Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/core-i9-9900ks-im-test-intels-limitierter-ryzen-konter-1910-144660.html    Veröffentlicht: 30.10.2019 14:00    Kurz-URL: https://glm.io/144660

Core i9-9900KS im Test

Intels limitierter Ryzen-Konter

Der Core i9-9900KS tritt mit 5 GHz auf allen acht CPU-Kernen an, jedoch nur mit begrenzter Verfügbarkeit und wenig Garantie. Der Aufpreis zum 9900K ist gering, die Leistung(saufnahme) steigt allerdings deutlich.

Herbst 2003: Als AMD den Athlon 64 FX ankündigt, war Intel klar, dass schnelles Handeln gefragt ist. Kurzerhand kommt der Hersteller der Konkurrenz zuvor: In einer Nacht-und-Nebel-Aktion werden Kontakte von Xeon-Chips abgekratzt und deren CPU-ID händisch umgeschrieben, damit noch vor AMDs Launch die Presse mit dem Pentium 4 Extreme Edition bemustert werden kann.

Herbst 2019: AMD hat mit dem Ryzen 9 3900X (Test) einen zwölfkernigen Prozessor veröffentlicht, der den kaum günstigeren Core i9-9900K (Test) in nahezu allen Belangen einholt und oft deutlich schlägt. Und wie reagiert Intel? Der Hersteller kündigte im Mai 2019 an, dass im vierten Quartal der Core i9-9900KS erscheint. Der Name klingt nicht nach Extreme Edition, denn das S steht für Special Edition. Speziell ist der Prozessor durchaus, aber eben nicht extrem.



Genau genommen unterscheidet sich der Core i9-9900KS rein vom Chip her in keiner Weise von einem aktuellen Core i9-9900K, Intel hat in den vergangenen Monaten sogenanntes Binning betrieben und schreibt dazu: "Nur ausgewählte Chips von Intels Wafern erreichen die Spezifikation, um bis zu 5 GHz Turbo auf allen Kernen zu erreichen", daher ist die "Verfügbarkeit [...] limitiert". Wie viele Prozessoren genau Intel fertigen will, lässt der Hersteller offen. Die Garantie des Core i9-9900KS beträgt zudem nur ein Jahr statt der üblichen drei.

Der Core i9-9900K hat einen Basistakt von 3,6 GHz und einen Boost von bis zu 4,7 GHz auf allen Kernen und einen Turbo von bis zu 5 GHz auf zwei Kernen. Beim Core i9-9900KS selektiert Intel die Chips, so dass der Basistakt auf 4 GHz steigt und alle Kerne mit bis zu 5 GHz laufen. Die nominelle Frequenz ist - man beachte unsere Formulierung - kein fixer Wert, wichtiger ist "bis zu" als Zusatz. Den der prinzipiell höhere Takt verpufft, wenn die zugelassene Leistungsaufnahme (Power-Limit) des Prozessors zu niedrig oder wenigstens nicht hoch genug ausfällt.

Hierzu definiert Intel grundlegend drei Parameter, welche vom Mainboard-Hersteller angepasst und die bei den meisten Endkunden-Platinen auch vom Nutzer selbst justiert werden können. Schon beim Core i9-9900K sind wir darauf eingegangen, beim Core i9-9900KS wird das Thema umso wichtiger.

Die Krux der Power-Limits

Wer etwas sucht, der findet bei Intel ein Dokument namens 9th Generation Intel Core Processor Families Datasheet, Volume 1 of 2 (PDF): Darin führt der Hersteller ab Seite #102 fein säuberlich auf, welche Prozessoren mit wie vielen Kernen für welche Werte spezifiziert sind, egal ob Notebook oder Desktop.

Der Core i9-9900KS fehlt hier noch, der Core i9-9900K ist indirekt benannt: Es handelt sich hierbei um einen 8-Core GT2/GT0, also einen Achtkerner mit der zweiten Ausbaustufe der integrierten Grafikeinheit oder deaktivierter iGPU. Sofern dieser Ocatore mit 95 Watt als TDP (Thermal Design Power, thermische Verlustleistung) versehen ist - wie beim 9900K - gelten die genannten Power Limits namens PL1, PL2 und TAU.

Beim PL1 (Power Limit 1) handelt es sich um den Wert, denn der Prozessor dauerhaft an Energie aufnehmen darf - er entspricht somit der TPD, denn diese Verlustleistung muss der Kühler abführen können. Allerdings gibt es noch das PL2 (Power Limit 2), welches ein Viertel über dem PL1 liegt - bei 95 Watt also 95*1.25 und somit rund 119 Watt. Über die Zeitspanne, wie lange PL2 aktiv sein darf, entscheidet der TAU (Turbo Time Parameter), nämlich offiziell 28 Sekunden. Auch schwache Kühler kommen aufgrund der thermischen Trägheit kurzfristig mit 119 Watt klar.

