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

Marco den Teuling
0

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 wedijveren met AMD’s Ryzen 5000-­processors?

Intels Plan B

Ook Intel had waarschijnlijk door dat het niet langer op de weg verder kon gaan die het bedrijf de afgelopen vier jaar heeft gevolgd. Om de vertragingen van de 10-nanometer-technologie te overbruggen, bleef Intel telkens variaties op de Skylake-­microarchitectuur uitbrengen. Maar die raakten steeds verder achterop bij de gestaag verder verbeterde AMD-Ryzen-concurrentie. Er was dus een plan B nodig, dat nu is gerealiseerd met de 11e Core i-­generatie Rocket Lake.


Innovation Event Intel – 27 en 28 oktober 2021

UPDATE: De Intel 12th generation Alder Lake-S CPU en Z690 moederbord zullen vanaf 19 november op de markt komen. Tijdens Intel’s Innovation Event op 27 en 28 oktober zal naar verwachting de 10, 12 en 16 core 12000-serie worden gepresenteerd.


14-nanometer, geen 10-nanometer

Voor de Core i-11000-serie heeft Intel van de nood een deugd gemaakt en de Sunny-Cove-architectuur van de 10-nanometer mobiele chips Core i-1000G Ice Lake onder de naam Cypress Cove gefabriceerd met het uitgerijpte 14-nanometer procedé. Intel combineert daarbij de moderne Xe grafische eenheid van de enkele maanden oude Ice-Lake-opvolger Core i-1100G Tiger Lake met tot acht Cypress Cove cores.

Intel processor Ryzen

Zes en acht cores

In plaats van een complete cpu-serie van zuinige dualcore- tot en met high-end chips, biedt Rocket Lake alleen de subfamilies Core i5-11000 met zes cores, plus Core i7- en Core i9-11000 met elk acht cores. Intel maakt het zichzelf niet moeilijk met tien-­core chips zoals bij de voorganger Core i-10000 Comet Lake.

De resulterende grote chips zouden niet rendabel te produceren zijn en waarschijnlijk ook te veel energie opslokken. Voor de goedkopere Core i3- en Pentium-modellen vertrouwt de fabrikant opnieuw op bijgewerkte Core i-10000 cpu’s, die te herkennen zijn aan het cijfer 5 op de laatste positie van de modelnaam, bijvoorbeeld Core i3-10325. Die dubbele strategie is haalbaar omdat beide processorfamilies gebruikmaken van de LGA1200 socket.

De test van Intel processors

We testen de processors (zie tabellen 1 en 2) op het Z590-moederbord Asus ROG Maximus XIII Hero. Dat zijn de snelste varianten van de afzonderlijke cpu-series met 125 watt Thermal Design Power, die ook overklokt kunnen worden. Intel geeft dat laatste aan met een K in de naam van de processor.

Prestatieverhoging met AVX512 en deep learning

In vergelijking met de voorgangers belooft Intel een prestatieverhoging tot 19 procent per core en klok voor Rocket Lake. Intel heeft de Rocket-Lake-cpu’s veel ­bredere reken­eenheden gegeven.

Een van de architecturale vernieuwingen is de vectorinstructieset-uitbreiding AVX512, die voorheen alleen beschikbaar was in high-end, server- en mobiele Intel-cpu’s. Die kan nu 512 bit brede datablokken in één keer verwerken, in plaats van de 256 bit brede datablokken die voorheen mogelijk waren met AVX2.


Intel processor Cypres Cove

Cypress Cove-microarchitectuur
Intel heeft het aantal uitvoereenheden (poorten) verhoogd van 8 naar 10 in vergelijking met de vorige Skylake-rekeneenheden. Er is een extra Addres Generation Unit en Store Unit toegevoegd, waardoor de effectieve doorvoer naar de level 1-cache verdubbelt. Andere optimalisaties zijn de kortere laad­latenties en de verbeterde sprongvoorspelling. Bovendien is de vectorinstructie­setuitbreiding AVX512 (geel gemarkeerd) toegevoegd aan Rocket Lake.


AVX512 bevat echter niet alleen 512-bit instructies voor HPC-toepassingen, maar ook Vector Neural Network Instructions (VNNI) voor AI-berekeningen. Dit noemt Intel ook wel Deep Learning Boost (DL Boost). Die versnellen het inferentiesysteem bij relatief korte 8- en 16-bit gegevenstypen aanzienlijk, bijvoorbeeld voor beeldherkenning. Dankzij VNNI kan de AVX512-eenheid van een Cypress Cove-kern tot 64 8-bit integer waarden parallel verwerken bij samengevoegde multiply-add-bewerkingen.

Adaptive Boost Turbo in Intel i9 11000

Om zoveel mogelijk prestaties uit de nieuwe chips te halen, heeft Intel de twee snelste modellen, Core i9-11900K en Core i9-11900KF, bovendien voorzien van een nieuwe, vierde turbomodus. Die wordt Adaptive Boost genoemd. Hij moet met name multi­threading-toepassingen versnellen.

