Intel stellt 12. Core-Generation mit Spitzenmodell Core i9-12900K vor

Intels CEO Pat Gelsinger hat im Zuge der Intel Innovation (zur Webseite) die ersten Alder Lake CPUs vorgestellt: konkret den Core i9-12900K(F), den Core i7-12700K(F) und den Core i5-12600K(F). Da der Halbleiterriese sich im Vorfeld ungewöhnlich offen zeigte und im Zuge des Architecture Day 2021 (zum Artikel) bereits viele Informationen preisgegeben hat, war schon vieles über die 12. Core-i-Generation bekannt. Allerdings nur was den technischen Aufbau betrifft, zu den Leistungsdaten herrschte bis heute Stillschweigen. Das hat sich jetzt geändert und Intel verspricht mit dem 12900K nicht nur den schnellsten Gaming-Prozessor im Portfolio zu haben, sondern auch einen gewaltigen Sprung im Anwendungsbereich zu vollziehen. Eher unschöne Nachrichten gibt es dann bezüglich der Leistungsaufnahme, die könnte trotz der Hybrid-Architektur ziemlich hoch ausfallen.

Alder Lake - Eine neue MultiCore-Architektur

Intels "Alder Lake"-Architektur basiert auf dem erst kürzlich vorgestellten Intel-7-Fertigungsverfahren (zum Artikel) und soll durch seine Skalierbarkeit in allen Marktsegmenten zum Einsatz kommen. Intel setzt bei den Prozessoren auf den sogenannten Big-Little-Ansatz, den wir vor allem von den ARM-Prozessoren aus dem Mobilbereich kennen. Zur Abstimmung des daraus entstehenden Performance-Hybrid setzt der Hersteller zur effizienten Leistungssteuerung auf den sogenannten Intel Thread Director - im übernächsten Absatz mehr dazu. Der Hersteller verspricht beim Performance-Core eine Instructions-per-Cycle (IPC) Steigerung von 19 Prozent gegenüber der Vorgängergeneration Rocket Lake und eine stark gesteigerte Multithreading-Performance dank der "Efficient"-Cores.

Die Desktop-Prozessoren der 12. Core-Generation setzen auf den Sockel LGA 1700, die Chipgröße soll bei 209 mm 2liegen, Rocket Lake fällt mit 276 mm 2ein gutes Stück größer aus. Im Mobilbereich kommt der BGA Type3 mit den Maßen von 50 x 25 x 1,3 Millimetern zum Einsatz und im Ultra-Mobilsegment der BGA Type4 HDI mit Abmessungen von 28,5 x 18 x 1,1 Millimetern. Je nach Anwendungsbereich setzen sich die CPUs aus unterschiedlichen Blöcken aus Performance- (P-Core) und Efficient-Cores (E-Core), dem I/O-Panel, der iGPU auf Basis der Xe Architektur, dem Speichercontroller und dem SoC zusammen. Die Desktop-Modelle können in der Vollausstattung auf bis zu 16 Rechenkerne - jeweils acht Performance- und Efficient-Cores - zurückgreifen, wobei nur die Performance-Kerne Hyper-Threading unterstützen. Daraus resultieren bis zu 24 Threads, zu denen sich bis zu 30 MB geteilter L3-/LL-Cache gesellt. Pro P-Core stehen 1,25 MB L2-/MLC-Cache zur Verfügung, wohingegen sich vier E-Cores einen 2 MB L2-Cache teilen.

Um die beste Performance aus der Hybrid-Architektur herausholen zu können, setzt Intel auf den sogenannten Thread Director. Dieser ist fester Bestandteil der CPUs, erfordert jedoch eine gewisse Mithilfe des Betriebssystems. So wertet der Thread Director im Nanosekunden-Bereich die Runtime von jedem Programm als auch den Status jedes Rechenkerns aus und gibt diese Informationen an das Betriebssystem weiter. So können die Workloads in Abhängigkeit von den Energieoptionen, der CPU-Temperatur und den ausgeführten Programmen optimal auf die einzelnen Performance- und Efficient-Cores aufgeteilt werden. Diese Verwaltung läuft dynamisch im Hintergrund ab und erfordert keine Aktion des Nutzers. Für eine optimale Performance ist jedoch Windows 11 vonnöten, da aktuell nur dieses Betriebssystem alle vom Thread Director benötigten Informationen liefert. Um den Performance-Unterschied zu ermitteln, planen wir, unsere Tests sowohl mit Windows 11 als auch Windows 10 durchzuführen.

Beim Speichercontroller setzt Intel auf die Unterstützung der neuesten Standards. So können die CPUs im Desktop-Bereich nicht nur DDR4-RAM mit 3200 MHz ansprechen, sondern auch neuen DDR5-Arbeitsspeicher mit 4800 MHz. Im Mobilsegment können die Gerätehersteller entweder auf LP5-5200 oder auf LP4x-4266 setzen. Für die Anbindungen von Grafikkarten und M.2-SSDs stehen den Desktop-Prozessoren 16 PCIe 5.0-Lanes und vier PCIe-4.0-Lanes zur Verfügung.

