Infos und Testergebnisse zu den Core-i-Prozessoren der 11. Generation

Am 16. März 2020 stellte Intel die unter dem Codenamen Rocket Lake-S bekannte 11. Generation seiner Core-i-CPUs vor. Mit Einführung der neuen CPU-Generation wurde auch die mittlerweile mehr als 5 Jahre alte Skylake-Mikroarchitektur abgelöst: Das neue Design „Cypress Cove“ basiert auf der bereits aus dem Notebook-Segment bekannten 10-nm-Sunny-Cove-Mikroarchitektur, die allerdings an den bewährten 14-nm-Fertigungsprozess angepasst wurde, um höhere Taktfrequenzen zu erreichen.

 
Änderungen/Verbesserungen gegenüber der 10. Generation (Comet Lake-S)
  • Weniger Kerne, aber mehr Befehle pro Takt (IPC, Instructions Per Clock): Da die neuen CPU-Kerne wegen der größeren Caches und der größeren Grafikeinheit mehr Fläche auf dem Chip benötigen, musste die Anzahl der Kerne von zehn auf acht reduziert werden, um den Chip dennoch möglichst klein zu halten. So wuchs zwar die Anzahl der Transistoren um 50 Prozent, die Chipfläche aber nur um 33 Prozent. In der Fertigung sind kleinere Chips wirtschaftlicher, weil die Ausbeute pro Wafer höher ist. Die Gesamtleistung soll dennoch höher als die der Vorgängergeneration sein, da die Anzahl der pro Sekunde ausführbaren Befehle (IPC) laut Intel um bis zu 19% erhöht wurde.
  • Neuer Speichercontroller (IMC): Dieser unterstützt nun auch offiziell DDR4-Arbeitsspeicher mit einer maximalen effektiven Taktfrequenz von 3200 MHz (1600 MHz) statt bisher 2933 MHz (1466 MHz). Außerdem gibt es nun zwei Betriebsmodi: Gear 1 und Gear 2. Unter „Gear 1“ entspricht die Taktfrequenz des RAM der Taktfrequenz des Controllers. Wenn hingegen „Gear 2“ genutzt wird, halbiert sich die Taktfrequenz des Controllers. Dadurch sollen laut Intel wesentlich höhere Speiche quenzen ermöglicht werden. Nur der Controller des i9-11900K(F) kann Speichermodule mit einer effektiven Taktfrequenz von bis zu 3200 MHz im Gear-1-Modus ansteuern, bei den anderen Modellen liegt dieses Limit bei 2933 MHz.
  • Neue Grafikeinheit: Diese basiert auf Intels bereits im mobilen Bereich genutzten Xe-Architektur und soll eine um etwa 50 Prozent höhere Rechenleistung als die zuvor eingesetzte Grafikeinheit erreichen. Alle Modelle ab Core i5-10400 besitzen 32 Ausführungseinheiten, die anderen Modelle nur 24.
  • PCI-Express-4.0-Unterstützung: Der neue Standard verdoppelt die Übertragungsbandbreite der Schnittstelle auf knapp 2 GB/s pro Lane. Davon profitieren besonders Grafikkarten und NVMe-SSDs der neuesten Generation. Alle Core-i-CPUs der 11. Generation stellen 44 PCI-Express-4.0-Lanes zur Verfügung.
  • Neue bzw. überarbeitete Mikroarchitektur „Cypress Cove“: Nebem dem neuen Speichercontroller wurden auch der primäre (L1D) Datencache und der sekundäre (L2) Cache vergrößert (L1D von 32 auf 48 KB, L2: 256 auf 512 KB) und mehrere Befehlssatzerweiterungen, die u.a. Verschlüsselungsalgorithmen sowie das Packen und Entpacken von Dateien beschleunigen sollen, hinzugefügt. Auch die zuvor nur im Serverbereich anzutreffende AVX-512-Erweiterung (AVX = Advanced Vector eXensions) ist mit von der Partie. Außerdem gibt es nun vier statt zwei Reservation Stations mit insgesamt 10 statt 8 Anschlüssen (Ports). So können pro Kern noch mehr Befehle parallel abgearbeitet werden.
  • Intel Adaptive Boost: DasTopmodell Core i9-11900K(F) vefügt noch über einen zusätzlichen Boost-Modus, der es unter bestimmten Bedingungen (keine eingestellten Limits bei Temperatur und Leistungsaufnahme) erlaubt, alle acht Kerne mit einer Taktfrequenz von 5,1 GHz statt 4,8 GHz zu betreiben. Da der Adaptive Boost Teil der Spezifikation ist, gilt er nicht als Übertaktung (Overclocking).
Systemvoraussetzungen
Um die neuen CPUs zusammen mit PCI Express 4.0 nutzen zu können, wird eine Hauptplatine mit einem Chipsatz der 500er Serie empfohlen, also Z590, H570, B560 oder H510. Besitzer eines älteren Mainboards mit Z490- oder H470-Chipsatz müssen zuerst das BIOS aktualisieren, bevor sie eine der neuen CPUs verwenden können.
Leistung in Spielen
Beim Vergleich mit dem Core i7-10700K, der ebenfalls 8 Kerne besitzt, liegt der Core i9-11900K meist vorn, abhängig vom Titel zwischen zwei und 14 Prozent. Einzige Ausreißer sind Borderlands 3 (Gleichstand) und Total War: Troy (+30 Prozent). Wenn man allerdings das alte Topmodell Core i9-10900K mit 10 Kernen hinzuzieht, dann ist der Abstand deutlich geringer. Bei einigen Titeln liegt der Core-i9-11900 sogar mit Adaptive Boost knapp hinter seinem Vorgänger. Ein Upgrade auf die neue CPU-Generation lohnt sich in diesem Fall nicht. Deutlicher zeigen sich die Leistungsgewinne durch neue Mikroarchitektur beim Core i5-11600K: Dieser liegt zwischen acht und 22 Prozent vor dem Core i5-10600K.
Im Vergleich mit dem Topmodell von AMD, dem Ryzen 9 5950X mit ganzen 16 Kernen, liefern sich beide ein enges Kopf-an-Kopf-Rennen – wohl auch deswegen, weil die meisten Spiele mit den zusätzlichen Kernen (noch) nichts anfangen können. Beim Vergleich zwischen den Sechskernern Core i5-11600K und Ryzen 7 5600X zeigt sich ein ähnliches Bild.
Leistung in Anwendungen
Vor allem bei Anwendungen, die von vielen Kernen profitieren, liegt AMD weiter deutlich vor Intel. Dabei fällt das neue Topmodell trotz Adaptive Boost sogar hinter den Vorgänger Core i9-10900K(F) zurück, der allerdings zwei Kerne mehr hat. In Anwendungen hingegen, die nur einen Kern nutzen, liegt der Core i9-11900K(F) quasi gleichauf mit dem Ryzen 9 5950X.
 
