde ich privat schon lästig, beruflich würde ich da einfach meine Zeit deutlich wertvoller als ein paar Watt einschätzen.

[justanick]

Hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Apple_A13
Gefertigt von TSMC in 7nm.


Was krass ist: Die CPU besteht insgesamt aus 8,5 Milliarden Transistoren.
Ein AMD 2400G (enthält ebenfalls eine recht große GPU) hat nur 4,9 Milliarden Transistoren.

Die Apple-CPU ist also einfach dick und teuer.

EDIT: Der 2400G ist ja 14nm. Der 3400G soll auch fast 8 Milliarden Transistoren haben

Dein letzter Satz ist falsch. 2400G(14nm) und 3400G(12 nm, aber gleiche Dichte wie 14 nm) sind fast identisch. Der 4800U hat schon in paar mehr Transitoren.

Bis dahin erläutern wir die technischen Besonderheiten des Chips, denn AMD hat weit mehr getan, als schlicht die bekannten Zen-2-Kerne und mit einer ebenfalls nicht neuen Vega-Grafikeinheit zu koppeln. Das zeigen alleine schon die Eckdaten: Auf 156 mm² kommen 9,8 Milliarden Transistoren zusammen, gefertigt mit TSMCs N7-Verfahren (7 nm DUV).

Apple kommt allerdings auf eine etwas höhere Transitorendichte. Bei geringem Stromverbrauch und weniger flächenintensivem IO ist eine höhere Transistorendichte möglich. Vergleiche auch Navi 12.

Gerüchte besagen, dass der Renoir-Nachfolger Cézanne auf 5 nm setzt und 5 nm erstmals wieder nennenswerte Verkleinerungen im relativ immer größer werdenden IO-Teil mit sich bringt. Das lässt dann mehr Fläche für CPU+iGPU übrig.

Bis auf weiteres ist Renoir als einziger monolitischer x86-Chip in 7 nm der relevante Vergleichsmaßstab. Im angedachten Verwendungspektrum dürfte der Vorsprung zu ARM noch erheblich sein. Wo es noch stärker auf geringen Energieverbrauch ankommt, ist ARM besser. Da Apple Produkte genau in diesem Bereich anbietet, ist der Schritt für Apple nachvollziehbar.

Im Serversegment dürfte x86 weiterhin noch im Vorteil sein, aber die Konkurrenz durch ARM könnte AMD die bisher hohen Preise ruinieren.

[Shakka]

Da Apple auch im Kreativbereich mitspielt bin ich gespannt, wie gut die Chips da dann wirklich sind. Ein 4k Video in h.265 zu rendern frisst einfach viel CPU Leistung (GPU dürfte hier kaum jemand nutzen, weil die vorgegebenen Profile nicht so gut sind), finde ich privat schon lästig, beruflich würde ich da einfach meine Zeit deutlich wertvoller als ein paar Watt einschätzen.

Mit dem iPad kann man 4k-Videos bearbeiten:
https://www.youtube.com/watch?v=s0qmySwnZdg

Im Vergleich zum MacBook ist das iPad beim Rendern in dem Video da oben ähnlich schnell. Das MacBook hat einen I7-9750H. Also eine 45W-CPU. Das iPad ist passiv gekühlt.

Und gerade beim Rendern kann man ja auch einfach mit mehr Kernen mehr Performance raus holen. Das ist dann am Ende nicht unbedingt eine Frage der Architektur.

[Knuddelbearli]

Im Geekbench Singlecore ist ein iPhone schneller als jeder Ryzen.
Und das iPhone kommt ohne dicken Kühler aus und muss mit einer Batterie angetrieben werden.

Und für eine gute Desktop-Multicore-Leistung kann bei der lächerlichen Leistungsaufnahme auch locker mal 16 Kerne zusammenpappen.

Geekbench greift massiv auf Fixed Funktionen zurück, also Herstellerübergreifend absolut unbrauchbar.

[Shakka]

Ich weiß nicht, was Geekbench genau macht. Ich weiß auch nicht, was fixed Funktionen sind.

Aber immerhin scheint es mit Geekbench doch was zu geben, das x86 nicht leicht ausperformen kann. Und wenn sich Apple so ein perfektes Ökosystem schafft, können sie sich auch die passenden Funktionen für die relevanten Tasks in die CPU gießen und vom Compiler direkt in allen Code verbreiten.
Insbesondere beim Videoschnitt könnten geeignete Vektorfunktionen wie AVX oder Teile der integrierten Grafik direkt bestehenden, neu übersetzten Code direkt beschleunigen.

[Knuddelbearli]

Fixed Funktionen sind Einheitenblöcke die nur eine oder ein paar wenige Funktionen erfüllen können, das dafür halt mit sehr wenig Transistoren und noch weniger Stromaufwand.

Im Prinzip ist bereits eine GPU eine Art fixed Funktion, alles was eine GPU kann kann auch eine CPU umgekehrt aber nicht, bei dem was sie kann ist eine GPU eben weit performanter und Energieeffizienter.

Handy Chips haben sehr viele solche Chipteile selbst zB für den Seitenaufbau im Browser usw, können dann aber halt absolut nix anderes.

zB gut möglich das in Geekbench ein Apple A13 sogar einen I9 10900K schlägt, bei sowas wie Cinebench15 auf der CPU aber nichtmal 0,01% der Leistung erreicht. Jetzt kann Apple natürlich, da sie ja zB bei Musikproduzenten serh beliebt sind, so was für die einbauen, sobald dann aber ein neeur Codec kommt, oder irgendsonstwas was sich nicht genau daran hält wie Apple es gerne hätte, bricht die leistung massiv ein.

Sehe sowas also eher negativ da es die Inovation bremst und einen noch weit stärker an Apple bindet und man dann unter umständen gewzungen wird jedes jahr zu updaten da man sonst den neuen trend nicht mitgehen kann.

[Shakka]

Passmark liefert auch Benchmarks zwischen den Plattformen.

Da ist das iPad auf dem Niveau eines Intel Core i5-8600K @ 3.60GHz. Das iPad ist passiv gekühlt. Der i5 ist eine 95W-CPU von 2017.
Hier ist natürlich auch wieder zu beachten, dass das ganze System die Leistung beeinflusst. iOS und der eingebaute Safari sind sicher effizienter, performanter und besser auf die Hardware abgestimmt als ein beliebiger Windows-PC.
Andererseits muss man einen Teil solcher Effekte ja mitrechnen weil genau solche Optimierungsmöglichkeiten ja ein Grund für Apples CPU-Wechsel darstellen sollten.

[tobyps]

Das Leibnizrechenzentrum testet das jetzt mal für uns. x86, ARM und GPU:
https://www.heise.de/news/Supercompu...n-4794682.html