Launch-Analyse Intel Rocket Lake

Montag, 5. April 2021
 / von Leonidas
 

Nach Jahren der technologischen Eintönigkeit bei Intel steht mittels "Rocket Lake" bzw. der 11. Core-Generation nun erstmals wieder eine echte technologische Veränderung an, bei welcher die aus dem Mobile-Segment bekannten "Cove" CPU-Kerne mit höherer IPC für das Desktop-Segment umgesetzt werden. Da dies jedoch weiterhin unter der 14nm-Fertigung abläuft, konnte Intel bei der Anzahl der CPU-Kerne nicht erneut zulegen, sondern musste gegenüber der eigenen Vorgänger-Generation "Comet Lake" sogar etwas abspecken. Große Erfolge unter der Anwendungs-Performance sind daher für Rocket Lake kaum zu erwarten, allerdings sollte sich der Cove-bedingte IPC-Boost gerade unter Spielen wiederfinden lassen respektive hat Intel für Rocket Lake sogar das Motto "Designed to Game" ausgegeben. Ob sich selbiges anhand der durch die Launchreviews aufgestellten Benchmarks bestätigen läßt, soll nachfolgend mittels dieser Launch-Analyse ermittelt werden.

    Intel "Rocket Lake" (RKL)

  • 6 Mrd. Transistoren auf 270mm² Chipfläche in der 14nm-Fertigung von Intel
  • max. 8 CPU-Kerne (+HT) der "Cypress Cove" Architektur (Abwandlung von "Sunny Cove")
  • 512 kByte Level2-Cache sowie 2 MB Level3-Cache pro CPU-Kern
  • erstmalige Unterstützung von AVX-512 im Desktop
  • IPC-Gewinn laut Intel +19%, mit +17% nachgemessen
  • max. 32 EU integrierte Grafik auf Basis der Xe-Architektur
  • PCI Express 4.0 mit 20 Lanes (16 für Grafik, 4 für SSD)
  • Sockel LGA1200, benutzbar auf Mainboards von Intels 500er Chipsatz-Serie sowie H470 & Z490 (nach BIOS-Update)
  • Verkaufsname: 11. Core-Generation bzw. Core i-11000 Serie

Für die CPU-Architektur von Rocket Lake setzt Intel auf eine Abwandlung der "Sunny Cove" CPU-Kerne der Ice-Lake-Architektur, welche für Rocket Lake den Eigennamen "Cypress Cove" erhalten haben. Jene sind damit nominell nicht ganz so modern wie die "Willow Cove" CPU-Kerne der Tiger-Lake-Architektur – was in der Praxis aber wohl weit weniger einen Nachteil darstellt, denn Tiger Lake ist IPC-normiert auch nicht wirklich schneller als Ice Lake. Der Rückgriff auf die (etwas) ältere CPU-Architektur war wohl notwendig wegen des Zeitbedarfs der Anpassungsarbeiten – zum einen an Desktop-Bedürfnisse mit den dort üblichen hohen Taktraten, zum anderen zugunsten der nochmals verwendeten 14nm-Fertigung. Diesbezüglich dürfte Intel sicherlich hier und da Kompromisse eingegangen sein, um nicht bei den Taktraten beachtbar niedriger zu landen – da IPC-Zuwachs und niedrigere Taktraten zusammengerechnet ein Nullsummenspiel ergeben (können), wie seinerzeit von Ice Lake höchstselbst demonstriert. Der von Intel propagandierte IPC-Gewinn von +19% läßt sich hingegen tatsächlich nachvollziehen, die ComputerBase ermittelte diesbezüglich +17%.

