Launch-Analyse Intel Comet Lake

Sonntag, 14. Juni 2020
 / von Leonidas
 

Da Intel im Desktop-Segment auch dieses Jahr weder eine neue Prozessoren-Architektur noch ein neues Fertigungsverfahren zur Verfügung steht, muß Intels Prozessoren-Generation für das Jahr 2020 in Form von "Comet Lake" bzw. der Core i-1000 Prozessoren-Serie wie bekannt mit einem neuen Aufguß der Skylake-Architektur unter weiterhin der 14nm-Fertigung vorlieb nehmen – beiderseits im Desktop-Bereich erstmals schon im Jahr 2015 eingesetzt. Trotzdem hat sich Intels Prozessoren-Angebot gegenüber jener Skylake-Generation durch die Hinzunahme von immer mehr CPU-Kernen doch deutlich gewandelt, natürlich vorangetrieben durch die seitens AMD mit den Zen-basierten Ryzen-Prozessoren aufgeworfenen "Kern-Kriege". Mit dieser Launch-Analyse soll nachfolgend herausgearbeitet werden, was die Launch-Reviews zu den Fragen Anwendungs-Performance, Spiele-Performance und Stromverbrauch an Daten zu Core i5-10400F, Core i5-10600KF, Core i7-10700KF & Core i9-10900KF liefen konnten bzw. was sich demzufolge zur Einordnung von Intels Comet-Lake-Generation gegenüber AMDs Gegenangeboten aus der Zen-2-Generation ergibt.

Der weitere Ausbau der Skylake-Architektur führt bei Comet Lake zu Prozessoren mit bis zu 10 CPU-Kernen – was dann allerdings abgesehen von wiederum gewissen Taktratensteigerungen der einzige deutliche Unterschied zum vorhergehenden Coffee Lake Refresh bzw. der Core i-9000 Serie darstellt. Technisch gesehen legt Intel dafür zwei neue Prozessoren-Dies auf: Erstmals ein Zehnkern-Die auf ~198mm² Chipfläche sowie ein neues Sechskern-Die auf grob ~150mm² Chipfläche. Letzteres ist derzeit nur indirekt bestätigt, aber sofern die von Intel für Comet Lake-S verkündete neue Hardware-Lösung gegenüber Meltdown V4 (nebst einem Microcode-Update gegenüber Meltdown 3a, welches jedoch nicht Hardware-relevant ist) tatsächlich für die komplette Prozessoren-Riege im Desktop-Bereich gelten soll, dann geht dies nur über jenes neue Sechskern-Dies – anstatt einfach das vorhandene Sechskern-Die von Coffee Lake weiterzuverwenden.

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)

Das Hauptmerkmal von Comet Lake bzw. der Core i-10000 Serie liegt somit im Sprung auf mehr CPU-Kerne bzw. mehr CPU-Threads durch die fast komplette Prozessoren-Serie hindurch. Dies gab es zuletzt beim originalen Coffee Lake bzw. der Core i-8000 Serie und ist klar AMDs Vorlage bei deren Zen-2-Generation mit nun sowohl hoher IPC als auch vielen CPU-Kernen geschuldet. Damit bietet Intel auch erstmals bei seinen Core-i-Prozessoren das HyperThreading-Feature praktisch durchgehend (zumindest von Pentium bis Core i9) an – bislang war jenes Feature zumeist bei einzelnen Intel-Modellen deaktiviert und insbesondere bei den vorhergehenden, Coffee-Lake-basierten Core i-8000 & i-9000 Serien sogar vergleichsweise selten anzutreffen. Damit fährt Intel bei Comet Lake die Möglichkeiten der Technik erstmals vollkommen aus – im Rahmen dessen, was vorhanden ist bzw. unter weiterhin klarer Abstufungen zwischen Celeron, Pentium, Core i3, Core i5, Core i7 und Core i9 natürlich.

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

Hinzukommend zu diesem Hauptunterschied gibt es weitere Differenzen zur vorhergehenden Core i-9000 Serie in Form von (größtenteils) etwas mehr Level3-Cache (erreicht über weniger Cache-Deaktivierungen, nicht durch mehr Cache pro CPU-Kern auf dem Die), minimal bis etwas mehr Takt, oftmals einem höheren offiziellen Speicher-Support sowie teilweise höheren TDPs. Hinzu kommt bei den Celeron- und Pentium-Modellen der Verzicht auf die bisherige Deaktivierung von AVX & AVX2 – was angesichts der Leistungsklasse dieser Prozessoren zwar nicht viel ausmacht, aber selbige bisher doch technologisch weit ins Hintertreffen geschickt hatte. Der (neben dem Zugewinn an CPU-Threads) am stärksten beachtete Punkt sind sicherlich die Taktraten-Gewinne, welche relativ gesehen zwar allerhöchstens mittelprächtig ausfallen, allerdings immerhin gleich sechs Prozessoren-Modelle von Comet Lake oberhalb einer maximalen Taktraten von 5.0 GHz führen.