Die folgende Grafik gibt einen Überblick über die technischen Daten der sechs neuen Prozessoren:

Vorstellung des Chipsatzs Intel Z690

Zusammen mit den ersten sechs Alder-Lake-Prozessoren hat Intel den neuen Chipsatz Z690 vorgestellt, die Informationen beschränkten sich jedoch auf eine Folie. Der neue Z690-Chipsatz beherrscht sowohl PCIe 4.0 (bis zu 12 Lanes) als auch PCIe 3.0 (bis zu 16 Lanes) und ist via x8 DMI Gen 4.0 angebunden, was für ein doppelt so hohe Bandbreite zwischen CPU und Chipset gegenüber dem Z590-Chipsatz sorgt. Auf Seiten der Konnektivität beherrscht der Z690-Chipsatz bis zu vier USB 3.2 Gen 2x2 Ports, bis zu zehn USB 3.2 Gen 2x1 Ports und bis zu zehn USB 3.2 Gen 1x1 Ports, ebenso ist Wi-Fi 6E an Bord.

Wir haben für unsere Tests zwei Mainboards von ASUS zur Verfügung gestellt bekommen. Das ASUS ROG Maximus Z690 Hero mit DDR5-Support und das ASUS ROG Strix Z690-A Gaming WiFi mit DDR4-Unterstützung. Wir werden dementsprechend auch einen Performance-Vergleich zwischen DDR4 und DDR5 durchführen.

Großer Performance-Sprung

Auch wenn die Grafikkarte für die Gaming-Performance meist eine deutlich wichtigere Rolle spielt, ist es für einen Hersteller trotzdem eine Auszeichnung die schnellste Spiele-CPU im Portfolio zu haben. Noch geht dieser Titel an AMD wie unser Prozessorvergleich (zum Artikel) zeigt. Mit dem Release des Core i9-12900K soll sich das gemäß Intel jedoch ändern. Zwei wichtige Dinge vorneweg, bevor wir die Leistungsdaten einblenden. Erstens handelt es sich dabei um die Angaben von Intel und keine unabhängigen Testergebnisse und zweitens hat Intel selbst angegeben, dass die Messungen des AMD Ryzen 9 5950X unter Windows 11 durchgeführt wurden und zwar ohne das Windows-Update KB5006746 und den Chipsatztreiber 3.10.08.506. Warum das wichtig ist, erfahren Sie in diesem Beitrag (zum Artikel).

Im direkten Vergleich zum 11900K liefert Intel Messungen aus 31 unterschiedlichen Spielen in Full-HD-Auflösung, in denen der 12900K nahezu ausnahmslos vorne liegt. Ein Vorsprung von 15 bis 20 Prozent ist dabei keine Seltenheit. Interessanter sind dann die neun Vergleichswerte gegenüber dem Ryzen 9 5950X, gemäß denen Intel den Core i9-12900K als schnellste Gaming-CPU betitelt. Ob wir diese Aussage bestätigen können, muss sich dann erst noch im Test zeigen.

Weiter geht es mit Testwerten aus dem Anwendungsbereich und hier soll die neue Hybrid-Architektur für eine Leistungssteigerung von bis zu 100 Prozent gegenüber Rocket Lake sorgen. Das ist auch dringend nötig, wenn Intel mit AMDs Topmodell, dem Ryzen 9 5950X mit 16 Rechenkernen, konkurrieren will. Leider liefert Intel hier nur Vergleichswerte zwischen dem Core i9-11900K und dem Core i9-12900K, einen Vergleich zur Konkurrenz von AMD bleibt uns Intel schuldig. Interessant ist dann noch die Single-Core-Performance. So sollen bereits die E-Cores auf einem Level mit der Leistung der Comet Lake Prozessoren der 10. Generation liegen und die P-Cores eine 28 Prozent höhere Performance bieten.

Die Sache mit der Leistungsaufnahme

Der Ansatz auf eine Hybrid-Architektur zu setzen ist überaus interessant und gewährt die Möglichkeit die Aufgaben effizienter zu verteilen und damit die Leistungsaufnahme drastisch zu senken. Gemäß Intel soll der Core i9-12900K in der Lage sein, bei einer Leistungsaufnahme von 241 Watt eine 50 Prozent höhere Multithreading-Performance gegenüber dem Core i9-11900K zu bieten. Bei einer Leistungsaufnahme von nur 65 Watt soll die Performance dann identisch zum 12900K ausfallen, wenngleich dieser 250 Watt benötigt. An dieser Stelle dürfen wir jedoch nicht vergessen, dass der 11900K nicht gerade für seine Effizienz bekannt ist und die Ryzen 5000 Modelle bedeutend weniger Leistung für einen vergleichbare Performance benötigen.

