Apple M4 SoC-analyse - AMD, Intel en Qualcomm maken momenteel geen kans

We hebben twee versies beschikbaar voor onze test, namelijk de basisversie van de iPad Pro 11 met 256 GB RAM, 8 GB RAM en de 9-core M4-chip, evenals de iPad Pro 13 met de 1 TB SSD, 16 GB RAM en de 10-core M4-chip. Dit is de eerste keer dat Apple een van zijn nieuwe M-SoC's in de iPad Pro laat zien, wat onze testmogelijkheden in vergelijking met de MacBook natuurlijk beperkt. Ten eerste is het aantal beschikbare benchmarks voor iPad OS duidelijk beperkt. Omdat hij ook maar één USB-C poort heeft, kunnen we geen energiemetingen doen op een extern beeldscherm. Voor nauwkeurige efficiëntieresultaten zullen we moeten wachten op nieuwe MacBooks met de M4. Aangezien de huidige MacBook Air-modellen met de M3-chips pas een paar maanden geleden op de markt kwamen, verwachten we echter geen snelle update. Als Apple bij het M3-schema blijft, zal het basismodel van de MacBook Pro 14 waarschijnlijk als eerste op de markt komen met de M4 SoC.

De nieuwe M4 SoC is Apple's tweede M-SoC generatie na de M3 (of de M3 Pro/M3 Max) worden geproduceerd met het geavanceerde 3 nm proces. Bij het overschakelen van de M2 naar de M3, was Apple in staat om de kloksnelheden te verhogen dankzij een kleinere structuurbreedte zonder het stroomverbruik significant te veranderen. De basiskernarchitectuur van de processor met vier prestatie- en vier efficiëntiekernen bleef echter ongewijzigd. De maximale kloksnelheid van de nieuwe M4 SoC is verder verhoogd, hoewel we op dit moment alleen de waarde voor de prestatiekernen kunnen bepalen. Deze kan nu oplopen tot 4,38 GHz in plaats van 4,056 GHz van de M3 (M2: 3,48 GHz). Tegelijkertijd is ook de kernconfiguratie voor het eerst veranderd: zes efficiënte kernen worden nu gecombineerd met drie of vier prestatiekernen.

Wat de grafische kaart betreft, heeft Apple de prestaties van de M4 GPU in de eerste plaats vergeleken met die van de vorige iPad Pro(2022) oude M2 SoC. Er wordt nog steeds gebruik gemaakt van een 10-core GPU die dynamische caching en hardware-gebaseerde mesh shading en ray tracing ondersteunt, net als de M3-generatie. We hebben momenteel geen informatie over de kloksnelheden van de GPU-kernen. De nieuwe Neural Engine heeft ook een upgrade gekregen, en bereikt nu 38 TOPS in plaats van 18 TOPS (M3 SoC) en 15,8 TOPS (M2 SoC). Eén groot nadeel van de oude M-chips blijft echter bestaan, namelijk dat de M4 SoC ook maar één extern beeldscherm van stroom kan voorzien.

Om de single-core prestaties te meten, hebben we alleen Geekbench beschikbaar op de iPad Pro. Na de M3-generatie al een voorsprong van 20% op de M2 had, laten beide M4-modellen opnieuw een voorsprong van 20% zien ten opzichte van de Apple M3. Zelfs de M3 kon de meeste huidige mobiele processors van AMD en Intel bijhouden in benchmarks zoals Cinebench en moest alleen zijn nederlaag toegeven aan hooggeklokte modellen zoals de Core Ultra 9 185H of HX modellen. Met zijn nieuwe prestatiesprong kan Apple's M4 duidelijk de single-core prestatie kroon overnemen, en het zou ook geen problemen moeten hebben om te concurreren met de nieuwe Snapdragon X Elite-processoren waarvoor we nog steeds de referentiewaarden van Qualcomm van de productlancering afgelopen herfst gebruiken. Op basis van de verbruikswaarden tijdens de benchmark gaan we opnieuw uit van een stroomverbruik van ongeveer 5 watt in single-core scenario's. Dit betekent dat u meer single-core prestaties kunt verwachten. Dit betekent dat u met het nieuwe basismodel van de iPad Pro 11 meer single-core prestaties kunt verwachten dan met de huidige MacBook Pro.

