Launch-Analyse Intel Coffee Lake Refresh

Montag, 5. November 2018
 / von Leonidas
 

Mittels dem Launch der drei Prozessoren Core i5-9600K, Core i7-9700K und Core i9-9900K hat Intel am 19. Oktober 2018 den Startschuß für seine 9. Core-Generation gegeben. Jene Core i-9000 Serie läuft Intel-intern als "Coffee Lake Refresh" (CFL-R) und deuten damit schon an, was hierbei Sache ist: Einmal mehr bringt Intel einen Refresh der bestehenden CPU-Architektur, welche sich seit "Skylake" aus dem Jahr 2015 bis jetzt nicht verändert hat. Dies hängt natürlich mit den Intel-Problemen mit der 10nm-Fertigung zusammen, welche alle früheren Planungen nach hinten verschoben und Intel somit zu diesen faktisch dazwischengeschobenen Refresh-Generationen gezwungen haben. Da Intel nunmehr seit einigen CPU-Generationen (und im Gegensatz zu früher) weder eine neue Chipfertigung noch Verbesserungen an der CPU-Architektur aufbieten kann, ist man schon beim originalen "Coffee Lake" den Weg gegangen, einfach mehr CPU-Kerne zu bieten – und beim Coffee Lake Refresh setzt man diese Strategie mit erstmals einem Achtkerner im normalen Consumersegment nahtlos fort.

neue Chipfertigung bessere Architektur mehr CPU-Kerne Verlötung
Sandy Bridge Core i-2000 Serie (32nm, 2011)  (erheblich)
Ivy Bridge Core i-3000 Serie (22nm, 2012)  (32nm → 22nm)  (gering)    
Haswell Core i-4000 Serie (22nm, 2013)  (gering)    
Broadwell Core i-5000 Serie (14nm, 2015)  (22nm → 14nm)  (gering)    
Skylake Core i-6000 Serie (14nm, 2015)  (minimal)  
Kaby Lake Core i-7000 Serie (14nm, 2017)
Coffee Lake Core i-8000 Serie (14nm, 2017)  (4C → 6C)
Coffee Lake Refresh Core i-9000 Serie (14nm, 2018)  (6C → 8C)

Architektur-Verbesserungen oder ein (wirklich) neues Fertigungsverfahren sucht man dagegen beim Coffee Lake Refresh vergeblich – alles dreht sich um das neu aufgelegte Achtkern-Die. Jenes ist mit 178mm² kleiner als das Achtkern-Die von AMDs Zen-basierten Prozessoren (213mm²), allerdings sind die 14nm-Fertigungen von Intel und GlobalFoundries auch nicht vergleichbar, Intels Fertigung ist generell höherwertiger und eher mit der 10nm-Fertigung der anderen großen Chipfertiger (GlobalFoundries, Samsung & TSMC) vergleichbar. Die bei Intel erreichte Flächenskalierung ist im übrigen nach wie vor erstklassig, denn ein Vierkern-Die aus der letzten 22nm-Generation (Haswell) belegte seinerzeit 177mm² Chipfläche. Damit hat Intel zwischen seiner 22nm- und seiner 14nm-Fertigung auf derselben Chipfläche die Anzahl der CPU-Kerne glatt verdoppeln können.

    Intel Coffee Lake Refresh Achtkern-Die

  • 178mm² Chipfläche in der 14++ Fertigung von Intel (offizieller Die-Shot)
  • acht CPU-Kerne der Skylake-Architektur mit jeweils 256 kB L2-Cache sowie jeweils 2 MB L3-Cache pro CPU-Kern
  • GT2-Grafiklösung (24 EU, DirectX 12) der Kaby-Lake-Generation
  • DualChannel-Speicherinterface bis DDR4/2666 (inkl. Support für DDR3-Speicher)
  • wird generell verlötet angeboten
  • enthält diverse Hardware-Fixes gegenüber Meltdown & Spectre
  • läuft (nach BIOS-Update) auf allen Mainboards auf Basis von Intels 300er Chipsatz-Serie

