Prozessor non grata: Rocket Lake-S als Core i7-11700K im Vorab-Test (Update)

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corei7-11700kGut einen Monat vor dem offiziell geplanten Verkaufsstart konnte jeder Nutzer bereits den Core i7-11700K erstehen. Mindfactory verkaufte den Prozessor tagelang und jeder der wollte, konnte diesen auch bestellen. Auch wir haben die Gelegenheit ergriffen und präsentieren bereits heute einen Vorab-Test. Folgendes ist uns aber wichtig dabei: Es handelt sich bei diesem Bericht um eine Vorschau, da uns zwar eine finale Hardware, aber noch keine finale Software in Form von BIOS- und Microcode-Updates vorliegt.

Ob dies am Ende Auswirkungen auf die Leistung des Core i7-11700K hat, werden wir in einigen Wochen wissen. Das von uns verwendete ASUS ROG Maximus XIII Hero hatte ein BIOS 0402 installiert, welches vom 17. Februar 2021 stammt. Das BIOS wurde also erst vor drei Wochen veröffentlicht. Erstellt wurde das BIOS allerdings bereits am 8. Januar 2021, hat also schon ein paar Wochen auf dem Buckel. Der interne Entwicklungsstand, also inwieweit noch Anpassungen für Rocket Lake-S zu erwarten sind, ist uns nicht bekannt.

Update:

Inzwischen haben wir uns im Zusammenhang mit dem Core i7-11700K drei Microcode-Versionen angeschaut:

Entsprechend haben wir den Core i7-11700K bisher auch mit diesen drei Microcode-Versionen getestet und können damit die Entwicklung der Verbesserungen durch die Microcode-Updates beobachten. Nicht weiter verwunderlich ist, dass der Sprung von Version 27 auf 52 ein recht großer war – dies zeigen auch die Benchmarks. Von Version 52 auf 57 hingegen sehen wir für den Core i7-11700K keine größeren Änderungen mehr. Auch wenn die Ergebnisse teilweise etwas höher oder niedriger ausfallen, so bewegen sich die Unterschiede im Bereich der Messungenauigkeiten. Einzig DigiCortex macht einen größeren Sprung. In der Taktung des Core i7-11700K scheint sich also wenig zu tun.

Dies muss aber nicht heißen, dass es in der Weiterentwicklung des Microcodes nicht voran geht und es weit Optimierungen gibt. Vor allem den Thermal Velocity Boost und Adaptive Boost scheint Intel noch anzupassen, doch diesen gibt es nur für die Core-i9-Modelle. Erst mit dem ausführlichen Test des Core i9-11900K am 30. März werden wir uns also diesem Thema widmen. Die Entwicklung des Microcodes werden wir uns aber in den kommenden Wochen weiterhin anschauen.

Als Hardware-Tester kommt es bei uns nicht selten vor, dass wir Hardware vorab vom Hersteller bekommen, um diese zum Verkaufsstart oder zu einem bestimmten Datum der Ankündigung dann ausführlich im Test behandeln zu können. Die Hardware wird uns dann meist unter bestimmten Auflagen zur Verfügung gestellt, die uns ein Datum, nicht aber konkrete Inhalte vorgeben. Auch wir haben ein Embargo für die neuen Intel-CPUs unterzeichnet, das für Informationen und die Hardware, die wir von Intel erhalten, gilt. Dies betrifft allerdings nicht Hardware, die schon frei im Handel verfügbar ist.

Intel Core i7-11700K
Intel Core i7-11700K
Intel Core i7-11700K
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Beim Core i7-11700K muss auf den Vertriebswegen etwas schief gegangen sein, anders ist es nicht zu erklären, dass der Prozessor Wochen vor dem offiziellen Start frei verkäuflich ist. Zunächst sollte der Prozessor 469 Euro kosten, in einer zweiten Runde wurde der Preis auf 459 Euro reduziert. So verwundert es auch nicht, dass es bereits einige Tests im Netz gibt. Auch einige unserer Foren-Nutzer haben zugegriffen und teilen bereits fleißig ihre Ergebnisse.

An dieser Stelle noch ein wichtiger Hinweis: Wir werden keinerlei Informationen preisgeben, die uns Intel unter Embargo zugetragen hat. Dieser Test wird sich ausschließlich mit bereits verfügbaren Informationen beschäftigen. Ein ausführlicher Test der Rocket-Lake-Prozessoren wird, auch mit anderen Modellen, zu einem späteren Zeitpunkt folgen.

