Intel Core Ultra 200S im Detail: IPC-Analyse der P- und E-Cores vs. Raptor Lake und Zen 5

Jan-Frederik Timm
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Intel Core Ultra 200S im Detail: IPC-Analyse der P- und E-Cores vs. Raptor Lake und Zen 5

Der große Test von Intel Core Ultra 200S hat die CPUs von Gaming- und Anwendungs-Leistung über Stromverbrauch und Effizienz bis hin zu Detailanalysen beleuchtet. Diese Detailanalysen gehen im großen Artikel aber oftmals unter, weshalb es die IPC-Analyse an dieser Stelle noch einmal gesondert gibt.

Intels Versprechen bzgl. IPC

Intel hat für Arrow Lake-S im Durchschnitt über ein breites Spektrum an Anwendungen neun Prozent mehr IPC (Instructions per Clock = Leistung pro Takt) auf den P-Cores (Lion Cove) und 32 Prozent mehr IPC auf den E-Cores (Skymont) in Aussicht gestellt. Tests der Redaktion bestätigen diese Verhältnisse, offenbaren mit Blick auf den Vorgänger und Ryzen 9000 mit Zen 5 aber auch weitere interessante Details.

Intel Core Ultra 9 285K, Core i9-14900K und AMD Ryzen 9 9700X wurden für den nachfolgenden Vergleich auf 4,0 GHz auf allen Kernen im BIOS festgesetzt.

Intel Core Ultra 9 285K, Core Ultra 7 265K und Core Ultra 5 245K im Test
Intel Core Ultra 9 285K, Core Ultra 7 265K und Core Ultra 5 245K im Test

IPC der P-Cores

Auf seine 8 P-Cores beschränkt (im BIOS lassen sich seit der 12. Gen Core beliebig viele E-Cores abschalten), erreicht der Core Ultra 9 285K im Cinebench 2024 Multi-Core sieben Prozent mehr Punkte als der gleichsam beschnittene, aber zusätzlich um Hyper-Threading beraubte Core i9-14900K. Auch die Zen-5-Kerne im Ryzen 7 9700X ohne die AMD-HT-Alternative Simultaneous Multi-Threading (SMT) werden um 2 Prozent übertroffen. Zu Erinnerung: Arrow Lake-S bietet kein Hyper-Threading auf den P-Cores mehr. Das sei in Anbetracht der stärkeren E-Cores nicht mehr notwendig, so Intel.

Cinebench 2024 Multi-Core
  • Große Kerne bei 4,0 GHz:
    • 285K, 8 P- + 0 Cores
      Ab Werk ohne HT
      769
    • 14900K, 8 P + 0 E-Cores
      Ab Werk mit HT, hier aus
      719
    • 14900K, 8 P (HT) + 0 E-Cores
      Ab Werk mit HT
      936
    • 9700X, 8 Zen 5 (SMT)
      Ab Werk mit SMT
      1.001
    • 9700X, 8 Zen 5
      Ab Werk mit SMT, hier aus
      754
  • Kleine Kerne bei 4,0 GHz:
    • 285K, 1 P- + 16 E-Cores
      Ab Werk ohne HT
      1.444
    • 14900K, 1 P- + 16 E-Cores
      Ab Werk mit HT, hier aus
      1.100
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS)

Geht es um das Zusammenspiel aller P-Cores, kommt bei Core i9-14900K und Ryzen 7 9700X in der Praxis allerdings noch Hyper-Threading respektive SMT hinzu. Je nach Anwendung, in diesem Fall Cinebench 2024, muss Core Ultra auf den P-Cores bei gleichem Takt daher Federn lassen: 18 Prozent fehlen ihm bei 4,0 GHz zum Vorgänger, 23 Prozent zum Ryzen 9 9950X.

IPC der E-Cores

Die E-Cores lassen sich für eine Analyse weiterhin nicht perfekt isolieren, auch bei Core Ultra muss mindestens ein P-Core aktiv bleiben. Sein Einfluss im Verhältnis 1:16 ist allerdings gering, so dass das Ergebnis mit 1:16 dem von 0:16 sehr nahe kommen wird.