Mit der neuen Anzahl an CPU-Kernen geht dann natürlich auch eine Veränderung bei den Intel-Produktnamen einher: Der Achtkerner mit HyperThreading (16 CPU-Threads) läuft erstmals im normalen Consumer-Segment als "Core i9" – eine Produktkennzeichnung, welche bislang eigentlich dem HEDT-Segment vorbehalten war. Der Achtkerner ohne HyperThreading (8 CPU-Threads) tritt dagegen als "Core i7" an – und geht damit im Vergleich zur vorhergehenden CPU-Generation in den Wettstreit mit einem Sechskerner mit HyperThreading, sprich gegen eine CPU mit mehr CPU-Threads (8 vs. 12). Der Rest der Produktnamen-Zuordnung bleibt gleich, auffallend bei der Core i-9000 Serie ist allerdings der Umstand, das nunmehr nur noch der geringere Teil des Produktportfolios mit aktivem HyperThreading angeboten wird – gerade einmal der Core i9 sowie die Pentium-Modelle. Vermutlich war dies nicht anders möglich, um die Intel-typisch klaren Produktabstufungen erzielen zu können – in manchen Fällen beraubt sich Intel damit aber natürlich höchstselbst an potentiell einsetzbarer Schlagkraft.

bis Skylake Kaby Lake Coffee Lake CFL-R
Core i9 - - - 8C + HT
Core i7 4C + HT 4C + HT 6C + HT 8C
Core i5 4C 4C 6C 6C
Core i3 2C + HT 2C + HT 4C 4C
Pentium 2C 2C + HT 2C + HT 2C + HT
Celeron 2C 2C 2C 2C

Bislang schnitzt Intel aus dieser Vorgabe erst einmal nur drei K-Modelle, welche die Nachfolge der entsprechenden Vorgänger aus der Core i-8000 Serie antreten. So beerbt der Core i5-9600K den Core i5-8600K, zwischen beiden Prozessoren gibt es faktisch nur einen gewissen Taktraten-Unterschied. Gleichfalls beerbt der Core i7-9700K den Core i7-8700K, neben einem eher geringfügigen Taktraten-Unterschied steht hierbei vor allem das Duell Sechskerner mit HyperThreading gegen Achtkerner ohne HyperThreading an. Der Core i9-9900K hat dagegen keinen direkten Vorgänger im normalen Consumer-Segment, sondern kann eher nur mit einem der kleineren HEDT-Modellen von Skylake-X verglichen werden. Weder der Sechskerner Core i7-7800K (383$) noch der Achtkerner Core i7-7820K (589$) passen allerdings preislich wirklich zum Core i9-9900K, welcher mit 488 Dollar Listenpreis erstaunlich viel für einen Prozessor aus dem normalen Consumer-Segment (außerhalb der HEDT-Modelle) kostet.

Coffee Lake (CFL) Coffee Lake Refresh (CFL-R)
Core i9-9900K 8C/16T, 3.6/5.0 GHz, 488$, ab 622€
6C/12T, 3.7/4.7 GHz, 359$, ab 399€ Core i7-8700K Core i7-9700K 8C/8T, 3.6/4.9 GHz, 374$, ab 475€
6C/6T, 3.6/4.3 GHz, 257$, ab 259€ Core i5-8600K Core i5-9600K 6C/6T, 3.7/4.6 GHz, 262$, ab 299€
Im Gegensatz zum originalen Coffee Lake tritt der Coffee Lake Refresh verlötet an.