Intel CES 2021 Tech-Preview
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Zur CES nannte Intel die letzten offiziellen technischen Daten zu den Rocket-Lake-Prozessoren und stellte dabei das Top-Modell Core i9-11900K heraus. Damals war noch recht allgemein von einer Veröffentlichung im ersten Quartal die Rede, inzwischen hat Intel verkündet, dass es am 30. März soweit sein soll.

Bis Anfang 2021 sprach Intel für Rocket Lake von einem IPC-Plus im zweistelligen Prozentbereich. Diese Angaben hat man dann etwas konkretisiert. Gegenüber dem Core i9-10900K soll der Core i9-11900K ein IPC-Plus von bis zu 19 % aufweisen. Im Vergleich zum Ryzen 9 5900X will Intel die Krone in den meisten Spielen zurückerobern.

Die 11. Generation der Core-Prozessoren alias Rocket Lake-S wird auf eine neue Mikro-Architektur setzen. Diese hört auf den Namen Cypress Cove und ist ein Backport von Sunny Cove von 10 auf 14 nm. Außerdem sollen die Rocket-Lake-S-Prozessoren eine integrierte Grafikeinheit auf Basis der Xe-Architektur erhalten. Dabei handelt es sich vermutlich um den Xe-LP-Ausbau, wie er auch bei den Tiger-Lake-Prozessoren zum Einsatz kommt.

Auffälligstes Merkmal und häufig auch der erste Kritikpunkt an den Rocket-Lake-S-Prozessoren ist die Tatsache, dass sie nur über maximal acht Kerne verfügen, während die Vorgänger-Generation Comet-Lake-S noch mit maximal zehn Kernen daherkam. Über die Gründe wurde bereits vielfach spekuliert, offenbar aber sind die größeren Caches der einzelnen Kerne ein Grund dafür, dass diese in 14 anstatt 10 nm gefertigt einfach zu groß geworden sind, um zehn Kerne davon in einen Chip zu packen. Auch die integrierte Xe-Grafikeinheit dürfte hinsichtlich der Größe eine Rolle spielen, denn auch sie ist eigentlich auf die Fertigung in 10 nm ausgelegt.

Intel CES 2021 Tech-Preview
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Hinsichtlich der Multi-Threaded-Leistung könnte Rocket Lake-S also im Extremfall durchaus ein kleiner Rückschritt sein. Für das Spitzenmodell Core i9-11900K gibt Intel einen maximalen Boost-Takt von 5,3 GHz an, der mittels Thermal Velocity Boost erreicht werden soll. Werden alle acht Kerne verwendet, sollen es noch immer 4,8 GHz sein. Noch keine offiziellen Informationen gibt es zum Core i7-11700K, den wir uns heute anschauen werden. Wir können dessen Daten nun aber ablesen und daraus ergibt sich ein Basis-Takt von 3,6 GHz, per Turbo 2.0 sollen bis zu zwei Kerne 4,9 GHz erreichen, per Turbo 3.0 sogar 5,0 GHz. Einen Thermal Velocity Boost kennt der Core i7-11700K nicht. Alle Kerne kommen unter Last auf einen maximalen Takt von 4,6 GHz.

Gegenüberstellung der Prozessoren
  Core i7-10700K Core i7-11700K
Codename Comet Lake Rocket Lake
Mikroarchitektur Skylake Cypress Cove
Fertigung 14 nm 14 nm
Kerne / Threads 8 / 16 8 / 16
Basis-Takt 3,8 GHz 3,6 GHz
Max Turbo 2.0 5,0 GHz 4,9 GHz
Max Turbo 3.0 5,1 GHz 5,0 GHz
Thermal Velocity Boost - -
All-Core Turbo 4,7 GHz 4,6 GHz
PL1 125 W 125 W
PL2 229 W 229 W
Speichercontroller DDR4-2933 DDR4-3200
PCI-Express 16x PCI-Express 3.0 20x PCI-Express 4.0
iGPU Gen 9.5 (24 EUs) Xe-LP (32 EUs)

Der Speichercontroller der Rocket-Lake-S-Prozessoren unterstützt nun wie AMDs Ryzen-Prozessoren DDR4-3200, womit Intel in der Validierung seines Controllers zu AMD aufschließt. Natürlich konnten die bisherigen Prozessoren den Speicher schneller ansprechen, allerdings validierte Intel diesen bisher eben nur bis DDR4-2933.

