CPU-gids – deel 1: desktopprocessors van AMD en Intel

Daniel Dupré
0

Deel 1 – de gids voor desktopprocessors van AMD en Intel

Cpu-gids 2021 – Desktopprocessors van dualcore tot 64 kernen – naast een overzicht van actuele platforms en hun kenmerken kijken we naar de prestaties, het rendement en de prijs-prestatieverhouding van de desktopprocessors van AMD en Intel van de laatste zes jaar.

Nieuwe cpu’s hebben steeds meer cores, maar meer is niet per definitie beter – vooral niet als het om de prijs gaat. We ontwarren de wildgroei aan benamingen en helpen je om in het grote aanbod jouw optimale processor te vinden.

In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de ontwikkelingen. Het volgende deel toont de testresultaten.


desktopprocessors gids AMD Intel


1 – inleiding – AMD en Intel

AMD

De ontwikkeling van processors is de afgelopen twaalf maanden op volle kracht doorgegaan. AMD presenteerde in de herfst van 2020 de Ryzen 5000 en de herziene Zen 3-architectuur. Het aantal cores in de AM4-processors is op 16 blijven steken, maar de singlethread-prestaties liggen hoger dankzij vernieuwde rekeneenheden en betere core-to-core-communicatie. Dat levert hogere prestaties op, vooral bij 3D-games.

Intel

Intel bracht in het voorjaar de Core i-11000-serie uit. Deze laatste modellen op basis van de 14-nanometer technologie leveren een aanzienlijke prestatieverbetering van de afzonderlijke cores door backported Sunny Cove-rekeneenheden en grotere caches. De multithreading-prestaties zijn echter gedaald omdat er nu slechts acht cores zijn in plaats van tien.

Welke is optimaal voor jouw wensen

Maar bij het kopen of bouwen van een nieuwe computer is de vraag niet alleen of AMD of Intel de betere keuze is, maar welke van de talloze processors in de verschillende cpu-series nu de optimale is voor jouw specifieke wensen voor een kantoor-pc, gamecomputer, workstation of thuisserver. Want het palet varieert van goedkope gestripte desktopchips met twee kernen voor 40 euro tot high-end workstationprocessors met 64 kernen voor 5000 euro.


desktopprocessors gids AMD Intel

tabel 1 – Actuele processorplatforms


We behandelen deze en andere vragen in deze 2-delige cpu-gids. Naast een overzicht van actuele platforms en hun kenmerken kijken we naar de prestaties, het rendement en de prijs-prestatieverhouding van de desktopprocessors van de laatste zes jaar. Daartoe hebben we meer dan 50 processors van verschillende generaties en prestatieklassen onder de loep genomen.

Op basis van de gemeten waarden kun je (mis)koopjes ontdekken en beslissen of een nieuwe aankoop überhaupt de moeite waard is. In een directe vergelijking hebben we ook de huidige cpu-generaties van AMD en Intel in drie prijscategorieën met elkaar vergeleken.

2 – Meer dan 100 modellen – AMD wijst de weg

Als je naar de producttabellen van de twee grote chipfabrikanten AMD en Intel kijkt, zijn er van de processors voor de twee huidige mainstream-platforms AM4 (Ryzen) en LGA1200 (Core i-10000/11000) bij elkaar opgeteld al ongeveer 100 verschillende modellen beschikbaar.

Daarnaast zijn er nog de high-end platforms TRX40 en WRX80 voor Ryzen Threadripper 3000, en de Intel-tegenhangers LGA2066 voor Core X/Xeon W-2200 en LGA4189 voor Xeon W-3300.

De cpu-fabrikanten hebben daarmee dus een enorm aanbod, zowel wat betreft prestaties en prijs, als wat betreft technische kenmerken zoals het aantal PCI Express-lanes en geheugenkanalen.

In tabel 1 – Actuele processorplatforms hebben we daarom de huidige platforms met de bijbehorende processorseries opgesomd.

Maar hoe vind je nu een geschikte processor?