Coffee Lake Refresh Comet Lake Hardware-Verbesserungen
Core i9-9900KF  (463$) Core i9-10900KF  (472$) +2C, mehr L3-Cache, etwas mehr Takt, max. DDR4/2933, höhere TDP
Core i7-9700KF  (349$) Core i7-10700KF  (349$) +HT, mehr L3-Cache, etwas mehr Takt, max. DDR4/2933, höhere TDP
Core i5-9600KF  (237$) Core i5-10600KF  (237$) +HT, mehr L3-Cache, etwas mehr Takt, höhere TDP
Core i5-9400F  (157$) Core i5-10400F  (157$) +HT, mehr L3-Cache, minimal mehr Takt
Core i3-9100  (122$) Core i3-10100  (122$) +HT, minimal mehr Takt, max. DDR4/2666
Pentium G5420  (64$) Pentium G6400  (64$) etwas mehr Takt, max. DDR4/2666, AVX & AVX2
Celeron G4930  (42$) Celeron G5900  (42$) etwas mehr Takt, max. DDR4/2666, AVX & AVX2

Erreicht wird dies inzwischen auch bei Intel fast durchgehend nur noch über "kreative" Boost-Mechnismen wie "Turbo Boost Max Technology 3.0" oder "Thermal Velocity Boost" (TVB), welche beiderseits an Umgebungs-Bedingungen hängen und somit die angegebenen Maximal-Frequenzen nicht für das vorliegende Einzelmodell garantieren können. Wie also auch bei AMD sollte man sich besser nicht an diesen maximalen Taktraten festhalten, jene sind üblicherweise nur bei geringen Lasten auf einzelnen CPU-Kernen erreichbar. Eher interesant ist die Angabe des AllCore-Turbos, welche Intel auch weiterhin abgibt und welche bei adäquater Kühlung auch in der Praxis erreicht werden sollte. Gegenüber den derzeit bei AMD erreichbaren AllCore-Taktraten von leicht oberhalb 4 GHz liegt Intel im unteren bis mittleren Feld der Core i-1000 Serie in etwa gleichwertig, hat im oberen Feld bei den besseren Core-i5-Modellen sowie im Bereich der Core-i7/i9-Modelle dann jedoch gewisse bis teilweise beachtliche Taktratenvorteile.

Wie aller zwei CPU-Generationen seitens Intel üblich, benutzt Comet Lake bzw. die Core i-10000 Prozessoren-Serie einen neuen Sockel und ist damit Mainboard-inkompatibel gegenüber den Coffee-Lake-basierten Vorgängern. Der neue Sockel "LGA 1200" setzt demzufolge neue Mainboards aus Intels neuer 400er Chipsatz-Serie voraus – bei welcher es wieder die bekannten Feature-Abstufungen Z490, H470, B460 und H410 gibt. Weiterhin fehlend ist PCI Express 4.0 – was, da es inzwischen ein CPU-Feature darstellt, schlicht bei Comet Lake noch nicht Teil der Architektur ist bzw. seitens Intel wohl eine zu große Hardware-Änderung erforderlich gemacht hätte, um selbiges zu integrieren. Gegenüber AMDs Zen-2-Prozessoren ist dies natürlich ein gewisser Nachteil, gerade da jene bereits im Jahr 2019 derart vorgelegt haben, das Interesse speziell an SSDs über PCI Express 4.0 durchaus vorhanden ist, und schnell angebundene SSDs mittels der NextGen-Konsolen demnächst quasi zu einem allgemeinen Standard werden dürften.

