Intel Alder Lake im Test: IPC, P/E-Cores, TDP, DDR4 vs. DDR5 und Leistung analysiert
Intel Core i9-12900K, i7-12700K und i5-12600K auf Basis der Hybrid-Architektur Alder Lake sind da und die Redaktion hat gleich zum Start alle drei Modelle im Test. Dieser Artikel bietet neben unzähligen Benchmarks in Anwendungen und Spielen auch Analysen zu den Themen IPC, TDP, Effizienz, DDR4 vs. DDR5 und Windows 11 vs. 10.
Intel Alder Lake: Die große Neuvorstellung des Jahres
Nach x Ankündigungen mit immer höherem Detailgrad hat das Warten heute ein Ende: Intel Alder Lake, die 12. Generation Core, ist da. Die ersten Prozessoren sind ab sofort im Handel verfügbar, das Embargo auf Tests ist gefallen.
Mit dem Hybrid-CPU-Ansatz, neuen Performance-Kernen mit deutlich höherer IPC, mutmaßlich effizienten Efficiency-Kernen sowie der neuen Plattform mit PCIe 5.0 und DDR5 ist Intel Alder Lake auf dem PC-Sektor zweifelsohne die Produktneuvorstellung des Jahres.
Ohne der nachfolgenden Analyse vorwegzugreifen: Alder Lake ist für Intel ein großer Schritt. Intels selbst gestecktes Ziel, die Gaming-Krone von Ryzen 5000 zurückzuholen, wird erreicht. Auch in Anwendungen geht es deutlich voran, hier gibt es Tests, in denen der 11900K fast 50 Prozent mehr Zeit benötigt als das neue Flaggschiff. Für Ryzen 5000 reicht es in diesem Metier allerdings nicht, auch nicht mit abermals gestiegenen Spitzenverbräuchen. Durchaus eine Überraschung offenbaren dann auch die Analysen zur Effizienz: Zumindest die K-SKUs enttäuschen in diesem Punkt, was auch an den „Efficiency“-Cores liegt.
So hat die Redaktion Alder Lake getestet
Weil sich die Redaktion auch in diesem Fall zum Ziel gesetzt hatte, ComputerBase-Leser nicht nur mit Standard-Benchmarks, sondern direkt zum Start auch mit umfassenden Analysen zu versorgen, um Alder Lake zu verstehen, gab es selten zuvor in derart kurzer Zeit (die Muster von Intel kamen am 25. Oktober) so viel zu tun. Gesucht wurde die Antwort auf die Frage: Was kann Alder Lake-S?
Mehr als drei Mannwochen Arbeit
Drei Redakteure haben dafür die letzten Tage nicht nur mit Intels Test-Kit, das Core i9-12900K und Core i5-12600K enthielt, sondern darüber hinaus auch mit dem Core i7-12700K getestet, was möglich war. Gleich fünf Core-i-12000-Prozessoren, eine Handvoll Mainboards, RAM vom Typ DDR4 und DDR5 sowie Systeme mit Windows 10 und Windows 11 kamen zum Einsatz. Die meisten Muster wurden von Intel, MSI, Asus, Corsair und G.Skill gestellt, der Core i7-12700K kam vom Online-Shop Caseking.de*, wo die neuen CPUs, Z690-Mainboards und DDR5-Speicherriegel ab sofort verfügbar sind.
Dieser Artikel enthält umfassende Analysen zur IPC der neuen P-Cores, vergleicht P- und E-Cores miteinander, analysiert die Leistung bei verschiedenen TDP-Stufen, den Unterschied zwischen Windows 10 und Windows 11 und liefert auf den hinteren Seiten umfangreiche Benchmarks in Apps und Spielen sowie Messergebnisse zu Leistungsaufnahme und Temperatur. Auch die Vor- und Nachteile unterschiedlicher RAM-Typen und RAM-Taktraten werden beleuchtet. Der Spiele-Testparcours ist dabei bereits etwas älterer Natur, enthält dafür aber auch zahlreiche ältere Intel Core und AMD Ryzen aus verschiedenen Generationen.
Noch mehr aktuelle Spiele-Benchmarks
Dem Thema 12. Generation Intel Core gegen AMD Ryzen 5000 in Spielen hat sich die Redaktion dieses Mal aber noch ausführlicher angenommen, der Übersichtlichkeit halber in einem separaten Test. Er enthält weitere Benchmarks von Core i9-12900K, Core i7-12700K und Core i5-12600K im Vergleich zum direkten Vorgänger Core i9-11900K und dem ärgsten Konkurrenten, dem Ryzen 9 5950X.