Voor gewone doeleinden is die vraag makkelijk te beantwoorden: als je een nieuwe, toekomstbestendige allround- of gaming-pc wilt, heb je een systeem met ten minste zes cores nodig. AMD heeft momenteel een voorsprong in dat segment met de Ryzen-processors, omdat die minder energie verbruiken dan Intels Core-i-cpu’s met een vergelijkbare prijs en prestatie.


desktopprocessors gids AMD Intel

High-end processors zoals de Ryzen Threadripper zijn aanzienlijk groter dan Ryzen- en Core-i-cpu’s – niet door de negen chips die erop zitten, maar om de contacten voor de vele geheugenkanalen en PCI Express-lanes onder te brengen.


Momenteel zijn de Ryzen 5000’s onderverdeeld in twee varianten.

  1. De Ryzen 5000X is verkrijgbaar met 6, 8, 12 en 16 cores. Die bestaan uit zogenaamde chiplets, in de vorm van een I/O-die en een cpu-core-die (CCD) met acht kernen. De Ryzen 9 5900X met 12 en de Ryzen 9 5950X met 16 cores hebben daarom twee CCD’s.
  2. De Ryzen 5000G is verkrijgbaar in versies met 4, 6 of 8 cores, waarbij alleen de hexacore ­Ryzen 5 5600G en octacore Ryzen 7 5700G los verkrijgbaar zijn.
  • In tegenstelling tot de Ryzen 5000X, bestaan de 5000G’s uit een monolithische die, maar hebben ze ook een geïntegreerde grafische eenheid.
  • Bij een Ryzen 5000X heb je altijd een aparte grafische kaart nodig – die momenteel echter flink duur zijn. Beide processorfamilies worden door TSMC vervaardigd in een 7-nanometerproces. De kernen met Zen 3-architectuur rekenen ongeveer 19 procent sneller dan de voorgangers uit de Ryzen 3000- en 4000G-serie, waarvan de laatste alleen aan pc-fabrikanten werden geleverd.

AMD heeft ook de interne structuur gewijzigd. In plaats van vier cpu-kernen zijn er nu acht in een core-complex (CCX). Dat vermindert de latency’s en de cores hebben meer van de gedeelde Level 3-cache tot hun beschikking.

  • Bij Ryzen 5000X is er 32 MB cache per CCX.
  • De Ryzen 5000G’s hebben slechts 16 MB L3-cache vanwege de extra ruimte die de cpu in beslag neemt en zijn daardoor enigszins benadeeld, vooral bij 3D-games. Bovendien kunnen ze alleen grafische kaarten en ssd’s via PCI Express 3.0 benaderen.

Ryzen 5, 7 en 9 met simultaneous multithreading (SMT)

In de praktijk is het verschil met PCIe 4.0-hardware echter slechts in uitzonderlijke gevallen merkbaar. De Ryzen 5, 7 en 9 bieden via simultaneous multithreading (SMT) twee keer zoveel logische als fysieke cores aan het besturingssysteem en applicaties aan. Daardoor worden de rekeneenheden effectiever benut en kan software die multithreading ondersteunt circa 30 procent hoger presteren.

Nooit genoeg cores voor zware grafische toepassingen

Voor toepassingen als het compileren van software en het renderen van 3D-scènes kan een processor nooit genoeg cores en threads hebben, en daarom zijn de krachtige Ryzen 9-cpu’s met 12 en 16 cores voor zulke toepassingen een goede keuze. Ze leveren rekenkracht die een paar jaar geleden nog was voorbehouden aan high-end cpu’s als de Ryzen Threadripper en Core X.

  • Alle Ryzen 5000X en 5000G draaien op AM4-moederborden met serie 400- en 500-chipsets, mits het BIOS is voorzien van een actuele update.

CPU aanschaf: goedkope instap of dure kracht

  • Vanuit een prijs-prestatie-oogpunt zijn de instapmodellen van een serie altijd het aantrekkelijkst, bijvoorbeeld de Ryzen 5 5600X en de Ryzen 5 5600G met elk zes kernen, die rond de 280 euro kosten.
  • Voor de duurdere cpu’s vanaf de Ryzen 7 5800X levert AMD geen koeler meer met de processor mee.
  • Als je geld wilt besparen en met wat minder performance kunt leven, kun je ook kiezen voor goedkopere cpu’s uit de vorige generaties, zoals de hexacore Ryzen 5 3600 voor 250 euro. De AMD AM4-processors met vier kernen zijn niet apart verkrijgbaar.
  • Oudere modellen uit de Ryzen 1000, Ryzen 2000, Ryzen 2000G en Ryzen 3000G-series moet je links laten liggen. Die werken niet meer op moederborden met moderne chipsets en leveren lagere prestaties met een hoger energie­verbruik.
  • Als je je computer uitsluitend gebruikt voor wat rondsurfen op internet, het bekijken van films en voor tekstverwerking en spreadsheets, is een zuinige en goedkope dualcore-processor zoals de Athlon 3000G voldoende. Dat is een afgeslankte variant van de Ryzen 3000G Picasso combinatieprocessors met Zen+-kernen en vervaardigd in 12-nanometertechnologie.

Normaal zou de Athlon 3000G rond de 50 euro moeten kosten. Door de aanhoudend grote vraag naar pc’s hebben de cpu-fabrikanten hun productie echter verschoven naar de lucratievere, duurdere processors, waardoor deze goedkope cpu momenteel moeilijk verkrijgbaar is en met een straatprijs van ruim boven de 100 euro eigenlijk ook allesbehalve goedkoop is.

Omdat de dualcore weinig energie verbruikt, stelt hij lage eisen aan het koelsysteem. Dat maakt hem geschikt voor compacte barebone-pc’s zoals de Asrock Deskmini X300. De Athlon 3000G draait door de oude Zen+-architectuur echter niet op huidige A520- en B550-moederborden. Wat dat betreft is het hopen dat AMD binnen afzienbare tijd met een opvolger komt.

Bij webshops kom je tussen de AM4-processors ook nog wel eens cpu’s uit de A-9000 Bristol-Ridge-serie tegen. Die dateren echter uit het pre-Ryzen tijdperk en maken gebruik van de verouderde Excavator-­architectuur, waarvan de singlethread-prestaties en efficiëntie op de stand van de techniek van negen jaar geleden zitten. Niet doen dus!


Blijf op de hoogte van de nieuwste informatie en tips!
Schrijf je in voor de nieuwsbrief:


3 – Intel loopt achter met 14nm fabricage

Na jaren van vertragingen is Intel nog steeds bezig met de overstap van 14-nanometer- naar 10-nanometerfabricage. Voor potentiële kopers van desktop-cpu’s betekent dit dat de huidige Core i-11000-serie niet zo efficiënt is als de Ryzen-concurrentie. Onlangs presenteerde Intel de nieuwe lijn gamingprocessors met de 10nm fabricage van de 12th gen i9-12900K.

Voor de 11e Core-i-generatie ‘Rocket Lake’ heeft Intel de moderne Sunny-Cove-rekeneenheden van de 10-nanometer mobiele chips Ice Lake (Cypress Cove) terug geporteerd en de omvang van de L2-cache verdubbeld naar 512 kB, maar tegelijkertijd moesten er enkele compromissen worden gesloten


Cypress Cove microarchitectuur Moderne processors, zoals de Intel Core i-11000 Rocket Lake, kunnen meerdere instructies per cpu-kern parallel verwerken. Om de afzonderlijke rekeneenheden optimaal te gebruiken, beschikken veel processors tegenwoordig over simultaneous multithreading (SMT), waarbij één core voor het systeem twee logische cores lijken te zijn. Bij toepassingen die van veel threads profiteren, resulteert dat in een gemiddelde prestatieverhoging van ongeveer 30 procent.


Van 10 naar 8 kernen

Terwijl er bij de voorgangers van de Core i-10000 tien kernen op de halfgeleider-die zaten, zijn dat er nu nog maar acht. Wat de nieuwe cpu’s winnen aan singlethread-prestaties, verliezen ze bij multithreading-toepassingen door het ontbreken van twee kernen.

Toch was die tussenstap dringend noodzakelijk: met de huidige processors brengt Intel het LGA1200-platform, dat ook al werd gebruikt voor zijn voorganger, de Core i-10000 Comet Lake, naar de laatste stand van de techniek. Met een moederbord waar een serie 500-chipset op zit, beschik je over PCI Express 4.0, net als bij de Ryzen 5000, en bovendien vier aparte PCIe-lanes voor een ssd die rechtstreeks op de cpu is aangesloten.

Voordeel van Intel: altijd GPU

Een voordeel van de Intel-cpu’s is dat ze altijd een gpu aan boord hebben, die nu eindelijk ook HDMI 2.0 en DisplayPort 1.4 bevat en dus 4K-schermen op 60 hertz kan aansturen. Als je video’s codeert, profiteer je bij de Core-i-, Pentium- en Celeron-cpu’s van de hardware video-encoder QuickSync, die door veel bewerkingsprogramma’s wordt ondersteund. Intel verkoopt ook processors zonder gpu als licht afgeprijsde varianten met een F aan het eind van de naam.

Gelijk in prijs maar hogere energiebehoefte

Net als de Ryzen 5000 zijn de huidige Intel-chips alleen verkrijgbaar als Core i5, i7 en i9 met ten minste zes cores. Qua prijs staan de Core i-11000’s op gelijke voet met vergelijkbare AMD-cpu’s en bieden ze met een identiek aantal cores ook vergelijkbare prestaties. Daarvoor hebben ze echter wel een hogere kloksnelheid nodig en hebben ze een aanzienlijk hoger energieverbruik.

Daarom zijn er slechts een paar zeer specifieke situaties waar een Core i-11000 voordelen biedt. Zo was de Core i5-11400F een tijdje een interessante cpu voor gaming-pc’s omdat hij verkrijgbaar was voor 160 euro en het ontbreken van graphics dan geen probleem was. Intussen is de prijs echter gestegen tot meer dan 200 euro.

Voor zuinige kantoor-pc’s

De hoogste prestaties per euro zijn te vinden bij Intels laaggeprijsde dual- en quadcores voor zuinige kantoor-pc’s. Daartoe behoren de dualcore Celeron G5905 voor minder dan 50 euro en de Core i3-10105 met tweemaal zoveel cores en hyperthreading, die voor 130 euro te vinden is. Voor een laaggeprijsde game-pc is ook de variant zonder gpu geschikt: de Core i3-10105F is verkrijgbaar voor ongeveer 90 euro.

Slechts bijgewerkte versies van de Comet-Lake-chips van de tiende Core i-generatie

Al die cpu’s zijn echter slechts bijgewerkte versies van de Comet-Lake-chips van de tiende Core i-generatie, die nog niet over de snellere rekeneenheden beschikken en ook de genoemde technische innovaties ontberen. Intel heeft in de laatste jaren gelukkig wel enkele kunstmatige beperkingen opgeheven. Behalve bij de Celerons, is hyperthreading (Intels versie van SMT) nu in alle desktopprocessors actief. In tegenstelling tot AMD staat Intel overklokken echter nog steeds alleen toe op de dure K-varianten en moederborden met een Z-chipset.

Let er bij de aanschaf van een processor altijd op dat je een zogeheten boxed-versie koopt, ongeacht of het een AMD- of Intel-processor is. Alleen op die versies bieden de fabrikanten drie jaar garantie. Bij de goedkopere cpu’s zit daar ook een bijpassende koeler bij.


Energie-efficiëntie van desktopprocessors AMD heeft Intel de laatste jaren ingehaald op het gebied van efficiëntie (performance per watt). Terwijl de Ryzen-processors in 2019 vooral hebben geprofiteerd van de overstap naar de 7-nanometerproductie, is de ontwikkeling van Core-i-processors gestagneerd. Die rollen al sinds 2015 bijna onveranderd in 14-nanometertechnologie van de productielijn.


4- Ontwikkeling – stappen bij AMD en Intel

Geen vooruitgang in topsegment CPU

In het topsegment hebben de cpu-fabrikanten geen nieuwe modellen geïntroduceerd. Met de huidige grote vraag naar pc’s is er meer te verdienen aan standaardmodellen voor het grote publiek en krachtige cpu’s met maximaal 64 cores die aan de servermarkt voor een veelvoud van de prijs kunnen worden verkocht.