Daneben gab es weitere bedeutsame technologische Verbesserungen bei Rocket Lake: Für die integrierte Grafik stand die Xe-Architektur Pate, welche bereits bei Tiger Lake sowie den neuen Desktop-Grafikkarten von Intel Verwendung findet. Neben erheblichen IPC-Zugewinnen auf Grafik-Seite wurde die Standard-Grafiklösung zudem mit 32 EU gleich um ein Drittel breiter angesetzt als bisher (24 EU). Der offizielle Speichersupport erreicht erstmals bei Intel DDR4/3200, wenngleich diese Taktung bekannterweise auch schon von den Speichercontrollern früherer Intel-Prozessoren (problemlos) vertragen wurde. Ebenfalls erstmals bei Intel gibt es Support für PCI Express 4.0, hierbei werden 20 Lanes seitens des Rocket-Lake-Prozessors selber geboten. Nominell gibt es selbigen Support nur auf Mainboards mit 500er Chipsätzen, allerdings haben sich einige Retail-Platinen mit H470- und Z490-Chipsätzen ebenfalls den Support von PCI Express 4.0 zertizieren lassen (sofern mit Rocket-Lake-Prozessoren betrieben).

Kürzel Prozessoren-Serie neue Chipfertigung bessere Architektur mehr CPU-Kerne Verlötung
Sandy Bridge SNB Core i-2000 Serie (32nm, 2011)  (erheblich)
Ivy Bridge IVB Core i-3000 Serie (22nm, 2012)  (32nm → 22nm)  (gering)    
Haswell HSW Core i-4000 Serie (22nm, 2013)  (gering)    
Broadwell BDW Core i-5000 Serie (14nm, 2015)  (22nm → 14nm)  (gering)    
Skylake SKL Core i-6000 Serie (14nm, 2015)  (minimal)  
Kaby Lake KBL Core i-7000 Serie (14nm, 2017)
Coffee Lake CFL Core i-8000 Serie (14nm, 2017)  (4C → 6C)
Coffee Lake Refresh CFL-R Core i-9000 Serie (14nm, 2018)  (6C → 8C)
Comet Lake CML Core i-10000 Serie (14nm, 2020)  (8C → 10C)
Rocket Lake RKL Core i-11000 Serie (14nm, 2021)  (erheblich)  (weniger!)

Ein gewichtiges Zugeständnis an die 14nm-Fertigung existiert – neben in der CPU-Architektur selber eventuell versteckten Kompromissen – bei der Anzahl der gebotenen CPU-Kerne: Jene geht bei Rocket Lake wieder auf maximal 8 zurück, nachdem die Vorgänger-Generation "Comet Lake" bereits maximal 10 CPU-Kerne aufbieten konnte. Der augenscheinliche Grund liegt hierfür liegt in der Größe des bei Rocket Lake alleinig (für alle entsprechenden CPU-Modelle) verwendeten Prozessoren-Dies, welches mit 270mm² Chipfläche schon sehr "fett" für einen Consumer-Prozessor von Intel ausgefallen ist. Üblicherweise versucht Intel, seine Spitzen-Modelle im Consumer-Bereich bei um die 150mm² Chipfläche zu halten – ein Anspruch, welchen man im Laufe der Kern-Kriege mit AMD zuletzt nicht mehr ganz halten konnte, welchen Rocket Lake nun jedoch komplett durchbricht.

Ein Zehnkern-Die unter der Rocket-Lake-Architektur wäre dann aber wohl ca. 300mm² groß geworden, was weder wirtschaftlich darstellbar ist (schließlich werden auch alle billigen Sechskerner hieraus gewonnen), noch wahrscheinlich wirklich zählbares gebracht hätte: Denn Rocket Lake verbraucht wegen des Rückgriffs auf die "Cove" CPU-Kerne in Verbindung mit der 14nm-Fertigung ziemlich gut Strom schon bei einem Achtkerner. Für einen Zehnkerner hätte Intel demzufolge die TDP-Klasse nach oben korrigieren müssen (ein medialer Kotau) oder aber wäre mit unterdurchschnittlichen Performance-Gewinnen für die zwei CPU-Kerne mehr bestraft worden. Intel hat sich wie zu sehen für die kleinere Lösung entschieden, welche Rocket Lake zwar in der Disziplin der Anwendungs-Performance limitiert, dafür hingegen keine größeren Verrenkungen bei Wirtschaftlichkeit und TDP-Klasse erzwingt.