Als Plattform bietet Rocket Lake-S auf Basis des bestehenden LGA1200 vor allem die Unterstützung von PCI-Express 4.0. Insgesamt sollen die neuen Prozessoren 20 PCIe-4.0-Lanes bieten, sodass eine Grafikkarte und eine NVMe-SSD mit der vollen Anzahl an Lanes angebunden werden können und damit auch ihre maximale Leistung erreichen. Zwei  Chipsätze der 500-Serie (Z590 und H570) bieten eine Verdopplung in der Anbindung. Intels Direct Media Interface (DMI 3.0) wird von vier auf acht Lanes aufgebohrt und dürfte dementsprechend eine Transferrate von 8 GT/s (7,86 GB/s) vorzuweisen haben. Allerdings bieten dies nur Mainboards mit Z590- und H570-Chipsatz. Solche mit B560 und H510 bieten dies nicht.

Cypress Cove gibt es nur auf dem Desktop

Während Intel seine Mikroarchitekturen häufig so auslegt, dass sie mit einigen wenigen Anpassungen auf fast allen Plattformen arbeiten (Ausnahmen sind die besonders sparsamen Designs und teilweise solche im Serverbereich), sieht dies für Cypress Cove ganz anderes aus. Cypress Cove erfüllt ausschließlich den Zweck, als auf 14 nm angepasste Mikroarchitektur auf dem Desktop zu erscheinen. Dabei ist Cypress Cove allerdings eng mit Sunny Cove verwandt, wie sie in den mobilen Ice-Lake-Prozessoren zum Einsatz gekommen ist.

Gegenüberstellung der Prozessoren
  Skylake Sunny Cove Cypress Cove Willow Cove
L1-Data Cache 32 KByte pro Kern 48 KByte pro Kern 48 KByte pro Kern 48 KByte pro Kern
L1-Instruction Cache 32 KByte pro Kern 32 KByte pro Kern 32 KByte pro Kern 32 KByte pro Kern
L2-Cache 256 kByte pro Kern 512 kByte pro Kern 512 kByte pro Kern 1.280 kByte pro Kern
L3-Cache 20 MB bei 10 Kernen 8 MB bei 4 Kernen 16 MB bei 8 Kernen 12 MB bei 4 Kernen
Speichercontroller DDR4-2933 DDR4-3200
LPDDR4-3744
DDR4-3200 DDR4-3200
LPDDR4-3744
LPDDR5-5400

Von Skylake zu Sunny Cove zeigen sich deutliche Veränderungen in der Größe des L1-Data- und des L2-Cache. Dessen Kapazität hat sich pro Kern in diesem Schritt verdoppelt – beim L1-Data-Cache um 50 % erhöht. Die Kapazität des L3-Cache hat sich hingegen nicht verändert. Alle Angaben zu den Caches können von Sunny Cove zu Cypress Cove übernommen werden.

Mit den Tiger-Lake-Prozessoren hat Intel in der Willow-Cove-Architektur einen weiteren Schritt gemacht, den wir aber erst gegen Ende des Jahres mit Alder Lake außerhalb des ultramobilen Bereichs sehen werden. Hier wurde die Größe des L2-Caches mehr als verdoppelt (im Vergleich zu Cypress/Sunny Cove). Pro Kerne wächst der L3-Cache um 50 % an.

Cypress Cove existiert nur, weil Intel große Probleme mit der Einführung der Fertigung in 10 nm hatte. Komplett überwunden sind diese noch immer nicht, denn die Auswirkungen für Intel als Integrated Device Manufacturer (IDM), der die Entwicklung der Chips und die Fertigung unter einem Dach ausführt, sind enorm. Ice Lake sollte in 10 nm extrem breit aufgestellt werden. Geschafft hat man dies nur für wenige Notebook-Chips. Gerüchte, Intel würde gar keine Desktop-Prozessoren in 10 nm fertigen, haben daher niemanden mehr verwundert. Erst mit der 10nm SuperFin Technology hat Intel diese Probleme in den Griff bekommen. Als Enhanced 10nm SuperFin werden alle Prozessoren ab Ende 2021 bzw. Anfang 2022 erwartet, wenn Intel nicht für einzelne Produkte auf eine externe Fertigung ausweichen muss.


Für den Test des Core i7-11700K haben wir folgende Komponenten verwendet:

Für die Tests der Prozessoren verwenden wir folgende Testsystem-Konfigurationen:

AMD Ryzen-5000-Serie:

AMD Ryzen-3000-Serie:

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

AMD Ryzen-Threadripper-Prozessoren:

AMD Ryzen Threadripper 3. Generation:

Intel LGA1200:

Intel LGA1151:

Intel LGA2066

Auf allen Systemen installiert ist ein Windows 10 in der Version 2004 mit allen Patches für die Sicherheitslücken. Außerdem installierten wir die aktuellen Chipsatz-Treiber für AMD und Intel.