Für den Core i9-990KS wiederum spricht Intel von 127 Watt TDP, was entsprechend den bisherigen Spezifikationen auf rund 159 Watt für ebenfalls 28 Sekunden hinausläuft. Nun ist es aber so, dass sich Intels Partner - aus welchen Gründen auch immer - herzlich wenig um PL1, PL2 und TAU kümmern. Bis vor wenigen Monaten wurden die Limits teils gnadenlos überfahren, was manchmal zu einem PL1 von über 200 Watt geführt hat.

Zumindest bei dem von uns verwendeten Maximus X Hero (Z370) hält sich Asus an die von Intel genannten PL1-Werte, treibt aber das PL2 weit nach oben. Ein Schelm, wer Böses denkt, denn häufig genutzte Benchmarks wie der Cinebench R15 laufen in 30 Sekunden auf einem Core i9-9900K(S) quasi vollständig durch. An dieser Stelle sei erwähnt, dass auch Hersteller wie Asrock, EVGA, Gigabyte oder MSI sich zumeist nicht an die Vorgaben halten. Simplere Bretter mit B360-Chip haben übrigens oft weniger leistungsfähige Spannungswandler, weshalb hier die Intel-Werte eher umgesetzt werden.

Unsere Messungen zeigen, dass die 5 GHz des Core i9-9900KS nur auf dem Papier existieren, denn mit einem PL1 von 127 Watt reicht es im Cinebench R20 für 4,4 GHz auf allen Kernen und im Cinebench R15 ohne AVX(2)-Code immerhin für 4,6 GHz. Wer wirklich den vollen Takt will, muss das PL1 auf 200 Watt einstellen und eine sehr starke CPU-Kühlung vorweisen. Allerdings ignoriert unser Asus-Board das deaktivierte AVX-Offset, weshalb im Cinebench R15 volle 5 GHz anliegen und im Cinebench R20 sowie in Blender nur 4,8 GHz. Wir haben alle Benchmarks zur besseren Einordnung mit der offiziellen Intel-Spezifikation und zusätzlich mit 200 Watt durchgeführt.

Schneller durch mehr Energie

Wir testen die Intel-Prozessoren auf einem ROG Maximus X Hero (Z370, v2203 Beta) und die Ryzen 3000 auf einem ROG Crosshair VIII Hero (X570, v1001, Agesa 1003abba). Der Speichertakt entspricht den Herstellerspezifikationen, eine Geforce RTX 2080 Ti in der Founder's Edition liefert die Bilder. Als Netzteil kommt ein Seasonic Prime TX mit 1000 Watt zum Einsatz. Windows 10 v1903 mit Retpoline-Patch sowie Anwendungen und Spiele liegen auf einer WD Black SN750, eine der schnellsten NVMe-SSDs. Mitigationen gegen Microarchitectural Data Sampling sowie Meltdown und Spectre sind in den aktuellen Firmware-Versionen der Mainboards aktiv.

Ein wichtiger Hinweis hierzu beim Core i9-9900KS: Dieser liegt im aktuellen R0-Stepping vor, welches in Hardware gegen Microarchitectural Data Sampling wie Zombieload geschützt ist. Unser Core i9-9900K basiert noch auf der älteren P0-Revision, sie hat Migitationen gegen L1TF und gegen Meltdown V3, beide Steppings aber benötigen Microcode-Update, um gegen Spectre V2 zu bestehen. Durch das R0-Stepping reduziert sich die Leistung des Core i9-9900KS in einigen Szenarien minimal.

Schauen wir uns zuerst an, wie schnell der Core i9-9900KS ist, wenn wir ihn mit dem Core i9-9900K vergleichen und dabei strikt Intels Vorgaben umsetzen: Gerade einmal knapp 5 Prozent fällt der Vorsprung dann durchschnittlich aus, im besten Fall sind es immerhin 10 Prozent bei AVX-Last wie in Blender. Dieser Geschwindigkeitszuwachs reicht aus, um AMDs achtkernigen Ryzen 7 3700X fast einzuholen - lassen wir Adobes Lightroom weg, herrscht Gleichstand. Die Fotobearbeitung läuft auf der Zen2-Architektur extrem gut, womöglich wegen des großen Caches.