Fertigung Vierkerner Sechskerner Achtkerner Zehnkerner
Sandy Bridge 32nm 216mm² - - -
Ivy Bridge 22nm 160mm² - - -
Haswell 22nm 177mm² - - -
Skylake 14nm 122mm² - - -
Kaby Lake 14nm 126mm² - - -
Coffee Lake 14nm 126mm² 150mm² 174mm² -
Comet Lake 14nm - ~150mm² - 198mm²
Rocket Lake 14nm - - 270mm² -
Chipflächen jeweils mit GT2-Grafiklösung

Den Nachteil der zwei fehlenden CPU-Kerne an der Spitze ist zum Glück allein bei den Core-i9-Prozessoren präsent, in den anderen Produktsegment bleibt die Anzahl der gebotenen Kerne und Threads gleich zu den jeweiligen Comet-Lake-Vorgängern. Mangels anderer Unterscheidungsmerkmale beglückt Intel den Core i9 von Rocket Lake dann zumindest bei den Spitzenmodellen mit zwei neuen Feature: So erlauben (rein offiziell) auf DDR4/3200 nur Core i9-11900K & -11900KF den vollen Speichercontroller-Takt zu fahren ("Gear 1"). Die anderen Prozessoren des Rocket-Lake-Portfolios schaffen dies nur mit DDR4/2933 bzw. schalten hingegen bei DDR4/3200 auf den halben Takt des Speichercontrollers herunter ("Gear 2") und verlieren somit nicht unbeachtlich an Spiele-Performance. Die bisherigen Praxis-Erfahrungen zeigen allerdings darauf hin, dass dies eine eher ausgedachte Einschränkung darstellt und der Speichercontroller von Rocket Lake auf allen Prozessoren-Modellen Gear 1 auch bei DDR4/3200 (und etwas darüber hinaus) mitmacht. Die allermeisten Testberichte haben somit gleich mit Gear 1 getestet – ob durch Wahl eines niedrigeren Speichertakts oder manuell forciert.

bis Skylake Kaby Lake Coffee Lake CFL-R Comet Lake Rocket Lake
Core i9 - - - 8C+HT 10C+HT 8C+HT
Core i7 4C+HT 4C+HT 6C+HT 8C 8C+HT 8C+HT
Core i5 4C 4C 6C 6C 6C+HT 6C+HT
Core i3 2C+HT 2C+HT 4C 4C 4C+HT 4C+HT
Pentium 2C 2C+HT 2C+HT 2C+HT 2C+HT 2C+HT
Celeron 2C 2C 2C 2C 2C 2C

Genauso erhalten allein Core i9-11900K & -11900KF einen neuen Boost-Modus in Form von "Adaptive Boost" – bei welchem der maximale Boost-Takt im AllCore-Modus von 4.8 auf 5.1 GHz hochgeht, je nachdem ob es Spannungsversorgung und CPU-Temperatur zulassen. Allerdings wurden die Taktraten von Adaptive Boost in nachfolgender Spezifikations-Tabelle bewußt außen vor gelassen, denn Intel zwingt die Mainboard-Hersteller, das Feature (bei deren Platinen) ab Werk zu deaktivieren. Der Anwender muß das Feature somit im Mainboard-BIOS direkt selber einschalten – wahrscheinlich, weil Adaptive Boost nur zusammen mit dem gleichzeitigen Aushebeln der Power-Limits einen Performance-Effekt ergibt, ansonsten ist das Feature faktisch wirkungslos. Im eigentlichen handelt es sich somit um eine dynamische Overclocking-Funktion (nicht unähnlich zu AMDs "Precision Boost Overdrive") – welche allerdings weiterhin von der Intel-Garantie gedeckt wird.

