Intel versucht aufzuholen: Core i9-10980XE mit 18 Kernen im Test

Es sind schwere Zeiten für Intel. Bei den Desktop-Prozessoren hält man sich nur noch durch die hohe Leistung der einzelnen Kerne vor allem in Spielen vor AMD. Den HEDT-Markt hat man durch die Ryzen-Threadripper-Prozessoren bereits verloren und nun legt AMD mit der dritten Generation der Ryzen-Threadripper-Prozessoren auch noch nach. Intels Konter in Form des Core i9-10980XE wollen wir uns heute im ausführlichen Test anschauen.

Intel hat das Embargo für den Core i9-10980XE vorgezogen. Im Laufe des Tages veröffentlichen wir aber auch unsere Benchmarks zu den neuen Ryzen-Threadripper-Prozessoren. Dementsprechend werden wir auch diesen Artikel mit den entsprechenden Werten aktualisieren, sobald uns dies erlaubt ist.

Im Frühjahr stellte Intel seine Xeon-Scalable-Prozessoren auf Basis der Cascade-Lake-Architektur vor. Die Änderungen in der Architektur beziehen sich weitestgehend auf die Serverplattform. Da wären die neuen Instruktionen für AI-Anwendungen alias DL-Boost, aber auch die Unterstützung für Optane DC Persistent Memory. Hinzu kommt eine höhere Flexibilität der einzelnen Modelle durch Resource Director und Speed Select. Auch eine Hardware-Mitigationen gegen bestimmte Sidechannel-Attacken hat Intel vorgenommen, wenngleich hier durch kürzlich erlangte Erkenntnisse einige Einschränkungen gemacht werden müssen.

Auf Cascade Lake als Architektur sind wir bereits genauer eingegangen. Zwei Xeon Platinum 8280 mit jeweils 28 Kernen haben wir in einigen Server-Anwendungen ebenfalls auf den Prüfstand gestellt.

Für die Endkunden-Umsetzung in Form von Cascade-Lake-X beschränkt sich Intel zunächst auf eine leichte Taktsteigerung durch eine weiter verbesserte Fertigung in 14 nm. Darüber hinaus hält Turbo Boost 3.0 nun mehr Kerne auf einem höheren Takt. Ansonsten bleibt es bei der Glacier-Falls-Plattform – wer bereits ein X299-Mainboard hat, kann dieses nach einem BIOS-Update auch für die neuen Prozessoren verwenden. Einige Mainboard-Hersteller haben aber auch neue Mainboards für diese Plattform vorgestellt, die vor allem im VRM-Bereich Verbesserungen vorzuweisen haben.

Intel nimmt einige Änderungen in der Produktpalette vor. Einen 16-Kerner alias Core i9-10960X gibt es nicht mehr. Alle Modelle unterhalb des Core i9-10900X wurden gestrichen. Im gleichen Atemzug soll die Preisreduzierung der Prozessoren genannt werden. Intel hat aufgrund des Marktdrucks durch AMD die Preise seiner Core-X-Prozessoren halbiert. Der Core i9-10980XE kostet 1.000 Euro, der Core i9-10900X mit zehn Kernen 600 Euro.

Allerdings bekommt Intel nicht nur Druck durch die Ryzen-Threadripper-Prozessoren, sondern auch durch AMDs AM4-Plattform bzw. die neuen Modelle mit 12 (Ryzen 9 3900X) und 16 Kernen (Ryzen 9 3950X). Insofern wird es ein Core i9-10900X, Core i9-10920X und Core i9-10940X schwer haben, eine Rechtfertigungsgrundlage zu finden. Eigentlich bleiben hier fast nur das Quad-Channel-Speicherinterface und das Vorhandensein von einigen wenigen zusätzlichen, aber langsameren PCI-Express-Lanes. Der Prozessor bietet 44 PCI-Express-Lanes.

An Arbeitsspeicher hebt Intel die Spezifikationen auf DDR4-2933 an. Werden zwei DIMMs pro Speicherkanal verwendet, spricht Intel von DDR4-2666. Bis zu 256 GB werden nun unterstützt, was einer Verdopplung gegenüber Skylake-X entspricht. Zudem führt Intel Wi-Fi 6 und 2.5GbE auf. Beide Schnittstellen benötigen allerdings entsprechende Controller, die extern verbaut werden müssen.

Hinsichtlich der Hardware-Mitigationen schließt Intel mit Cascade Lake folgende Lücken:

• Spectre Variante 2 (CVE-2017-5715)
• Meltdown Variante 3 (CVE-2017-5754)
• Meltdown Variante 3 (CVE-2018-3640)
• Rogue System Register Read (RSRE) Variante 3a (CVE-2018-3640)
• L1 Terminal Fault, Foreshadow (CVE-2018-3620/CVE-2018-3646)
• MDS; MFBDS, RIDL, MSBDS, Fallout, MLPDS, MDSUM (CVE-2018-12130/CVE-2018-12126/CVE-2018-12127/CVE-2019-11091)

Die Verbesserungen bei den Turbo-Taktraten wollen wir uns nun noch einmal genauer anschauen.

Turbo Boost Max Technology 3.0

Mit den Cascade-Lake-X-Prozessoren bringt Intel die Turbo Boost Max Technology (TBMT) auf neue neue Stufe. Vier anstatt zwei Kerne werden als "superior cores" ausgewählt und arbeiten mit den höchsten Boost-Taktraten. Bei Broadwell-Prozessoren war es ein Kern und Skylake wählte zwei Kerne aus.