Abseits der Kern- und Thread-Gestaltung können die neuen Prozessoren gegenüber den Vorgänger-Modellen primär zwei Punkte ins Feld führen: Zum einen wird der Coffee Lake Refresh nun endlich wieder verlötet angeboten – ein bei Intel seit "Sandy Bridge" im normalen Consumer-Segment nicht mehr gebotenes Feature. Damit verbessert sich die Wärmeableitung, womit die Prozessoren seltener ins Temperatur-Limit gelangen und damit ihre Boost-Taktraten besser ausspielen können sollten. Zum anderen sind genau jene Boost-Taktraten gutklassig erhöht wurden – besser als es die nominellen Taktraten vermuten lassen. So gehen Core i5-9600K sowie Core i7-9700K mit jeweils 200-300 MHz realen Mehrtakt gegenüber Core i5-8600K bzw. Core i7-8700K ins Rennen, dies ergibt letztlich ca. 6% Taktratengewinn zwischen Coffee Lake und dem Coffee Lake Refresh.

Basetakt Turbo 7C-8C Turbo 5C-6C Turbo 3C-4C Turbo 2C Turbo 1C
Core i9-9900K 3.6 GHz 4.7 GHz 4.7 GHz 4.8 GHz 5.0 GHz 5.0 GHz
Core i7-9700K 3.6 GHz 4.6 GHz 4.6 GHz 4.7 GHz 4.8 GHz 4.9 GHz
Core i7-8086K 4.0 GHz - 4.3 GHz 4.4 GHz 4.6 GHz 5.0 GHz
Core i7-8700K 3.7 GHz - 4.3 GHz 4.4 GHz 4.6 GHz 4.7 GHz
Core i5-9600K 3.7 GHz - 4.3 GHz 4.4 GHz 4.5 GHz 4.6 GHz
Core i5-8600K 3.6 GHz - 4.1 GHz 4.2 GHz 4.2 GHz 4.3 GHz

Neben den drei jetzt vorgestellten neuen Prozessoren wird die Core i-9000 Serie ab Jahresanfang 2019 dann noch weiteren Zuwachs bekommen und später wohl noch als komplette Prozessoren-Serie ausgebaut werden. Etwas vakant ist in diesem Zusammenhang noch, inwiefern insbesondere die kleineren Modelle wirklich die Hardware-Fixes gegenüber Meltdown & Spectre sowie die Verlötung mitbekommen werden – schließlich ist es für die kleineren Modelle eigentlich unnötig, das neue Achtkern-Die zu verwenden und würde auch das bisherige Sechskern-Die reichen. Um die gemachten Feature-Angaben jedoch nicht gleich wieder zu verwässern, müsste Intel entweder für die kleineren Modelle der Core i-9000 Serie auch das Achtkern-Die verwenden (so wie augenscheinlich auch der Sechskerner Core i5-9600K auf jenem neuen Achtkern-Die basiert) – oder alternativ ein neues, verbessertes Sechskern-Die auflegen. Gänzlich sicher sein kann man hierzu allerdings noch nicht: Denn insbesondere die Verlötung müsste bei den nachfolgenden kleineren Modellen, welche allesamt nicht Übertaktings-fähig sind, bezüglich der reinen Performance eigentlich nicht sein (bezüglich der CPU-Temperatur wäre dies natürlich besser).