DDR-Taktraten für die Prozessoren
Prozessor Takt
Intel LGA1200 (11. Generation) DDR4-3200
Intel LGA1200 (10. Genearation) DDR4-2666/DDR4-2933
Intel LGA1151 (bis. 9 Generation) DDR4-2666
Intel LGA2066 (bis 9. Generation) DDR4-2666
Intel LGA2066 (10.  Generation) DDR4-2933
AMD Ryzen 1. und 2. Generation DDR4-2933
AMD Ryzen 3. Generation DDR4-3200
AMD Ryzen 5. Generation DDR4-3200
AMD Ryzen Threadripper 1. und 2. Generation DDR4-2933
AMD Ryzen Threadripper 3. Generation DDR4-3200
AMD Ryzen-3000G-Serie DDR4-2933
AMD Athlon-Serie DDR4-2666

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Kopierdurchsatz

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AIDA64

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Y-Cruncher

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DigiCortex

Small 64 Bit

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Blender

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V-Ray

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Corona

Benchmark

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Handbrake

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VeraCrypt

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Spannend wird der Blick auf die Leistungsaufnahme, denn Intel fertigt die neuen Prozessoren noch immer in 14 nm und die Vorzeichen stehen aufgrund der Leistungsaufnahme des Vorgängers nicht gut. Getestet haben wir den Core i7-11700K ohne die Multi Core Enhancements und mit den Standard-Power-Limits von PL2 = 229 W, welches für 58 s anliegt und erst dann greift die Standard-TDP bzw. das PL1 von 125 W.

Leistungsaufnahme

Nur CPU

in W
Weniger ist besser

190,5 W messen wir unter diesen Bedingungen für den Core i7-11700K. Damit liegt man auf Niveau der beiden Vorgänger Core i7-10700K und Core i9-9900K, die ebenfalls acht in 14 nm gefertigte Kerne verwenden – allerdings noch solche auf Basis der Skylake-Architektur.

Multi-Threaded-Leistung pro Watt

Cinebench nT

in Punkte/W
Mehr ist besser

In der Multi-Threaded-Leistung pro Watt stellt der Core i7-11700K und womöglich auch die gesamte Rocket-Lake-Generation keine Verbesserung dar. Eine TDP von 125 W bei acht Kernen erlaubt hier eben keine großen Sprünge.

Intel Core i7-11700K
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Mit der von uns gewählten Corsair H150i Pro AiO-Wasserkühlung erreichen die acht Kerne des Core i7-11700K maximale Temperaturen von 70 °C in den Standard-Power-Limits. Lässt man dem Core i7-11700K freien lauf, verbraucht er beständig 190 W und wird auch entsprechend wärmer. Hier kommen einzelne Kerne auf eine Temperatur von 73 °C.

Temperatur- und Taktverläufe

Wir haben über eine Dauer von fünf Minuten im Cinebench-R23-Dauertest die Temperaturen, Leistungsaufnahme und die Taktraten aufgezeichnet, denn auch daraus ergeben sich einige interessante Erkenntnisse. Für den Takt haben wir die Frequenz aller acht Kerne aufgezeichnet und dann gemittelt.

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Mit den Standard-Power-Limits hält der Core i7-11700K für 56 s das höhere Power-Limit, aber nicht von 229 W, sondern "nur" 190 W. Die Temperatur des Package erreicht 70 °C. Nach diesen 56 s wird das Power-Limit auf 125 W abgesenkt und dementsprechend sinken auch die Temperaturen auf knapp unter 60 °C.

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Betrachtet man gleichzeitig den Takt, dann liegt dieser für knapp unter eine Minute bei 4,6 GHz und wird dann auf 4,0 - 4,1 GHz abgesenkt.

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Lässt man das BIOS entscheiden, die Power-Limits aufzuheben, verbraucht der Core i7-10700K dauerhaft knapp über 190 W. Die Temperatur des CPU-Package erreicht bis zu 74 °C.

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Unter diesen Bedingungen liegt der CPU-Takt dauerhaft bei etwa 4,6 GHz, was natürlich auch Auswirkungen auf die Multi-Threaded-Leistung hat.


Zum Abschluss schauen wir uns noch die Entwicklung bei den Achtkern-Prozessoren an. Dabei werfen wir einen Blick auf die vorangegangenen Generationen von AMD und Intel.

Cinebench R20

Single-Threaded

Punkte
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Cinebench R20

Multi-Threaded