Stromverbrauch/Energieeffizienz
Unter Volllast verbraucht der Core i9-11900K(F) mit einer Leistungsaufnahme von fast 320 W noch mehr Strom als sein Vorgänger – obwohl dieser zwei Kerne mehr besitzt. Vor allem der neue Turbo-Boost-Modus entpuppt sich als wahrer Stromfresser. Wenn man den im Vergleich dazu verhältnismäßig geringen Leistungsgewinn betrachtet, landet das neue Topmodell im Effizienz-Index auf dem letzten Platz.
Preis
Aktuelle Preise für vergleichbare CPUs:
Core i9-11900K: 550 € / Core i7-11700K: 408 € / Ryzen 7 5800X: 424 €
Core i5-11600K: 250 € / Core i5-11400: 180 € / Ryzen 5 5600X: 330 €
Momentan bieten vor allem die größeren Ryzen-5000-Modelle noch das bessere Preis-/Leistungsverhältnis. Bei den kleineren Sechskernern bietet Intel günstigere Alternativen an.
Quelle: geizhals.de, Stand: 10.04.2021
Fazit
Auch mit der neuen CPU-Generation schafft es Intel nicht, sich klar von der Konkurrenz abzusetzen. Bei der Spieleleistung herrscht praktisch Gleichstand; vor allem bei Anwendungen, die viele Kerne nutzen, hat sich der Abstand zu AMD sogar vergrößert. Kein Wunder, schließlich hat der Ryzen 9 5950X doppelt so viele Kerne wie der Core i9-11900K(F)! Eines zeigen die Tests aber auch: Bei den kleineren Modellen fallen die Leistungsunterschiede zum jeweiligen Konkurrenzprodukt geringer aus.
Quellen:

Infos und Benchmarks zu den Core-i-CPUs der 10. Generation

Am 30. April veröffentlichte Intel erstmals offizielle technische Details zu seiner kommenden CPU-Generation. Die ersten CPUs werden am 20. Mai erwatet. Deshalb gibt es an dieser Stelle einen kurzen Überblick über die wichtigsten technischen Neuerungen gegenüber der Vorgängergeneration.