Kerne Takt unl. L2+L3 Speicher Grafik TDP Preis Release
Core i9-9900K 8C/16T 3.6/5.0 GHz 2+16 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 @ 350/1200 MHz 95W 488$ 19. Okt. 2018
Core i9-9900 8C/16T mglw. 3.1/5.0 GHz 2+16 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 80W ? Q1/2019
Core i7-9700K 8C/8T 3.6/4.9 GHz 2+12 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 @ 350/1200 MHz 95W 374$ 19. Okt. 2018
Core i7-9700 8C/8T ? 2+12 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 65W ? Q1/2019
Core i5-9600K 6C/6T 3.7/4.6 GHz 1.5+9 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 @ 350/1150 MHz 95W 262$ 19. Okt. 2018
Core i5-9600 6C/6T 3.1/4.5 GHz 1.5+9 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 @ 350/1150 MHz 65W ? Q1/2019
Core i5-9500 6C/6T 3.0/4.3 GHz 1.5+9 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 @ 350/1100 MHz 65W ? Q1/2019
Core i5-9400 6C/6T 2.9/4.1 GHz 1.5+9 MB 2Ch. DDR4/2666 GT2 @ 350/1050 MHz 65W ? Q1/2019
Core i3-9100 4C/4T 3.7 GHz 1+6 MB 2Ch. DDR4/2400 GT2 @ 350/1100 MHz 65W ? Q1/2019
Core i3-9000 4C/4T 3.7 GHz 1+6 MB 2Ch. DDR4/2400 GT1 @ 350/1100 MHz 65W ? Q1/2019
Alle Coffee-Lake-Prozessoren (inklusive des Coffee-Lake-Refreshs) laufen ausschließlich auf (allen) Mainboards auf Basis von Intels 300er Chipsatz-Serie.

Zur Performance-Ermittlung im Bereich von Software-Anwendungen standen mehr als reichlich Testberichte zur Verfügung. Damit konnten auch gewisse Lücken überbrückt werden, welche sich dadurch ergaben, das nicht jeder Testbericht alle drei neuen Prozessoren testen konnte bzw. hier und da auch einmal die passenden Vergleichs-CPUs fehlten. Zu kritisieren ist allerdings, das sich doch zu viele Testberichte bei der reinen Benchmark-Anzahl eher denn zurückgehalten haben, obwohl gerade im Bereich der CPU-Performance dadurch sehr erhebliche Meß-Abweichungen provoziert werden können. Bei Testberichten mit unterhalb 10 Benchmarks ist es letztlich einfach nur Glück oder Pech, wenn die Benchmark-Auswahl ausreichend Abwechslung ins Spiel bringt, das also gut mit vielen CPU-Kernen, gut mit HyperThreading, gut mit hoher Taktrate, gut mit allen drei Punkten sowie auch gar nicht gut skalierende Benchmarks in einem repräsentativen Verhältnis enthalten sind.

Zu empfehlen wäre im CPU-Bereich hingegen eher eine Benchmark-Anzahl von 15 oder mehr Benchmarks, um die Performance unter einem breiten Feld an Anwendungs-Software abzubilden und der Problematik von das Gesamtergebnis zu stark beeinflußenden Einzeltests unter die Wahrnehmungsschwelle zu drücken. Jene Tests waren im Fall des Launches des Coffee Lake Refreshs erstaunlicherweise jedoch in der klaren Minderheit – dies war früher teilweise schon besser. Für den von uns über alle ausgewerteten Testberichte ermittelten Performance-Durchschnitt wurde dann natürlich zugunsten der Testberichte mit hoher Zahl an Einzeltests gewichtet, genauso auch wie die "Lückenfüllung" bei konkret nicht mitgetesteten Prozessoren-Modellen nur auf Basis dieser Testberichte mit hoher Zahl an Einzeltests vorgenommen wurde. Am Ende reicht es aber allein schon durch die pure Masse an ausgewerteten Benchmarks (im Anwendungs-Bereich ~2130, aufbereitet in zwei nachfolgenden Tabellen) für vergleichsweise solide Aussagen zur Performance dieser Prozessoren.