Wie zuletzt bei allen Intel-Generationen gibt es auch bei Rocket Lake zu jedem K-Modell ein KF-Modell mit deaktivierter Grafik samt abgesenktem Preispunkt (zuzüglich weiterer F-Modellen im 65W-Bereich). Da AMDs Gegenangebote allesamt ohne integrierter Grafik antreten, wurde nachfolgend durchgehend der Preispunkt der KF-Modelle (sofern günstiger) zum Vergleich bzw. für Preis/Leistungs-Betrachungen herangezogen, auch wenn fast alle vorhandenen Benchmarks von K-Modellen stammen. Da im Rahmen der Meßungenauigkeit jedoch problemlos von der Performance der K-Modelle auf die Performance der KF-Modelle geschlossen werden kann, erscheint dieser (preisliche) Vergleich zu Intels KF-Modellen als fairer. Letztlich erhalten die Käufer eines K-Modells mit integrierter Grafik für den aufzubringenden (geringen) Mehrpreis auch einen vernünftigen Gegenwert in Form einer funktionierenden wie lieferbaren Grafiklösung.

Abst. Kerne Taktraten unl. L2+L3 Grafik TDP/PL2 Liste
Core i9-11900K RKL 8C/16T 3.5/4.8/5.3 GHz 4+16 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 125/251W $539
Core i9-11900KF RKL 8C/16T 3.5/4.8/5.3 GHz 4+16 MB deaktiviert 125/251W $519
Core i9-11900 RKL 8C/16T 2.5/4.7/5.2 GHz 4+16 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 65/224W $439
Core i9-11900F RKL 8C/16T 2.5/4.7/5.2 GHz 4+16 MB deaktiviert 65/224W $422
Core i7-11700K RKL 8C/16T 3.6/4.6/5.0 GHz 4+16 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 125/251W $399
Core i7-11700KF RKL 8C/16T 3.6/4.6/5.0 GHz 4+16 MB deaktiviert 125/251W $374
Core i7-11700 RKL 8C/16T 2.5/4.4/4.9 GHz 4+16 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 65/224W $323
Core i7-11700F RKL 8C/16T 2.5/4.4/4.9 GHz 4+16 MB deaktiviert 65/224W $298
Core i5-11600K RKL 6C/12T 3.9/4.6/4.9 GHz 3+12 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 125/?W $262
Core i5-11600KF RKL 6C/12T 3.9/4.6/4.9 GHz 3+12 MB deaktiviert 125/?W $237
Core i5-11600 RKL 6C/12T 2.8/4.3/4.8 GHz 3+12 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 65/154W $213
Core i5-11500 RKL 6C/12T 2.7/4.2/4.6 GHz 3+12 MB UHD750 (Xe @ 32 EU) 65/154W $192
Core i5-11400 RKL 6C/12T 2.6/4.2/4.4 GHz 3+12 MB UHD730 (Xe @ 24 EU) 65/154W $182
Core i5-11400F RKL 6C/12T 2.6/4.2/4.4 GHz 3+12 MB deaktiviert 65/154W $157
Core i3-10325 CML-R 4C/8T 3.9/4.5/4.7 GHz 1+8 MB UHD630 (24 EU) 65/?W $154
Core i3-10305 CML-R 4C/8T 3.8/4.3/4.5 GHz 1+8 MB UHD630 (24 EU) 65/?W $143
Core i3-10105 CML-R 4C/8T 3.7/4.2/4.4 GHz 1+6 MB UHD630 (24 EU) 65/?W $122
Core i3-10105F CML-R 4C/8T 3.7/4.2/4.4 GHz 1+6 MB deaktiviert 65/?W $97
Pentium G6605 CML-R 2C/4T 4.3 GHz 0.5+4 MB UHD630 (24 EU) 65/?W $86
Pentium G6505 CML-R 2C/4T 4.2 GHz 0.5+4 MB UHD630 (24 EU) 65/?W $75
Pentium G6405 CML-R 2C/4T 4.1 GHz 0.5+4 MB UHD610 (18 EU) 65/?W $64
Taktraten-Angaben: 1. Base-Takt, 2. AllCore-Turbo, 3. maximaler Turbo-Takt – jeweils inklusive Turbo Boost Max 3.0 und Thermal Velocity Boost (TVB) (aber ohne Adaptive Boost, da deaktiviert ausgeliefert); "unl." = unlocked, sprich zum Übertakten freigegeben; maximaler offizieller Speichersupport: Rocket Lake durchgehend DualChannel DDR4/3200, Comet-Lake-Refresh durchgehend DualChannel DDR4/2666

Vorstehende Spezifikations-Tabelle enthält auch die Modelle des Comet-Lake-Refreshs, welche Intel in den Produktsegmenten "Pentium" und "Core i3" ansetzt – da für diese Segmente keine Rocket-Lake-Prozessoren erscheinen werden. Ursprünglich wollte Intel den Comet-Lake-Refresh sogar mit in die Core i-11000 Serie einordnen, hat sich jedoch glücklicherweise noch vor dem Launch entsprechend umentschieden, so das jene Prozessoren-Modelle nunmehr durch die bei Intel ansonsten nicht benutzte letzte "5" im Modellnamen erkennbar sind. Durch die zwei verwendeten Architekturen sowie nur singuläre Abweichungen bei der Kern-Anzahl ergeben sich recht unterschiedliche Hardware- und Preis-Veränderungen zwischen den gleichnamigen Modellen von altem zu neuem Intel-Portfolio – gibt es somit keinen einheitlich für alle Prozessoren-Modelle geltenden Technik-Fortschritt:

10. Core-Gen. 11. Core-Gen. Hardware- und Preis-Veränderungen
Core i9-10900K ($488) Core i9-11900K ($539) neue Architektur, 2 Kerne weniger, minimal weniger Takt, neue Xe-Grafik, +10% Preisaufschlag
Core i7-10700K ($374) Core i7-11700K ($399) neue Architektur, gleiche Kern-Anzahl, minimal weniger Takt, neue Xe-Grafik, +7% Preisaufschlag
Core i5-10600K ($262) Core i5-11600K ($262) neue Architektur, gleiche Kern-Anzahl, grob gleicher Takt, neue Xe-Grafik, gleicher Listenpreis
Core i5-10400F ($157) Core i5-11400F ($157) neue Architektur, gleiche Kern-Anzahl, grob gleicher Takt, gleicher Listenpreis
Core i3-10100F ($97) Core i3-10105F ($97) unveränderte Architektur, gleiche Kern-Anzahl, minimal mehr Takt, gleicher Listenpreis
Pentium G6400 ($64) Pentium G6405 ($64) unveränderte Architektur, gleiche Kern-Anzahl, minimal mehr Takt, gleicher Listenpreis

Preislich ist Intel für Rocket Lake normalerweise auf demselben Niveau wie unter Comet Lake unterwegs – mit der Ausnahme der K/KF-Modelle von Core i7 & i9, wo sich Intel einen gewissen Preisaufschlag von +7-10% gegönnt hat. Dies führt Intels Spitzenmodelle (im Consumer-Segment) erstmals seit langer Zeit wieder über die 500-Dollar-Marke – das letzte Mal gab es das mit Prozessoren-Generationen, bei welchen noch nicht die heutige klare Trennung zum HEDT-Segment existierte. Eigentlich ist diese Preiserhöhung angesichts des Rückschritts bei der Anzahl der CPU-Kerne beim Core i9 nicht wirklich rechtzufertigen – welche zudem eine unnatürlich hohe Preisdifferenz zum (in diesem Fall) nahezu gleichen Core i7 auftut. Aller Vermutung nach setzt Intel hierbei auf jene Käuferschicht, welche generell nur zum Spitzenmodell greift – und melkt jene nun noch ein wenig mehr.