Core i9-12900K, Core i5-12600K und Core i7-12700K im Test
Alder Lake-S wird von Intel zum Start in nur drei K- plus drei KF-Modellen aufgelegt. Erst zu Beginn des Jahres 2022 wird das Portfolio deutlich erweitert, neben dem Desktop dann auch im Notebook. Die Redaktion hat sich zum Auftakt alle drei K-Modelle angesehen. Die KF-Varianten sind identisch, dort wurde nur die Grafikeinheit deaktiviert. Immerhin kosten diese dann auch einige USD/Euro weniger. Offizielle Preise in Euro hat Intel zum Start nicht bekannt gegeben.
| Modell | Kerne / Threads | Takt / mit Turbo (P-Core) |
Turbo 3.0 (P-Core) |
Takt / mit Turbo (E-Core) |
L2 + L3-Cache | Grafik | PBP (TDP/PL1) |
MTP (PL2) |
Preis |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Core i9-12900K | 16 (8P + 8E) / 24 | 3,2 / 5,1 GHz | 5,2 GHz | 2,4 / 3,9 GHz | 14 + 30 MB | UHD 770 | 125 Watt | 241 Watt | $ 589 |
| Core i9-12900KF | 16 (8P + 8E) / 24 | 3,2 / 5,1 GHz | 5,2 GHz | 2,4 / 3,9 GHz | 14 + 30 MB | – | 125 Watt | 241 Watt | $ 564 |
| Core i7-12700K | 12 (8P + 4E) / 20 | 3,6 / 4,9 GHz | 5,0 GHz | 2,7 / 3,8 GHz | 12 + 25 MB | UHD 770 | 125 Watt | 190 Watt | $ 409 |
| Core i7-12700KF | 12 (8P + 4E) / 20 | 3,6 / 4,9 GHz | 5,0 GHz | 2,7 / 3,8 GHz | 12 + 25 MB | – | 125 Watt | 190 Watt | $ 384 |
| Core i5-12600K | 10 (6P + 4E) / 16 | 3,7 / 4,9 GHz | – | 2,8 / 3,6 GHz | 9,5 + 20 MB | UHD 770 | 125 Watt | 150 Watt | $ 289 |
| Core i5-12600KF | 10 (6P + 4E) / 16 | 3,7 / 4,9 GHz | – | 2,8 / 3,6 GHz | 9,5 + 20 MB | – | 125 Watt | 150 Watt | $ 264 |
IPC im Vergleich zu 10. und 11. Gen sowie Zen 3
Alder Lake kommt mit neuen schnellen Kernen, die Intel Performance-Cores oder P-Cores nennt. Ihr Name lautet Golden Cove. 19 Prozent mehr Leistung pro Takt (IPC) verspricht Intel für diese Kerne im Vergleich zu den Cypress-Cove-Kernen in der 11. Generation Core für Desktop PCs, die wiederum 14-nm-Varianten der Ice-Lake-Varianten (10. Gen Core im Notebook, 10 nm) waren.
Die IPC im Vergleich zu 10. und 11. Gen Core
Benchmarks der Redaktion bestätigen das: 20 Prozent schneller ist der Core i9-12900K mit 4,8 GHz auf den P-Cores bei Single-Core-Lasten (CB R15, R20, R30 und POV-ray) im Schnitt als der Cypress-Cove des Core i9-11900K mit demselben Takt, zum alten Skylake-Kern im Core i7-10700K sind es sogar 41 Prozent.
Werden alle acht P-Cores des Core i9-12900K mit 4,8 GHz den acht Kernen des Core i9-11900K sowie des Core i7-10700K mit selben Takt gegenübergestellt (Hyper-Threading aktiv), fällt der IPC-Zugewinn im selben Parcours noch etwas größer aus (24 respektive 46 Prozent), über den gesamten Multi-Core-App-Parcours sind es 18 respektive 38 Prozent.
Durchaus interessant ist auch der graue Balken im Diagramm: Der Core i9-12900K bietet nun einmal nicht nur 8 große, sondern auch 8 kleine Kerne. Werden sie im Vergleich berücksichtigt und dabei mit den im Core i9 typischen 3,7 GHz unter Volllast gefahren, ist der Core i9-12900K fast 50 Prozent schneller im Multi-Core-App-Parcours als der Core i9-11900K.
Wie nachfolgend beispielhaft der Corona Benchmark 1.3 zeigt, liegt die Package Power der neuen CPU dabei sogar unter der des Vorgängers. Das ist allerdings nicht immer der Fall, wie der Test noch zeigen wird. Dass es im nachfolgenden Diagramm offensichtlich keinen Unterschied in der Leistungsaufnahme macht, ob E-Cores aktiv oder inaktiv sind, wird später ebenfalls noch einmal zum Thema werden.
Die IPC im Vergleich zu Zen 3 (Ryzen 5000)
Seit Vorstellung von Zen 3 alias AMD Ryzen 5000 lag Intel bei der IPC hinter AMD zurück. Mit den großen Golden-Cove-Kernen ändert sich das. Elf Prozent rechnet ein „P-Core“ mit 3,6 GHz schneller als ein Zen-3-Kern mit demselben Takt. Für den Vergleich herangezogen wurden in diesem Fall bereits bestehende Benchmarks, die mit nur 3,6 GHz gefahren wurden, um auch Zen 1 noch abbilden zu können. An der Aussage ändert das nichts.