Kerne Taktraten unl. verl. L2+L3 Grafik Speicher TDP/PL2 Liste Release
Core i9-10900K 10C/20T 3.7/4.9/5.3 GHz 2.5+20 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2933 125/250W 488$ 20. Mai 2020
Core i9-10900KF 10C/20T 3.7/4.9/5.3 GHz 2.5+20 MB deaktiviert 2Ch. DDR4/2933 125/250W 472$ 20. Mai 2020
Core i9-10900 10C/20T 2.8/4.6/5.2 GHz 2.5+20 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2933 65/224W 439$ 27. Mai 2020
Core i9-10900F 10C/20T 2.8/4.6/5.2 GHz 2.5+20 MB deaktiviert 2Ch. DDR4/2933 65/224W 422$ 27. Mai 2020
Core i7-10700K 8C/16T 3.8/4.7/5.1 GHz 2+16 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2933 125/229W 374$ 20. Mai 2020
Core i7-10700KF 8C/16T 3.8/4.7/5.1 GHz 2+16 MB deaktiviert 2Ch. DDR4/2933 125/229W 349$ 20. Mai 2020
Core i7-10700 8C/16T 2.9/4.6/4.8 GHz 2+16 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2933 65/224W 323$ 27. Mai 2020
Core i7-10700F 8C/16T 2.9/4.6/4.8 GHz 2+16 MB deaktiviert 2Ch. DDR4/2933 65/224W 298$ 27. Mai 2020
Core i5-10600K 6C/12T 4.1/4.5/4.8 GHz 1.5+12 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 125/182W 262$ 20. Mai 2020
Core i5-10600KF 6C/12T 4.1/4.5/4.8 GHz 1.5+12 MB deaktiviert 2Ch. DDR4/2666 125/182W 237$ 20. Mai 2020
Core i5-10600 6C/12T 3.3/4.4/4.8 GHz 1.5+12 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 65/134W 213$ 27. Mai 2020
Core i5-10500 6C/12T 3.1/4.2/4.5 GHz 1.5+12 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 65/134W 192$ 27. Mai 2020
Core i5-10400 6C/12T 2.9/4.0/4.3 GHz tlw. 1.5+12 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 65/134W 182$ 27. Mai 2020
Core i5-10400F 6C/12T 2.9/4.0/4.3 GHz tlw. 1.5+12 MB deaktiviert 2Ch. DDR4/2666 65/134W 157$ 27. Mai 2020
Core i3-10320 4C/8T 3.8/4.4/4.6 GHz 1+8 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 65/90W 154$ 27. Mai 2020
Core i3-10300 4C/8T 3.7/4.2/4.4 GHz 1+8 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 65/90W 143$ 27. Mai 2020
Core i3-10100 4C/8T 3.6/4.1/4.3 GHz 1+6 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 65/90W 122$ 27. Mai 2020
Pentium G6600 2C/4T 4.2 GHz 0.5+4 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 58/58W 86$ 27. Mai 2020
Pentium G6500 2C/4T 4.1 GHz 0.5+4 MB UHD 630 2Ch. DDR4/2666 58/58W 75$ 27. Mai 2020
Pentium G6400 2C/4T 4.0 GHz 0.5+4 MB UHD 610 2Ch. DDR4/2666 58/58W 64$ 27. Mai 2020
Celeron G5920 2C/2T 3.5 GHz 0.5+2 MB UHD 610 2Ch. DDR4/2666 58/58W 52$ 27. Mai 2020
Celeron G5900 2C/2T 3.4 GHz 0.5+2 MB UHD 610 2Ch. DDR4/2666 58/58W 42$ 27. Mai 2020
Taktraten-Angaben: 1. Base-Takt, 2. AllCore-Turbo, 2. maximaler Turbo-Takt – jeweils inklusive Turbo Boost Max 3.0 sowie Thermal Velocity Boost (TVB)
unl. = unlocked, sprich zum Übertakten freigegeben ... verl. = Heatspreader und CPU sind verlötet, anstatt nur mit Wärmeleitpaste verbunden (beim Core i5-10400/F wird es beide Ausführungen geben)
Alle Comet-Lake-Prozessoren kommen im neuen Sockel "LGA 1200" daher und bedingen somit Mainboards basierend auf Intels 400er Chipsatz-Serie.

Wie vorstehender Tabelle zu entnehmen, treten nicht alle Prozessoren-Modelle der Core i-10000 Serie verlötet an, sondern nur Core i7 & i9 sowie der Core i5-10600K/KF sowie teilweise der Core i5-10400/F – welchen es in beiden Ausführungen (verlötet oder mit Wärmeleitpaste) geben wird. An dieser Gestaltung kann man auch jeweils erkennen, welches der beiden Prozessoren-Dies vorliegt: Das Zehnkern-Die kommt grundsätzlich verlötet daher, das Sechskern-Dies grundsätzlich nur mit Wärmeleitpaste. Dies kann für den Übertaktungs-Erfolg durchaus eine Rolle spielen, bei allen K-Modellen liegt aber generell das Zehnkern-Die mit Verlötung vor. Im Regel-Betrieb ist der Effekt geringer, kann maximal die CPU etwas wärmer werden – einen Effekt auf die Taktraten sollte dies nicht haben, da keines von den Prozessoren-Modelle ohne Verlötung über von der CPU-Temperatur abhängige Boost-Modi verfügt.