Gegen den 12-kernigen Ryzen 9 3900X hat der Core i9-9900KS keine Chance, denn 50 Prozent mehr Cores sind uneinholbar. Nur dort, wo es auf die Frequenz und die Leistung pro Takt (IPC) ankommt, kann sich der Intel-Chip ein bisschen absetzen. Drehen wir das PL1 von 127 Watt auf 200 Watt, verringert sich der Abstand: Der Core i9-9900KS legt so immerhin 4 Prozent zu, mit 8 Prozent in der Spitze lohnt sich dieses Vorgehen aber kaum. Der Core i9-9900K profitiert mit bis zu 17 Prozent mehr, da ihn 95 Watt statt 200 Watt gerade bei AVX-Last wie Blender oder Cinebench R20 stärker bremsen.

Die Leistungsaufnahme des Core i9-9900KS ist direkt an das PL1 gekoppelt, weshalb wir eine Package Power von knapp 127 Watt statt 95 Watt messen. Auf das Gesamtsystem umgelegt, steigt der Energiebedarf unter Blender-Last von 146 Watt auf 182 Watt. Mit einem 200-Watt-PL1 genehmigen sich der Core i9-9900KS und der Core i9-9900K zwischen 260 Watt und 270 Watt, was zeigt, dass Intel mit 127 Watt einen guten Betriebspunkt ausgewählt hat. Der Takt steigt dadurch, die Leistungsaufnahme bleibt im Rahmen. Ein 3700X ist jedoch sparsamer und das trotz X570-Mainboard.

Wer sich an dieser Stelle fragt, warum wir keine Spiele-Benchmarks veröffentlichen: Die Zeit war dafür zu knapp, außerdem zeigen unsere Stichproben, dass der Core i9-9900KS mit seinem Achtkern-5-GHz-Turbo nur unwesentlich mehr Bilder pro Sekunde aufbereitet als ein Core i9-9900K mit seinem Dualcore-5-GHz-Boost. Dennoch der Vollständigkeit halber: Der Core i9-9900KS ist derzeit die nominell schnellste CPU für Spieler.

Verfügbarkeit und Fazit

Intel verkauft den Core i9-9900KS für 512 US-Dollar Listenpreis, kaum teurer als die 488 US-Dollar für den Core i9-9900K. Letzteren gibt es für etwa 510 Euro, weshalb über 550 Euro für den Core i9-9900KS sich nicht rechnen würden. Erste Händler haben den Chip bereits auf Lager, offen bleibt, wie hoch die Stückzahlen schlussendlich ausfallen.

Fazit

Schon bei der Ankündigung des Core i9-9900KS vor knapp einem halben Jahr war abzusehen, dass der Prozessor schlicht ein Speed-Bump durch aufwendiges Binning wird: Intel hat über Monate hinweg Chips gesammelt, die 5 GHz auf allen acht Kernen schaffen und dem Core i9-9900KS ein von 95 Watt auf 127 Watt gelockertes Power-Korsett mit auf den Weg gegeben. Die Performance fällt dann auch wie erwartet aus - es reicht für den Ryzen 7 3700X in Anwendungen, in Spielen war schon der Core i9-9900K unschlagbar.

Fast schon spannender als die Performance ist die Tatsache, dass Intel von einer Special Edition mit begrenzter Verfügbarkeit spricht und nur ein Jahr statt drei Jahre Garantie gibt. Was zeigt, dass der Core i9-9900KS schnell wieder verschwinden wird und ein aus der Not heraus veröffentlichter Chip ist, zudem noch mit langer Vorlaufzeit. Boshaft ausgedrückt handelt es sich dabei mehr um Produktpflege und eine langweilige obendrein. Da hat Intel seit fast einem Jahrzehnt wieder richtig Konkurrenz und das Einzige, was der Hersteller nach Monaten in den Handel bringt, ist eine höher taktende Version eines seit über einem Jahr existierenden Prozessors.

Eine Extreme Edition wie 2003, das wäre doch was gewesen - nur, die heutigen Xeons eignen sich nicht dafür. Sie werden längst ebenfalls als Core i9 verkauft und hängen mit maximal 18 Kernen verglichen zu AMDs 32-kernigem Threadripper noch weiter hinter der Konkurrenz her. Zu schön wäre es gewesen, Intel hätte zumindest Comet Lake mit zehn Kernen noch für den Sockel 1151 v2 gebracht oder gar einen limitierten 10-nm-Prozessor herbeigezaubert. So aber bleibt es bei einem limitierten Ryzen-Konter.  (ms)


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