ARTIKEL/TESTS / Intel Core i9-11900K und i5-11600K im Test

Wie bereits im Vorwort angeklungen, beinhaltet die 11. Core-Generation für Desktop-Maschinen einige bekannte Eigenschaften. Die als Rocket Lake-S getaufte Plattform setzt auf die Cypress Cove-Architektur, die aber eigentlich keine echte Neuerung ist. Die ursprünglich für 10-nm-Fertigung entworfene Sunny Cove-Architektur der Ice Lake Plattform wurde auf 14-nm-Fertigungstechnologie portiert und mit einem schnelleren Speichercontroller versehen. Hinzu kommt die Intel Xe Grafikeinheit von Tiger Lake (11. Generation Core für Notebooks), was Rocket Lake zu einer Kombination aus Ice Lake (Prozessorarchitektur) und Tiger Lake (Grafikeinheit) macht. Sieht man das große Ganze und blickt weniger auf Details, bedient sich Intel bereits bestehender Technologie und baut darauf den Nachfolger der 10. Core-Generation (Comet Lake), alias Rocket Lake.

Weitere Unterschiede gibt es aber dennoch. In der maximalen Ausbaustufe der Core-i9-Familie kommen nicht mehr bis zu zehn Kerne zum Einsatz (siehe Core i9-10900K), sondern lediglich acht. Die neue Architektur müsste den Verlust zweier Kerne also kompensieren können, damit das neue Flaggschiff nicht vom bisherigen Spitzenreiter geschlagen wird. Das ist sicherlich ein notwendiger Kompromiss, den Intel eingehen musste, damit man Leistungsaufnahme und Wirtschaftlichkeit nicht aus den Augen verliert. Letzteres dürfte dadurch bedingt sein, da die 14-nm-Transistoren mehr Fläche benötigen und damit theoretisch auch weniger DIEs auf einen Chip-Wafer passen. Die IPC-Performance (Instructions per Cycle) hat laut Intel bis zu 19% gegenüber der 10. Core-Generation zugelegt.

Ein DIE-Shot eines Intel Core-Prozessors der 11. Generation (Bildquelle: Intel)

Keine Veränderungen gibt es bei den verschiedenen Cache-Leveln. Während die erste Cache-Ebene (First-Level-Cache, kurz L1) die gewohnte Aufteilung von 32 + 32 KB (D+I) je Core zeigt, sind die L2- und L3-Caches ebenso identisch dimensioniert. So ist der L2-Cache (Mid-Level-Cache) je Core 512 KB groß und der L3-Cache bzw. Smart Cache (Low-Level-Cache) sogar umgerechnet 2 MB je physischem Kern. Angeführt wird die neue Core-Serie für Desktop-Systeme vom Flaggschiff Core i9-11900K. Der Intel Core i9-11900K verfügt über acht Kerne, berechnet 16 Threads parallel, bedient sich 4 MB L2- und 16 MB Smart-Cache und erreicht mit Thermal Velocity Boost (TVB) Geschwindigkeiten von bis zu 5,3 GHz.

TVB gibt es allerdings nur in einigen Spitzenvarianten (siehe Tabelle auf Seite 3), was auch für Turbo Boost Max 3.0 gilt ‒ Turbo Boost 2.0 gibt es bei allen Modellen. Ergänzgt werden die bereits bekannten Boost-Technologien durch den neuen „Adapative Boost“, der immer dann aktiv ist, wenn mehr als zwei Kerne belastet werden. Beim Core i9-11900K stellt er sich, dass bei aktivem Boost immer mindestens 5,0 GHz erreicht werden (siehe Grafik unten). Die Adapative Boost Technology (ABT) gibt es allerdings nur bei den i9-Versionen mit K- und KF-Suffix.

Zu den bekannten Turbo-Technologien gesellt sich nun auch „Adapative Boost“ hinzu (Bildquelle: Intel)

Wie bereits oben angedeutet, kann der Speichercontroller nun DDR4-Speicher mit bis zu 3.200 MHz ansteuern, und nicht mehr nur mit 2.933 MHz. Die integrierte UHD-Grafikeinheit wurde überarbeitet und basiert nun auf der Xe-Grafikarchitektur (Gen12 Xe). Intel selbst bescheinigt eine Leistungssteigerung von bis zu 50 Prozent, vergleicht man die Flaggschiffe der 11. und 10. Generation (i9-11900K vs. i9-10900K). Die maximale dynamische Grafikfrequenz der bis zu 32 Execution Units (EUs) der UHD 750 beträgt bis zu 1,3 GHz (350 MHz Basistakt). Bei 60 Hz Bildwiederholfrequenz sind Auflösungen von bis zu 5.120 x 3.200 (DisplayPort) bzw. 4.096 x 2.160 (HDMI 1.4) möglich. Die kleinere iGPU namens UHD 730 kommt mit 24 EUs.

PCI Express 4.0 ist ebenfalls mit 20 Lanes mit an Bord und steht exklusiv für Grafikkarten und SSDs zur Verfügung. Die Unterstützung von Intel Deep Learning Boost und Vector Neural Network Instructions​ sorgt für Beschleunigung von KI-Workloads. Deep Learning Boost war zunächst unter der Bezeichnung „Vector Neural Network Instructions (VNNI)“ bekannt und umfasst ein erweitertes AVX-512 Befehlsset. Diese Anweisungen erfüllen Aufgaben in einer einzigen Anweisung, die zuvor drei Anweisungen für INT8-Operationen benötigten. Damit kann Intel speziell abgestimmte Deep Learning Workloads beschleunigen ‒ entsprechende Software-Unterstützung vorausgesetzt.

Die für Sockel LGA 1200 entworfenen CPUs bekommen zudem die 500er-Chipsatz-Serie zur Seite gestellt ‒ u.a. mit Wi-Fi 6 und Thunderbolt 4. Aber auch verschiedene, ältere 400er Boards sollen per BIOS-Update kompatibel werden. In Summe wird man Rocket Lake wahrscheinlich auf folgenden Chipsätzen verwenden können: B560, H470, H510, H570, Q470, W480, W580, Z490, Z590. Man sollte jedoch im Einzelfall die Verfügbarkeit von BIOS-Updates prüfen.

Als Chipsatz für die aufpolierten Core-CPUs kommt die 500er-Familie zum Einsatz (Bildquelle: Intel)

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller