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Test: Effizienz von Alder Lake in Spielen im Vergleich

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alder-lake-reviewIn unseren bisherigen Tests der Alder-Lake-Prozessoren spielte natürlich auch der Stromverbrauch eine Rolle. Dabei haben wir aber nur Idle- und Volllast-Betrieb betrachtet, da sich diese am konsistentesten nachstellen lässt und der Volllast-Betrieb das Worst-Case-Szenario darstellt.

Viele werden die Prozessoren aber sicherlich weniger für ein stundenlanges Rendering, als viel mehr für Spiele einsetzen und dementsprechend wollen wir uns nun diesem Szenario annehmen. Bevor es aber losgeht noch ein Verweis auf unsere bisherigen Artikel zu Alder Lake. Zunächst einmal haben wir uns die bisher verfügbaren Modelle angeschaut, erläutern die Unterschiede zwischen den Performance- und Efficiency-Kernen und haben auch das Thema DDR5 betrachtet. Die ersten Tests erfolgten dann mit dem Core i5-12600K und Core i9-12900K, gefolgt vom Core i7-12700K etwas später.

Der Stromverbrauch - und damit verbunden die Abwärme - spielt für viele eine wichtige Rolle. Letztendlich sind die Stromkosten neben den Anschaffungspreisen kein unerheblicher Faktor, wenngleich eine moderne Grafikkarte auf mindestens eine ebenso hohe, wenn nicht gar doppelt so hohe Leistungsaufnahme kommt – je nach Modell. Ein schnelles Gaming-System kann so je nach Anzahl der Stunden pro Tag zu einem Faktor in der Betrachtung des Verbrauchs des gesamten Haushalts werden.

Die Alder-Lake-Prozessoren versprechen durch ihre Fertigung in Intel 7 (10 nm) ein gewisses Einsparpotenzial. Ein Core i9-12900K bei 241 W, aber auch ein Core i7-12700K mit 190 W und ein Core i5-12600K mit 150 W kommen bei Vorgaben wie PL1=PL2 unter Volllast aber auf eben diese Werte – wirklich sparsamer sind sie damit nicht. Natürlich können die Mainboard- und Systemhersteller auch auf die Base Power zurückfallen, aber seien wir ehrlich: Im Wettrennen um die höchste Leistung werden meist alle Fluttore geöffnet.

Effizienz von Alder Lake in Spielen im Vergleich

Schauen wir uns zunächst einmal, welche Vorgaben die Hersteller für ihre Prozessoren machen:

Gegenüberstellung der Power-Limits

TDP Power-Limit
Intel Core i9-12900K 125 W 241 W
Intel Core i9-11900K 125 W 125 / 251 W
Intel Core i9-10900K 125 W 125 / 250 W
AMD Ryzen 9 5950X 105 W 142 W

Für die verschiedenen Prozessoren gelten unterschiedliche Vorgaben, was den Verbrauch betrifft. Zunächst einmal gibt AMD den Ryzen 9 5950X mit einer TDP von 105 W an. Maximal darf sich dieser, wenn bestimmte Voraussetzungen gegeben sind, aber auch 142 W gönnen. Intel macht für Comet Lake (Core i9-10900K) und Rocket Lake (Core i9-11900K) noch unterschiedliche Vorgaben für das PL1 und PL2. So sollten dauerhaft nur 125 W anliegen, kurzzeitig durften es aber auch 250 bzw. 251 W sein. Für Alder Lake sieht Intel nun ein PL1 = PL2 vor, was bedeutet, dass sich der Core i9-12900K auch dauerhaft die 241 W genehmigen kann.

An diese Verbrauchsgrenzen kommen die Prozessoren auch, wenn man alle Kerne unter eine gleichmäßige Last setzt. Für Spiele kann dies aber ganz anders aussehen. Wir haben uns daher die oben aufgeführten Prozessoren geschnappt und sie mit den Vorgaben von Intel bzw. AMD betrieben. Als Speicher kam jeweils der anwendbare JEDEC-Standard zum Einsatz. Der Core i9-12900K wurde mit DDR5 getestet. In den jeweiligen Spielen haben wir Testsequenzen mit einer Länge von drei Minuten gewählt und über diesen Zeitraum den Leistungsaufnahme aufgezeichnet, die als Package-Power ausgegeben wird. Jeden Durchlauf haben wir dreimal wiederholt. Auf Basis von Windows 11 kam zudem der aktuelle GeForce-Treiber zum Einsatz.

LGA1700-Testsystem:

  • ASUS ROG Maximus Z690 Hero
  • Kingston Fury Beast 2x 16 GB DDR5-5200 40-39-39-76
  • GeForce RTX 3080 Ti
  • be quiet! Dark Rock Pro 4
  • Corsair HX1000-Netzteil

LGA1200-Testsystem:

  • ASUS ROG Maximus XIII Hero
  • Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
  • GeForce RTX 3080 Ti
  • be quiet! Dark Rock Pro 4
  • Corsair HX1000-Netzteil

AM4-Testsystem:

  • ASRock X570 Creator
  • Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
  • GeForce RTX 3080 Ti
  • be quiet! Dark Rock Pro 4
  • Corsair HX1000-Netzteil

Battlefield 2042

Leistungsaufnahme - Battlefield 2042

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - Battlefield 2042

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Battlefield 2042

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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Cyberpunk 2077

Leistungsaufnahme - Cyberpunk 2077

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - Cyberpunk 2077

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - Cyberpunk 2077

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

in W
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DOOM: Eternal

Leistungsaufnahme - DOOM: Eternal

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - DOOM: Eternal

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - DOOM: Eternal

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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F1 2021

Leistungsaufnahme - F1 2021

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - F1 2021

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - F1 2021

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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Marvel's Guardians of the Galaxy

Leistungsaufnahme - Marvel's Guardians of the Galaxy

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Marvel's Guardians of the Galaxy

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Marvel's Guardians of the Galaxy

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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Metro: Exodus

Leistungsaufnahme - Metro Exodus

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Metro Exodus

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Metro Exodus

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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Shadow of the Tomb Raider

Leistungsaufnahme - Shadow of the Tomb Raider

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Shadow of the Tomb Raider

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - Shadow of the Tomb Raider

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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A Total War Saga: TROY

Leistungsaufnahme - A Total War Saga: TROY

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - A Total War Saga: TROY

CPU-Package (2.560 x 1.440 Pixel, Hoch)

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Leistungsaufnahme - A Total War Saga: TROY

CPU-Package (3.840 x 2.160 Pixel, Hoch)

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Fazit

Die Benchmarks offenbaren etwas, was viele im Hinblick auf TDP und Power-Limits aus den Augen verloren haben. Ein Spiel ist mit seiner Thread-Zuteilung nicht in der Lage, einen Prozessor vollständig auszulasten und dies ist auch nicht notwendig, weil mit immer höherer Auflösung und immer mehr Details die Grafikkarte zum eigentlichen Flaschenhals wird. Aber selbst nahe am CPU-Limit liegt die Leistungsaufnahme aller getesteten Prozessoren meist unter der TDP. Die Maximalvorgaben werden bei weitem nicht ausgereizt.

Aber wie sieht es im Vergleich zu den vorherigen Generationen und vor allem im Vergleich zu AMD aus? In den einzelnen Diagrammen zeigt sich eine klare Tendenz, die sich auch in Zahlen darlegen lässt. Der Core i9-12900K kommt auf einen Durchschnittsverbrauch von 89,9 W, beim Core i9-11900K waren es noch 104 W und der Core i9-10900 kommt auf 99,3 W. Die bis aufs Letzte getrimmten Rocket-Lake-Prozessoren zeigen die Limits der Fertigung in 14 nm auf, während Intel für Comet Lake noch mit "angezogener Handbremse" vorging. Die Alder-Lake-Prozessoren machen also tatsächlich einen kleinen Sprung in der Effizienz in Spielen, der im Bereich von 10 % liegt.

Im Vergleich zur Konkurrenz von AMD kann man nun von einem Gleichstand sprechen, denn der Ryzen 9 5950X kommt im Mittel auf 89,5 W. Dies zeigt auch einmal mehr, wie gut die Prozessoren auf Basis der Zen-3-Architektur, gefertigt in 7 nm bei TSMC, eigentlich sind. Intel kann im Hinblick auf den Verbrauch in Spielen gleichziehen, ist in den meisten Spielen aber etwas schneller und liefert somit auch die bessere Effizienz.

Effizienz von Alder Lake in Spielen im Vergleich

Auf dem Desktop spielt der Stromverbrauch für Intel nur eine untergeordnete Rolle. Hier spielen Vorgaben für das Power-Limit keine große Rolle – egal ob wir von 150, 190 oder 241 W sprechen. Die Stärken der Fertigung in Intel 7 können diese Prozessoren nur im begrenzten Maße oder nur dann ausspielen, wenn sie künstlich eingebremst werden. Sobald ein Mainboard- oder Systemhersteller die Vorgabe PL1=PL2 auch umsetzt und der Nutzer von allen Kernen Gebrauch macht, genehmigen sich die Prozessoren auch das, was ihnen zugestanden wird.

Für alle, die ein Video-, 3D-Rendering oder sonstige Berechnungen auf den Prozessoren anstellen, die alle Prozessorkerne auslasten, sieht das Bild also anders aus, als dies bei Spielen der Fall ist. Das Negativ-Image der Intel-Prozessoren ist hier also nur teilweise gerechtfertigt. Rein auf den Verbrauch der Prozessoren bezogen ist Alder Lake ein Schritt in die richtige Richtung. Man darf sich natürlich die Frage stellen, ob im Schnitt 10 W über zwei Generationen hinweg so ein gewaltiger Fortschritt ist und ob die Relevanz in der Praxis eine große ist, denn selbst wenn man nun mehrere Stunden am Tag spielt, sind ein paar Watt weniger im Verhältnis zum Gesamtsystem und vor allem im Verhältnis zum Verbrauch der Grafikkarte wohl kaum spürbar.

Neben dem Verbrauch der Prozessoren sollte man natürlich auch deren Leistung im Auge haben. Mit den Alder-Lake-Prozessoren konnte Intel seine Vormachtstellung in diesem Bereich wieder etwas ausbauen, wie unsere Benchmarks (und andere Artikel) gezeigt haben.

Wir sind nun aber gespannt, was Intel mit den mobilen Varianten auf den Tisch legen wird, denn hier sollten die Alder-Lake-Prozessoren ihre Stärken besser ausspielen können.

Update:

Nach der Veröffentlichung der Verbrauchszahlen gab es zahlreiche und berechtigte Kritik, dass eine reine Betrachtung des Verbrauchs wenig über die Effizienz des Prozessors aussagt. Das ist natürlich richtig, allerdings ging es uns auch zunächst einmal nur darum den Verbrauch in Spielen in ein Verhältnis zu setzen. Hier dann von einer Effizienz zu sprechen ist aber natürlich falsch.

Da wir aber auch die Leistungsdaten für einige der Benchmarks haben, können wir den Verbrauch in ein Verhältnis zu erbrachten Leistung setzen. Dieser Effizienz-Index stellt sich wie folgt dar:

Effizienz-Index - DOOM: Eternal

FPS/CPU-Package Power (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Effizienz-Index - F1 2021

FPS/CPU-Package Power (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Effizienz-Index - Shadow of the Tomb Raider

FPS/CPU-Package Power (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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Effizienz-Index - A Total War Saga: TROY

FPS/CPU-Package Power (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

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In DOOM: Eternal liefern die aktuellen Ryzen-Prozessoren bereits unabhängig von der Leistungsaufnahme hohe FPS. Da hier auch die Leistungsaufnahme geringer als bei den Alder-Lake-Prozessoren ausfällt, liegt der Ryzen 9 5950X im Leistungsindex klar vorne. In F1 2021 liegen der Core i9-12900K und Ryzen 9 5950X dicht zusammen, ein klarer Sieger ist nicht auszumachen. Shadow of the Tomb Raider ist eine klare Domäne der Intel-Prozessoren und in A Total War Saga: TROY liefern sie zwar auch die höchsten FPS, hier kann der Ryzen 9 5950X aber mit einer niedrigen Leistungsaufnahme punkten, was ihn an die Spitze des Index spült.

Die Effizienz ist natürlich noch einmal etwas anderes als eine reiner Vergleich der Leistungsaufnahme. Intel hat sich mit Alder Lake wieder eindeutig die Gaming-Krone aufgesetzt, aber in der Effizienz ist man nicht immer in führender Position. Diesen Eindruck aus Verbrauch und Leistung nun noch einmal in konkreten Zahlen zu haben ist sicherlich hilfreich.