Anwendungen 7700K 8600K 9600K 8700K 9700K 2600X 2700X
Technik KBL, 4C/8T CFL, 6C/6T CFL-R, 6C/6T CFL, 6C/12T CFL-R, 8C/8T Zen+, 6C/12T Zen+, 8C/16T
AnandTech  (20 Tests) 73,9% 81,9% 86,1% 100% 111,0% 88,2% 103,8%
ComputerBase  (8 Tests) 69% - - 100% 111% 93% 115%
Guru3D  (13 Tests) - 78,5% 81,5% 100% 109,8% 96,2% 118,8%
Hardware.info  (14 Tests) - 81,0% 86,0% 100% 109,9% 87,6% 99,0%
Le Comptoir du Hardware  (16 Tests) 72,2% 74,7% 79,6% 100% 106,0% 89,7% 111,1%
PC Games Hardware  (4 Tests) 73,1% 74,3% 76,4% * 100% 88,8% * 82,4% 103,6%
PCLab  (15 Tests) 78,5% 82,6% 89,1% 100% 107,1% - 98,9%
PurePC  (8 Tests) 72,9% 75,4% - 100% 108,6% 89,0% 108,8%
SweClockers  (8 Tests) 72,4% 68,3% 71,1% 100% 99,8% 89,9% 109,2%
TechPowerUp  (22 Tests) 83,6% 81,0% - 100% 105,0% 86,9% 101,2%
TechSpot  (10 Tests) 71,9% 74,1% - 100% 101,4% 89,3% 111,8%
Tom's Hardware  (20 Tests) 85,1% 86,4% 90,8% 100% 107,9% 91,6% 103,9%
gemittelte Anwendungs-Performance 75,4% 78,1% 82,6% 100% 108,0% 88,1% 106,4%
Listenpreis 339$ 257$ 262$ 359$ 374$ 229$ 329$
Straßenpreis ab 376€ ab 259€ ab 299€ ab 399€ ab 475€ ab 199€ ab 299€
Performance-Durchschnitt maßvoll gewichtet zugunsten jener Testberichte mit mehr Einzelbenchmarks
* ... Benchmark-Werte mit festgesetztem Power-Limit, selbige wurden für den Performance-Durchschnitt auf ein freies Power-Limit normalisiert

Mittels dem Launch der drei Prozessoren Core i5-9600K, Core i7-9700K und Core i9-9900K hat Intel am 19. Oktober 2018 den Startschuß für seine 9. Core-Generation gegeben. Jene Core i-9000 Serie läuft Intel-intern als "Coffee Lake Refresh" (CFL-R) und deuten damit schon an, was hierbei Sache ist: Einmal mehr bringt Intel einen Refresh der bestehenden CPU-Architektur, welche sich seit "Skylake" aus dem Jahr 2015 bis jetzt nicht verändert hat. Dies hängt natürlich mit den Intel-Problemen mit der 10nm-Fertigung zusammen, welche alle früheren Planungen nach hinten verschoben und Intel somit zu diesen faktisch dazwischengeschobenen Refresh-Generationen gezwungen haben. Da Intel nunmehr seit einigen CPU-Generationen (und im Gegensatz zu früher) weder eine neue Chipfertigung noch Verbesserungen an der CPU-Architektur aufbieten kann, ist man schon beim originalen "Coffee Lake" den Weg gegangen, einfach mehr CPU-Kerne zu bieten - und beim Coffee Lake Refresh setzt man diese Strategie mit erstmals einem Achtkerner im normalen Consumersegment nahtlos fort.






neue Chipfertigung
bessere Architektur
mehr CPU-Kerne
Verlötung





Sandy Bridge
Core i-2000 Serie (32nm, 2011)

✓  (erheblich)





Ivy Bridge
Core i-3000 Serie (22nm, 2012)
✓  (32nm → 22nm)
✓  (gering)    





Haswell
Core i-4000 Serie (22nm, 2013)

✓  (gering)    





Broadwell
Core i-5000 Serie (14nm, 2015)
✓  (22nm → 14nm)
✓  (gering)    





Skylake
Core i-6000 Serie (14nm, 2015)

✓  (minimal)  





Kaby Lake
Core i-7000 Serie (14nm, 2017)







Coffee Lake
Core i-8000 Serie (14nm, 2017)


✓  (4C → 6C)




Coffee Lake Refresh
Core i-9000 Serie (14nm, 2018)


✓  (6C → 8C)