Ein größerer Diskussionspunkt bezüglich Comet Lake liegt dann in den hochgesetzten TDP-Werten, insbesondere beim PL2 – welches einen kurzzeitigen Boost oberhalb der eigentlichen TDP ermöglicht. Dabei ist es zum einen zu begrüßen, dass Intel endlich einmal seine offiziellen TDP-Werte näher in Richtung der Realität ansetzt. Zum anderen ist es jedoch bedenklich, dass die PL2-Werte nunmehr regelrecht drastisch oberhalb der TDP liegen (bei Coffee Lake üblicherweise nur +25% auf die TDP) und der Tau-Wert (Zeitspanne, in welcher PL2 maximal wirken darf) sich inzwischen deutlich wegbewegt von der eigentlich angedachten Charaktisierung als "kurzzeitiger Boost". Zu bedenken wäre hierbei auch der Punkt, dass die allermeisten Retail-Mainboards sich in ihren default-Einstellungen insbesondere nicht um diese Tau-Einschränkung kümmern, somit ergo den PL2-Wert als dauerhaft nutzbare TDP einsetzen – wenn nicht auch gleich noch der PL2-Wert selber nach oben gesetzt wird.

T-Modelle Standard-Modelle K-Modelle
CML Core i9 TDP/PL1: 35W – PL2: 123W @ 28 Sek. TDP/PL1: 65W – PL2: 224W @ 28 Sek. TDP/PL1: 125W – PL2: 250W @ 56 Sek.
CML Core i7 TDP/PL1: 35W – PL2: 123W @ 28 Sek. TDP/PL1: 65W – PL2: 224W @ 28 Sek. TDP/PL1: 125W – PL2: 229W @ 56 Sek.
CML Core i5 TDP/PL1: 35W – PL2: 92W @ 28 Sek. TDP/PL1: 65W – PL2: 134W @ 28 Sek. TDP/PL1: 125W – PL2: 182W @ 56 Sek.
CML Core i3 TDP/PL1: 35W – PL2: 55W @ 28 Sek. TDP/PL1: 65W – PL2: 90W @ 28 Sek. -
CML Cel./Pent. TDP/PL1: 35W – PL2: 42W @ 28 Sek. TDP/PL1: 58W – PL2: 58W @ 28 Sek. -
basierend auf offiziellen Datenblättern (PDF) zu Intels "Comet Lake" Generation

Allerdings bleiben Marketing-Verwirrungen an der TDP auch bei AMDs Gegenangebot in Form der aktuellen Zen-2-Prozessoren nicht aus, sondern sind teilweise sogar klarer ausgeprägt: Bei AMD ist die offizielle TDP ein glatter Nonsens-Wert, welcher nirgendwo forciert wird, sondern eher so etwas wie einen durchschnittlichen Verbrauch angibt (verschiedene Aufgaben benötigen schließlich weit weniger Strom als Volllast). Das eigentliche Power-Limit wird bei AMD durch das "Package Power Tracking" (PPT) gebildet, welches im Gegensatz zu Intel auch zeitlich unlimitiert genutzt werden kann. So wie Intel den (an realen Informationen interessierten) Betrachter derzeit zur Angabe des PL2-Werts mindestens gleichwertig zum offiziellen TDP-Wert nötigt, genauso ist derzeit auch die PPT-Angaben zu AMDs-Prozessoren regelrecht Pflicht, wenn es um deren TDP bzw. offizielle Stromverbrauchs-Vorgabe geht.

Kerne Takt unl. verl. L2+L3 Grafik Speicher TDP/PPT Liste Release
Ryzen 9 3950X 16C/32T 3.5/4.7 GHz 8+64 MB keine 2Ch. DDR4/3200 105/142W 749$ 25. Nov. 2019
Ryzen 9 3900X 12C/24T 3.8/4.6 GHz 6+64 MB keine 2Ch. DDR4/3200 105/142W 499$ 7. Juli 2019
Ryzen 7 3800X 8C/16T 3.9/4.5 GHz 4+32 MB keine 2Ch. DDR4/3200 105/142W 399$ 7. Juli 2019
Ryzen 7 3700X 8C/16T 3.6/4.4 GHz 4+32 MB keine 2Ch. DDR4/3200 65/88W 329$ 7. Juli 2019
Ryzen 5 3600X 6C/12T 3.8/4.4 GHz 3+32 MB keine 2Ch. DDR4/3200 95/128W 249$ 7. Juli 2019
Ryzen 5 3600 6C/12T 3.6/4.2 GHz 3+32 MB keine 2Ch. DDR4/3200 65/88W 199$ 7. Juli 2019
Ryzen 3 3300X 4C/8T 3.8/4.3 GHz 2+16 MB keine 2Ch. DDR4/3200 65/88W 129$ 21. Mai 2020
Ryzen 3 3100 4C/8T 3.6/3.9 GHz 2+16 MB keine 2Ch. DDR4/3200 65/88W 109$ 21. Mai 2020
Alle Zen-2-basierten Matisse-Prozessoren kommen im Sockel "AM4" daher und bedingen somit Mainboards aus AMDs 400er & 500er Chipsatz-Serien.