Voor consumenten biedt AMD sinds 2019 ongewijzigd de Ryzen Threadripper 3000X aan voor het TRX40-platform met 24 tot 64 cores.

Intel lijkt dat segment nog meer te verwaarlozen. De Core X-processors voor de vier jaar oude LGA2066-socket hebben maximaal 18 kernen en delven in bijna alle opzichten zelfs het onderspit tegen de Ryzen mainstream-cpu’s.

Ryzen Threadripper 3000X

De Ryzen Threadripper 3000X gebruikt, zoals de Ryzen 3000-processors, nog steeds Zen 2-cores. De enorme TR4-socket met 4094 contacten stelt vier geheugenkanalen en 56 bruikbare PCIe 4.0-lanes ter beschikking. De Threadripper 3000 ondersteunt ook ECC-RAM en is daarmee geschikt voor professioneel gebruik in workstations.

In de zomer van vorig jaar gooide AMD er nog een schepje bovenop. De Ryzen Threadripper Pro 3000WX, met acht geheugenkanalen en 120 PCIe-lanes, positioneert zich in regionen die eerder nog waren voorbehouden aan high-end servers. Het aantal kernen van maximaal 64 is identiek aan de Threadripper 3000X. Vanwege de extra RAM-kanalen heb je er echter een speciaal moederbord met een WRX80-chipset voor nodig.

Intel verdeelt zijn high-end- en workstation-cpu’s in twee processorfamilies.

  1. De Core X-processors voor de LGA2066 socket hebben maximaal 18 cores. Er was in 2019 nog een tweede, kleinere cpu-update die iets hogere klokfrequenties en enkele instructiesetuitbreidingen toevoegde om AI-berekeningen te versnellen. Technisch gezien is de Core i9-10900X Cascade Lake echter niet meer van deze tijd.
    De processors ondersteunen geen ECC-RAM, dat doen alleen Intel Xeon W-2200-modellen voor workstations. Zij maken gebruik van dezelfde LGA2066-socket als Core X, maar vereisen een moederbord met een C422-chipset.
  2. Bij Intel zijn meer dan 18 cores alleen beschikbaar bij de Xeon W-3300 Ice-Lake-modellen, die nauw verwant zijn aan de Xeon SP-serverchips. In tegenstelling tot de LGA2066-processors maken zij reeds gebruik van de efficiëntere 10-nanometertechnologie en aangepaste Sunny-Cove-rekeneenheden. Die hebben een andere AVX512-unit en grotere L2-caches.
    Dankzij de kleinere structuur kan Intel 38 cpu-kernen onderbrengen op een enkele halfgeleider-die. De LGA4189-socket maakt acht DDR4 geheugenkanalen mogelijk voor maximaal 4 TB DDR4-RAM.

(Deze informatie is een bewerking van het artikel van Christian Hirsch en Daniel Dupré, en verscheen eerder in c’t 11, 2021, p76)


Productinformatie Intel en AMD

Ongeacht of je op zoek bent naar een workstation-, mainstream- of instapprocessor, de productdatabases van de fabrikanten zijn een goed uitgangspunt voor gegevens over processors.

Op ark.intel.com en products.amd.com vind je gedetailleerde informatie over alle actuele processors, zoals de cachegroottes en functies.


lees meer achtergrondinformatie in c't magazine dec/2021

Deel dit artikel

Lees ook

CPU-gids – deel 2: de test van desktopprocessors van AMD en Intel

De testresultaten van desktopprocessors, deel 2 van de gids voor de cpu: de kenmerken, prestaties, rendement van AMD en Intel.

Intel’s gepimpte Core i-11000 processor vergeleken met Ryzen 5000

Intel geeft zijn cpu-generatie met 14-nanometer-­techniek in de processor eindelijk nieuwe rekenunits, maar is dat genoeg om in desktop-pc’s te wedijv...

0 Praat mee
avatar
  Abonneer  
Laat het mij weten wanneer er