Werden 8 P-Cores mit 3,6 GHz einem Ryzen 7 5800X mit 8 Zen-3-Kernen bei 3,6 GHz gegenübergestellt, zeigt sich: Der Vorsprung liegt immer noch bei zehn Prozent. AMDs acht Kerne arbeiten im Oktett also nicht signifikant effizienter zusammen als acht P-Cores von Alder Lake.
P-, E- und Skylake-Core im Vergleich
Alder Lake bietet P-Cores, deren IPCs nachweislich um ca. 19 Prozent gegenüber dem direkten Vorgänger im Desktop gestiegen ist, und E-Cores. Zu deren Leistungsfähigkeit gab Intel bis dato nur so viel bekannt: Skylake-Niveau (Kerne in 6. bis 10. Gen Core im Desktop). ComputerBase ist auch dieser Aussage auf den Grund gegangen und hat darüber hinaus auch noch P- und E-Core mit und ohne HT miteinander verglichen.
Ohne HT liegen P-Cores 83 Prozent vorne
Die Leistung der P-Cores lässt sich bei Alder Lake einfach bestimmen. Erstens, weil Windows 10 und 11 Lasten zuerst auf die P-Cores legen, zum anderen, weil sich E-Cores auf allen Z690-Platinen in der Redaktion vollständig deaktivieren lassen.
Alle P-Cores zu deaktivieren, ist hingegen nicht möglich und laut Intel auch „nicht vorgesehen“. Details hat der Hersteller nicht genannt, aber der eine verbleibende P-Core dürfte am Ende viele weitere CPU-Bestandteile am Leben halten, auf die auch die E-Cores angewiesen sind (iGPU, I/O, Speichercontroller).
Um Single-Core- und im weiteren Verlauf auch Multi-Core-Lasten trotz aktiver P-Cores auf die E-Cores zu zwingen, hat sich die Redaktion des Tools Process Lasso von Bitsum bedient. Über den Taskmanager von Windows 11 war hingegen keine verlässliche Zuweisung möglich, jede manuelle Eingabe wurde prompt auf „alle Kerne“ zurückgesetzt. Als Vertreter der Generation „Skylake-Kern“ wurde erneut der Core i7-10700K herangezogen. Alle Kerne wurden im Vergleich auf 3,9 GHz festgesetzt, dem offiziellen Maximaltakt der E-Cores im Core i9-12900K.
Das Ergebnis ist klar: Im Durchschnitt über die vier getesteten Single-Core-Lasten ist der E-Core mit 3,9 GHz fast so schnell wie der Skylake-Core mit 3,9 GHz im Core i7-10700K – der gegenüber der 1. Gen Skylake aber auch schon leicht schneller war. Intels Aussage trifft also auch in diesem Fall zu.
Noch interessanter ist allerdings der Vergleich von E- zu P-Core. 40 Prozent mehr leistet der große Performance-Kern bei 3,9 GHz, lässt man ihn mit den erlaubten bis zu 5,2 GHz laufen, liegt der P-Core sogar 83 Prozent vorne – im Durchschnitt über CB R15, R20, R23 und POV-ray ist ein P-Core mit seinem maximalen Takt also fast doppelt so schnell wie ein E-Core mit seinem maximalen Takt.
Mit HT sind P-Cores mehr als doppelt so schnell
Für die spätere Beurteilung der CPU gilt es allerdings noch etwas zu bedenken: P-Cores bieten Hyper-Threading, E-Cores hingegen nicht. Auch diesen Einfluss hat die Redaktion noch unter die Lupe genommen. Auch in diesem Fall ging das auf den P-Cores leicht: Die E-Cores wurden abgeschaltet. Zur Beurteilung der Multi-Core-Leistung der E-Cores musste wiederum mit Process Lasso hantiert werden. Der Einfachheit halber wurde ein CPU-Setup mit nur noch einem aktiven P- und acht aktiven E-Cores gewählt.
Wie zu erwarten war, können sich die acht P-Cores durch den Einsatz von Hyper-Threading noch deutlicher von den E-Cores absetzen. Schon bei gleichem Takt sind es jetzt 88 Prozent Vorsprung, bei maximalem Takt 130 Prozent. Oder anders gesagt: Die 8 P-Cores des Core i9 sind in Anwendungen, die 16 Threads auslasten können, mehr als doppelt so schnell wie die 8 E-Cores.
Kostenlos gibt es diese Mehrleistung allerdings nicht: Zum einen belegt ein P-Core in etwa dieselbe Fläche auf dem Wafer wie vier E-Cores, zum anderen verbraucht er auch deutlich mehr Energie. Wie viel mehr, hat ComputerBase ebenfalls versucht herauszufinden.
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Alder Lake Wafer-Shot (Bild: Intel)
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