Bei den Core-i-Prozessoren der 10. Generation, auch unter dem Codenamen Comet Lake-S bekannt, handelt es sich um den mittlerweilen (nach Kaby Lake, Coffee Lake und Coffee Lake R) vierten Aufguss der fünf Jahre alten Skylake-Mikroarchitektur. Echte Innovationen sind demnach nicht zu erwarten. Auch der 14-nm-Fertigungsprozess bleibt unverändert.
Insgesamt umfasst die Core-i-10000-Serie 32 Modelle, beginnend beim Einsteigermodell, dem Core i3-10100 mit 4 Kernen, bis hin zum Oberklassemodell, dem Core i9-10900(K/KF) mit 10 Kernen.
 
Die wichtigsten Neuerungen im Überblick:
  • Die maximale Anzahl von CPU-Kernen wurde von 8 auf 10 erhöht.
  • Alle Modelle unterstützten nun Hyper-Threading, also die virtuelle Kernverdoppelung. Bei der Vorgängergeneration hatten nur die Core-i9-CPUs diese Fähigkeit.
  • Einzelne Threads können nun softwareseitig deaktiviert werden. Diese Maßnahme kann zu Leistungsgewinnen v.a. bei Spielen führen, da diese schlechter  mit vielen Kernen bzw. Threads umgehen können als normale Anwendungen.
  • Die Prozessoren besitzen 49 zusätzliche Kontakte und erfordern deshalb eine neue Schnittstelle, den Sockel 1200. Diese Anschlüsse stellen u.a. die Stromversorgung für die zusätzlichen CPU-Kerne zur Verfügung (max. 166 A statt 133 A).
  • Die beiden Modelle i9-10900 und i7-10700 bieten nun DDR4-2933-Unterstuetzung. Die 9. Generation unterstützte ausschließlich DDR4 mit einer effektiven Taktfrequenz von 2666 MHz.
  • Die maximal bei einem aktiven CPU-Kern erreichbare Taktfrequenz (Single-Core Turbo-Boost) des Spitzenmodells wurde mittels Thermal Velocity Boost (TVB) von 5,2 auf 5,3 GHz erhöht. In diesem Modus kann, so lange die Temperatur der CPU unterhalb der festgelegten Grenze von 70 °C liegt, die Taktfrequenz um 100 MHz höher liegen als im normalen Turbo-Modus (Turbo Boost Max 3.0), vorausgesetzt das eingestellte Leistungslimit der Stromversorgung wird nicht überschritten.
Quellen:
Leistung eines Core i9-10900K
  • Spiele
Was die Leistung in aktuellen Spieletiteln betrifft, liegen die Intel-Prozessoren immer noch knapp vor ihren AMD-Pendants. Das Spitzenmodell, der Core i9-10900K (10 Kerne/4,9 GHz), erreicht im Vergleichs-Test der Gamestar im Durchschnitt eine um 12 Prozent höhere Bildrate (Bilder pro Sekunde, fps) als ein Ryzen 9 3900X (12 Kerne/ca. 4,15 GHz). Das liegt daran, weil Spiele nach wie vor mehr von höheren Taktraten als von einer höheren Anzahl CPU-Kernen profitieren.
Im Vergleich zum Vorgänger, dem Core i9-9900K(S), ist der Leistungsunterschied so gering, dass dieser in der Praxis kaum ins Gewicht fällt. [Quelle]
  • Anwendungen
In diesem Bereich fällt der Vorsprung der Intel-CPUs geringer aus. Bei Anwendungen, die mit steigender Kernzahl gut skalieren, liegt der Ryzen 9 3900X vor dem Core i9-10900K. Dies zeigt besonders der Leistungstest Cinebench R15: Hier liegt die AMD-CPU sogar 15 Prozent vor der Intel-CPU.
Hier ist auch aufgrund der zwei zusätzlichen Kerne die Mehrleistung im Vergleich zum direkten Vorgänger größer. [Quelle]
Fazit
Der Intel Core i9-10900K ist trotz veralteter Technik der aktuell schnellste, aber auch teuerste Prozessor für Desktop-PCs. Die zusätzliche Leistung wird hauptsächlich durch eine Erhöhung von Kernzahl und Taktfrequenz erzielt. Für einen reinen Gaming-PC reicht allerdings eine günstigere Core-i5- oder Core-i7-CPU der beiden Vorgängergeneration (z.B. i7-8700K) vollkommen aus.