Intel teilt die vier schnellsten Kerne in zwei Gruppen ein. Die erste Gruppe kommt beim Core i9-10980XE auf einen maximalen Takt von 4,8 GHz, die zweite kommt auf 4,7 GHz. Ab dem fünften Kern bricht der Takt auf 4,3 GHz ein und wird dann mit immer mehr Kernen auf 3,8 GHz reduziert. Ab dem 13. Kern ist der Core i9-10980XE genauso schnell wie sein Vorgänger. Dafür gibt es bei wenigen genutzten Kernen einen deutlichen Vorteil. Leider kennen wir für den Core i9-10980XE noch nicht die Taktraten unter Verwendung von AVX und AVX512.

Über die dazugehörige Software können manuell ausgewählten Programmen die entsprechenden Kerne zugewiesen werden. Dies ist aber nicht nur mit dem Core i9-10980XE möglich, sondern mit allen Prozessoren

Uns stand für die Tests der Ryzen-Prozessoren folgende Hardware zur Verfügung:

AMD Ryzen-3000-Serie:

• ASUS ROG Crosshair VIII Hero (WiFi)
• Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
• Corsair H150iPro AiO-Wasserkühlung
• Corsair HX1000-Netzteil
• Custom GeForce RTX 2080 Ti

AMD Ryzen-2000- und Ryzen-1000-Serie:

• ASUS ROG Crosshair VII Hero (WiFi)
• Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
• Corsair H150iPro AiO-Wasserkühlung 
• Corsair HX1000-Netzteil 
• Custom GeForce RTX 2080 Ti

AMD Ryzen-Threadripper-Prozessoren 1. und 2. Generation:

• MSI MEG X399 Creation
• Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
• Corsair H150iPro AiO-Wasserkühlun
• Corsair HX1000-Netzteil
• Custom GeForce RTX 2080 Ti

AMD Ryzen Threadripper 3. Generation:

• MSI Creator TRX40
• Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
• Corsair H150iPro AiO-Wasserkühlun
• Corsair HX1000-Netzteil
• Custom GeForce RTX 2080 Ti

Intel LGA1151:

• ASRock Z390 Taichi
• Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
• Corsair H150i Pro AiO-Wasserkühlung
• Corsair HX1000-Netzteil
• Custom GeForce RTX 2080 Ti

Intel LGA2066

• ASUS ROG Rampage VI Extreme Omega
• Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
• Corsair H150i Pro AiO-Wasserkühlung
• Corsair HX1000-Netzteil
• Custom GeForce RTX 2080 Ti

Auf allen Systemen installiert ist ein Windows 10 in der Version 1903 mit allen Patches für die Sicherheitslücken. Außerdem installierten wir die aktuellen Chipsatz-Treiber für AMD und Intel. Der Chipsatz-Treiber in der Version 1.07.07.0725 von AMD unterstützt unter anderem das CPPC2 (Collaborative Processor Performance Control).

Wir verwenden zwar den Corsair Vengeance, der bis zu DDR4-3600 ermöglicht, die Prozessoren testen wir aber mit den DDR-Taktraten, mit denen die Speichercontroller ausgelegt sind. Obige Tabelle zeigt welche Taktraten jeweils gewählt wurden. In eventuellen Tests zur RAM-Skalierung wurden die Taktraten dann entsprechend angehoben.

Der Cinebench ist ein Klassiker um die Multi- und Single-Threaded-Leistung eines Prozessors zu beurteilen. Er skaliert auch über mehrere Dutzend Kerne noch ganz gut und zeigt über den Single-Threaded-Test auch die Single-Core-Leistung eines Prozessors auf.

Über AIDA64 kann die Lese- und Schreibleistung des Arbeitsspeichers beurteilt werden. Außerdem wird die Kopierleistung aufgenommen und die Latenzen können gemessen werden.

Der Y-Cruncher berechnet PI auf auf die gewählte Stelle und verwendet dabei alle ihm zur Verfügung stehenden Kerne. Auch hier zeigt sich sehr gut, wie über die schiere Anzahl der Kerne gearbeitet werden kann. Digicortex simuliert die Synapsenaktivität des Gehirns einer Seegurke. Die Ausgabe erfolgt als Geschwindigkeit der Simulation als Echtzeit-Faktor.

Blender, Corona und V-Ray sind allesamt Rendering-Benchmarks, die für Workstation-Anwendungen in diesem Bereich stehen. Üblicherweise skalieren diese Benchmarks allesamt ganz gut über die Anzahl der Kerne.

In Handbrake haben wir ein 4K-Video in 1080p mit 60 Hz H.264 kodiert und die Zeit aufgenommen, die dazu benötigt wird. Über VeraCrypt schauen wir uns die AES-Leistung der Prozessoren an und 7-Zip zeigt die Leistung für die Dekomprimierung und Komprimierung von Daten auf.

Für den Test der Compiling-Leistung haben wir den Mozilla Firefox in der aktuellen Version für den Desktop in 64 Bit compiled. Hier spielen die Single-Threaded- und die Multi-Threaded-Leistung eine Rolle, wobei ein Prozessor mit vielen Kernen deutliche Vorteile hat.