Wohl eben deswegen ist der Core i9-11900K/KF derzeit im Einzelhandel auch noch deutlich oberhalb seines Listenpreises unterwegs, während die anderen Rocket-Lake-Modelle diesbezüglich eine freudige Überraschung anzeigen und sowohl lieferbar sind als auch in der Nähe ihres jeweiligen Listenpreises angeboten werden. Dafür hat AMD bei Zen 3 einige Monate gebraucht – und auch jetzt noch sind Ryzen 9 5900X & 5950X schwer erhältlich und wenn dann nur klar oberhalb AMDs Listenpreis zu bekommen. Normalerweise sollten sich Core i9-11900K/KF und Ryzen 9 5900X direkt beharken, aber derzeit ist dieser Vergleich mangels Lieferbarkeit auf AMD-Seite ein weitgehendes "Schattenboxen". Vernünftig vergleichbar sind hingegen Core i7-11700K/KF zu Ryzen 7 5800X, wobei das Intel-Modell einen gewissen Preisvorteil hält und demzufolge vielleicht auch nicht ganz so schnell wie das AMD-Modell ausfallen muß.

Für den Core i5-11600K/KF hat AMD hingegen kein preisliches Pendant im Zen-3-Portfolio aufzubieten, der Ryzen 5 5600X ist preislich deutlich höher angesetzt. Der einzige passende Vergleichpartner zum Core i5-11600K/KF ist somit der Ryzen 5 3600XT aus AMDs Zen-2-Riege, welcher natürlich dann ohne Zen-3-Vorteile in den Ring steigt. Gleiches gilt am unteren Ende der Vergleichs-Palette beim Core i5-11400/F, zu welchem preislich allein der Ryzen 5 3600 auf wiederum Zen-2-Basis passt. Intel kann somit derzeit insbesondere mit dem Pfund wuchern, dass Rocket Lake eine weitgehend vollständige CPU-Generation darstellt (zumindest bis hinunter zu günstigen Sechskernern), während AMD seine Zen-3-Riege trotz mehrere Monate früherem Start noch nicht in günstige Preisgefilde ausgebaut hat, dort hingegen mit "Alt-Modellen" arbeiten muß.

AMD Zen 2/3 Straße Intel Rocket Lake
Zen 3, 12C/24T, 3.7/4.8 GHz, 105W, $549     Ryzen 9 5900X ca. 800€ *    
    640-700€ Core i9-11900K/KF     RKL, 8C/16T, 3.5/5.3 GHz, 125W, $519/539
Zen 3, 8C/16T, 3.8/4.7 GHz, 105W, $449     Ryzen 7 5800X 425-460€    
    390-420€ Core i7-11700K/KF     RKL, 8C/16T, 3.6/5.0 GHz, 125W, $374/399
Zen 3, 6C/12T, 3.7/4.6 GHz, 65W, $299     Ryzen 5 5600X 310-350€    
    235-270€ Core i5-11600K/KF     RKL, 6C/12T, 3.9/4.9 GHz, 125W, $237/262
Zen 2, 6C/12T, 3.8/4.5 GHz, 95W, $249     Ryzen 5 3600XT 230-270€    
    160-200€ Core i5-11400/F     RKL, 6C/12T, 2.6/4.4 GHz, 65W, $157/182
Zen 2, 6C/12T, 3.6/4.2 GHz, 55W, $199     Ryzen 5 3600 160-190€    
Straßenpreise gemäß dem Geizhals-Preisvergleich für lieferbare Angebote vom 5. März 2021 (egal ob tray oder boxed); * ... Ryzen 9 5900X derzeit schlecht verfügbar