31 Prozent legen die 16 E-Cores vom Typ Skymont gegenüber den 16 E-Cores vom Typ Gracemont in Raptor Lake bei gleichem Takt zu. HT hatten sie noch nie.

Die E-Cores haben bei Arrow Lake damit ein wesentlich stärkeres Gewicht, als es diese Kerne in Intels Hybrid-Architekturen bisher hatten. Denn ihre Leistung hat stark, die der P-Cores bei gleichem Takt hingegen nur geringfügig zugenommen – wird Hyper-Threading bzw. dessen Wegfall mit in die Rechnung genommen, haben die P-Cores in Anwendungen sogar deutlich an Leistung eingebüßt – aber in Summe holen das die E-Cores in der Tat raus:

Leistungsrating – Multi-Core
    • Intel Core Ultra 9 285K (Perf.)
      250/250 W, DDR5-5600CL32
      96
    • AMD Ryzen 9 9950X
      170/200 W, DDR5-5600CL32
      95
    • Intel Core i9-14900KS (Extreme)
      320/320 W, DDR5-5600CL32
      89
    • Intel Core i9-14900KS (Perf.)
      253/253 W, DDR5-5600CL32
      87
    • Intel Core i9-14900K (Perf.)
      253/253 W, DDR5-5600CL32
      86
    • Intel Core Ultra 7 265K (Perf.)
      250/250 W, DDR5-5600CL32
      85
    • Intel Core i7-14700K (Perf.)
      253/253 W, DDR5-5600CL32
      80
    • AMD Ryzen 9 9900X
      120/162 W, DDR5-5600CL32
      78
    • Intel Core Ultra 5 245K (Perf.)
      159/159 W, DDR5-5600CL32
      64
    • Intel Core i5-14600K (Perf.)
      181/181 W, DDR5-5600CL32
      59
    • AMD Ryzen 7 9700X
      65/88 W, DDR5-5600CL32
      58
    • AMD Ryzen 7 7800X3D
      120/162 W, DDR5-5200CL30
      53
    • AMD Ryzen 5 9600X
      65/88 W, DDR5-5600CL32
      49
    • AMD Ryzen 7 5800X3D
      105/142 W, DDR4-3200CL14
      42
Einheit: Prozent, Geometrisches Mittel

Stromverbrauch der Kerne

Interessant ist abschließend der Blick auf den Verbrauch: Die neuen P-Cores benötigen bei 4,0 GHz und 7 Prozent höherer IPC in etwa dieselbe elektrische Leistung wie die alten P-Cores (66 vs. 65 Watt im Durchschnitt), was in Anbetracht des großen Sprungs in der Fertigung überrascht. Wird der Vergleich zum Vorgänger mit Hyper-Threading gezogen, stehen 66 Watt (285K) 79 Watt (14900K mit HT) gegenüber – 20 Prozent mehr Verbrauch bei 22 Prozent mehr Leistung.

Die neuen E-Cores benötigen wiederum bei 31 Prozent höherer Leistung nur 9 Prozent mehr (99 zu 90 Watt) – hier ist die Effizienz deutlich gestiegen.

Verbrauch bei 4,0 GHz Takt
0285684112140Watt (W) 1102030405060708090100110120130140150160170180190200Sekunden

Fazit

Auch neun Prozent IPC-Zugewinn auf den P-Cores sind nicht nichts, doch eine Offenbarung sind die neuen Lion-Cove-Kerne nicht. Erstens, weil berücksichtigt werden muss, dass ihnen Hyper-Threading genommen wurde, und zweitens, weil sie die höhere IPC in Cinebench bei 4,0 GHz mit quasi demselben Verbrauch wie die Vorgängerkerne auf die Straße bringen – TSMC 3 nm stehen allerdings Intel 10 nm (Intel 7) gegenüber.

Die E-Cores sind in Anwendungen wiederum das versprochene Pfund: Über 30 Prozent mehr Leistung bei gleichem Takt gibt es trotz Sprung in der Fertigung zwar ebenfalls nicht umsonst, aber die Effizienz hat signifikant zugelegt. In Summe sorgen die E-Cores für eine gestiegene Anwendungs-Leistung gegenüber Raptor Lake bei gleichzeitig gestiegener Effizienz.

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