In tegenstelling tot de zeer goede single-core prestaties, waren de multi-core prestaties van de oude M3 SoC respectabel met een verbruik van ongeveer 20 watt, maar vooral in vergelijking met de Zen4 mobiele processors van AMD, was dit efficiëntievoordeel niet erg groot en in termen van pure prestaties waren de concurrerende producten ook sneller (maar natuurlijk voorzien van actieve koelsystemen). Apple heeft dit probleem verholpen in zijn nieuwe M4 chip en de hogere kloksnelheden spelen een rol in het helpen, naast de twee extra efficiëntiekernen.

In Geekbench presteerde de "kleine" M4 SoC met drie prestatiekernen in onze iPad Pro 11 erin geslaagd om ongeveer 10% voor te liggen op de oude M3 SoChij bleef echter achter bij het basismodel van de M3 Pro met 11 cores en bij de Snapdragon X Elite met 23 watt. De M4 met alle vier de prestatie-kernen lag 22% voor op de oude M3, de X Elite en de M3 Pro (11 kernen), en biedt dus meer prestaties dan de MacBook Pro 14 met de kleine M3 Pro. De oude Apple M2 presteerde 32 % beter (9-core M4) en 46 % beter (10-core M4), dus Apple's claim van 1,5 keer de CPU-prestaties van de M2 iPad Pro is correct.

De snelle H45-klasse Intel- en AMD-chips (bijvoorbeeld de Core Ultra 9 185H of de Ryzen 9 8945HS), maar de huidige HX-processors zijn natuurlijk aanzienlijk sneller.

De huidige M3 Pro met 12 cores (zoals gebruikt in de MacBook Pro 16is slechts iets sneller, net als het 80-watt referentiesysteem van de Snapdragon X Elite. Deze resultaten worden echter nog indrukwekkender als u kijkt naar het stroomverbruik van de processor, dat in het geval van de iPad Pro 13 ongeveer 15 watt was tijdens de benchmark (met een voeding van 65 watt). Dit betekent dat de nieuwe M4 SoC nog minder stroom verbruikt ondanks de hogere prestaties, en het feit alleen al dat zo'n snelle chip passief gekoeld kan worden zal de concurrentie waarschijnlijk niet erg blij maken.

Net als bij de M3is de grafische kaart gebaseerd op 10 kernen en worden dezelfde functies ondersteund. Als gevolg hiervan gaan we alleen uit van een iets hogere kloksnelheid vanwege het verbeterde proces, hoewel onze testresultaten een verschil tussen de twee M4-modellen suggereren. Tijdens de Geekbench Metal test zagen we een voordeel van 12% voor de nieuwe GPU ten opzichte van de oude M3 GPU, en de 10-core GPU van de Apple M2 presteerde 18% beter. Aan de andere kant was de kleine M3 Pro grafische kaart met 14 cores nog steeds aanzienlijk sneller tijdens deze test (+27 %). In de GPU-benchmarks hebben we een verbruik van ongeveer 15 watt gemeten, wat ook overeenkomt met de oude M3 GPU met 10 cores.

De 3DMark test Wildlife Extreme Unlimited is zeer geschikt voor het vergelijken van de prestaties van GPU's van verschillende platforms. De oude M3 GPU was al een stuk sneller dan de huidige iGPU's van Intel en AMD. Met de nieuwe M4 GPU wist Apple zijn voorsprong nog verder uit te breiden en ligt nu 30-37 % voor op snelle varianten van Arc Graphics met 8 Xe cores en meer dan 60% voor op de Radeon 780M. Het is ook interessant om op te merken dat de snelle M4 slechts 5% achter lag op de 30-watt versie van de Nvidia GeForce RTX 4050 laptop in de Dell XPS 14. De M3 Pro GPU is echter ook in dit opzicht aanzienlijk sneller.

De resultaten van de GFX Bench-test van de chip waren iets gemengder, maar ook hier zagen we in bijna alle gevallen een voordeel ten opzichte van de M3 GPU. Vooral de Aztec Ruins Normal Tier Offscreen test is spannend, omdat Qualcomm hier resultaten voor heeft gepubliceerd. Met zijn nieuwe M4 SoC was Apple in staat om het referentiesysteem van 23 watt in te halen.