Interessant wird es dann vor allem auf der nächsten Folie, wenn Intel von den neuen Definition für die Leistungsaufnahme einer CPU spricht. Bisher waren hier drei Werte interessant: die TDP, das Power-Limit 1 (PL1) und das Power-Limit 2 (PL2). Die TDP stellte dabei in keinster Weise die maximale Leistungsaufnahme dar, sondern nur die Leistungsaufnahme bei einer von Intel vordefinierten Last, wenn die CPU mit dem Basistakt läuft. Dieser Wert liegt beim 11900K bei 125 Watt und ist identisch mit dem PL1. Das PL1 beschreibt, wie viel Leistung sich eine CPU gemäß den Spezifikationen von Intel dauerhaft genehmigen darf, viele Mainboard-Hersteller haben sich an diese Werte jedoch nicht gehalten und die Werte im BIOS der Hauptplatine erhöht. Das PL2 (251W bei 11900K) wiederum gibt an, wie hoch die Leistungsaufnahme maximal ausfallen darf über einen vordefinierten Zeitraum Tau - 56 Sekunden beim 11900K.

Bei Alder Lake sieht das ganze etwas anders aus, die Bezeichnung TDP ist passé. Stattdessen spricht Intel jetzt von der Processor Base Power, welche bei 125 Watt liegt. Desweiteren hat der Hersteller PL1 gleich PL2 gleich 241 Watt gesetzt. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass die Leistungsaufnahme des 12900K dauerhaft bei 241 Watt liegen darf. Mainboard-Hersteller ASUS hat das uns gegenüber bestätigt und angegeben, dass der Hersteller den Einsteiger-Mainboards mit Z690-Chipsatz im Vergleich zu den Z590-Modellen zwei zusätzliche Power-Stages für die CPU-Spannungsversorgung verbaut.

Bei den High-End-Modellen soll es sogar fünf zusätzliche Spannungsversorgungen gegenüber Z590 geben. Aber es geht noch weiter: Bei 241 Watt soll noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht sein, stattdessen gibt es ein neues Power-Limit 4, das bei 359 Watt liegt. Wie hoch die Leistungsaufnahme in der Realität wirklich ausfallen wird, müssen wir erst noch testen, aber das sind schon eher abschreckende Neuigkeiten.

Neue Overclocking-Funktionen

Für eine bessere Abführung der Abwärme hat Intel die Dicke des Dies und des STIM-Lötmaterials von Alder Lake im Vergleich zu Rocket Lake verringert, dafür wurde der Heatspreader im gleichen Zug etwas dicker. Das sollte dafür sorgen, dass die neuen CPUs etwas kühler bleiben und dementsprechend mehr Freiraum zur Übertaktung bleibt. Bei den Hybrid-CPUs können Sie dabei an vielen Stellschrauben drehen, so lassen sich die P-Cores, die E-Cores, der Cache, die Frequenz der iGPU, der Speicher und der Base Clock einzeln übertakten. Diese Funktionen stehen nicht nur im BIOS sondern auch in der Extreme Tuning Utility (XTU) ab Version 7.5 zur Verfügung. Für Einsteiger bietet das Tool eine simple "One-Click"-Übertaktungsfunktion. Dabei ermittelt das System automatisch die Leistungsfähigkeit des Systems und erhöht die Taktraten sowie die Spannung,

Neu sind die Funktionen des Extreme Memory Profiles (XMP) 3.0, die mit DDR5 Einzug halten. So haben Sie jetzt die Möglichkeit fünf unterschiedliche Übertaktungsprofile zu erstellen und unter einem Profilnamen abspeichern - drei sind bereits von den Herstellern belegt, zwei weitere sind frei verfügbar. Zudem lässt sich die Spannung pro Speicherriegel separat anpassen. Praktisch ist die Funktion "Feature Dynamic Memory Boost Technology", die sowohl DDR4- als auch DDR5-RAM unterstützt und sich einfach im BIOS aktivieren lässt. Ist die Funktion aktiv, erkennt das System automatisch die Auslastung des Systems und wechselt zwischen dem JEDEC-Standard von 3200 MHz bei DDR4 respektive 4800 MHz bei DDR5 und dem XMP-Profil.

Für unsere Tests haben wir von G.Skill ein RAM-Kit mit zwei 16 GB Riegeln erhalten. Diese sind mit einem XMP 3.0 Profil mit 6000 MHz bei CL36-36-36-76 ausgestattet.

Preise und Verfügbarkeit

Die neuen Alder Lake Prozessoren sollen ab dem 4. November um 14 Uhr im Handel verfügbar sein. Allerdings zunächst einmal nur die übertaktbaren K-CPUs und auch nur Mainboards mit Z690-Chipsatz. Weitere Modelle sollen wohl Anfang nächsten Jahres nachfolgen, mit einer Ankündigung ist auf der CES zu rechnen. Zu den Preisen lässt sich bisher nicht so viel sagen, zwar haben wir Preise genannt bekommen, diese beziehen sich jedoch auf eine Abnahme von 1000 CPUs und nicht auf die offizielle Markt-UVP. Zudem sind die Preise in US-Dollar angegeben, dürften sich jedoch inklusive Mehrwertsteuer etwa 1:1 in Euro umrechnen lassen.