Vermogen vergroten en koelsysteem

De nu nieuw toegevoegde Adaptive Boost verhoogt het maximale Turbo Boost 2.0-niveau voor alle kernen van 4,7 naar 5,1 GHz, wat normaal alleen geldt voor belasting van één of twee kernen. In de praktijk kan die verhoging echter alleen worden benut wanneer ook de vermogenslimieten worden verhoogd. Intel beveelt hierbij een krachtig koelsysteem aan. Daarom namen de prestaties bij onze metingen slechts met 4% toe bij 3D-spellen en bestandscompressie.

Intel – Ryzen: nek-aan-nek in singlethreading

De Core i-11000 ligt nek-aan-nek met de Ryzen 5000 bij de singlethreading-prestaties. De Core i9-11900K kan dankzij de verschillende turbo-modi de leiding nemen van alle processors bij de rendering­benchmark Cine­bench R23 met 1692 punten en drie procent voorsprong op de Ryzen 9 5900X. De Ryzen heeft daarvoor echter een 300 tot 500 MHz lagere klokfrequentie nodig. Als de integer-eenheden bezig zijn in plaats van de floatingpoint-eenheden, zoals bijvoorbeeld bij het inpakken met 7-Zip, leidt de Core i9-11900K met een flinterdunne marge van 1 procent ten opzichte van de Ryzen tien-core.

Prestaties Intel

Prestatie bij één core belasting

Vergeleken met de voorgangers van de Core i-10000-serie nemen de prestaties aanzienlijk toe als één core wordt belast: de acht-core Rocket Lake levert tussen 10 en 24 procent meer prestaties dan de tien-core Comet Lake, afhankelijk van de toepassingen. Daarom scoort de Core i-11000 bijzonder goed bij de kantoorbenchmark Sysmark 25.

Prestatie bij games

De kleinere Rocket Lake-cpu’s, zoals de Core i5-11600K, profiteren vooral van de nieuwe architectuur bij 3D-games. De framerate in full-hd-resolutie stijgt met maximaal 22 procent, mits de grafische kaart geen beperkingen oplegt.

De Core i9-11900K komt echter maar net boven het niveau van de voorganger uit bij Metro Exodus en Shadow of the Tomb Raider en haalt het dus niet bij de Ryzen 5000.

7 nanometertechnologie Ryzen

De kracht daarvan is de enorme Level 3-cache van 64 of 32 MB in plaats van 16 MB. AMD benut daar zijn productievoordeel goed omdat de fabrikant aanzienlijk meer geheugencellen per chipoppervlak kan onderbrengen dankzij de 7- in plaats van 14-nanometertechnologie.


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


Multithreaded toepassingen met render­programma

Intel verliest van Ryzen

Bij multithreaded-toepassingen, waaronder render­programma’s zoals Cinebench en Blender, de video-­encoder Handbrake, het compileren van een Linux-kernel met KCBench en de floatingpoint-benchmark Flops, moet de Core i9-11900K bijna over de hele linie zijn meerdere erkennen in de Core i9-10900K, omdat die laatste gewoon twee cpu-kernen meer heeft. De snelste Rocket Lake-chip gaat in deze discipline de strijd aan met de acht-core Ryzen 7 5800X, maar AMD’s processor is zo’n 100 euro goedkoper.

De verhouding is omgekeerd bij de Core i5-11600K en Ryzen 5 5600X. Met bijna identieke prestaties kost de Intel-cpu 60 euro minder.

Tabel 1: Benchmarks en energieverbruik

klik op de afbeelding voor een downloadable pdf

Efficiëntie en energiegebruik

Om de efficiëntie te vergelijken, hebben we de hoeveelheid energie in watt-uur gemeten voor het renderen van de Classroom-scène in Blender met de Core i5-11600K en de Ryzen 5 5600X. AMD’s immense voorsprong in productietechnologie wordt daarbij duidelijk: het totale Ryzen-systeem had maar 18,3 Wh nodig voor die taak, terwijl de pc met de Rocket Lake zes-core meer dan 50 procent meer energie verbruikt (28,9 Wh).

Geheugentoegang

Een bijzonderheid bij de geheugentoegang is dat de geheugencontroller van alle Rocket Lake-processors, met uitzondering van de Core i9-11900K(F), alleen DDR4-3200 RAM kan aansturen in de zogeheten Gear 2-modus. Dat betekent dat de RAM-controller maar met de helft van de klokfrequentie werkt (800 in plaats van 1600 MHz), wat de latenties verhoogt. De maximale snelheid in de 1:1-modus (Gear 1) is DDR4-2933.

Geheugenaansturing en moederbord

In de praktijk is de geheugenaansturing afhankelijk van het moederbord. Het Asus ROG Maximus XIII Hero-moederbord in ons testsysteem liet de Core i7-11700K en Core i5- 11600K toch in Gear 1-modus ­werken met DDR4-3200, zonder enige instabiliteit. We vergeleken de twee modi bij wat tests: een prestatieverlies met de gehalveerde klokfrequentie van de controller zagen we alleen bij 3D-spellen die sterk reageren op geheugenlatenties. De framerate lag daarbij 5 tot 8 procent lager in de Gear 2-modus.

Tabel 2: Benchmarks

klik op de afbeelding voor een downloadable pdf

Intel beperkt compatibel met 400-serie moederbord

Niet alleen de cpu’s zijn vernieuwd, maar ook het omringende platform. De Rocket Lake-cpu’s bieden nu 20 PCI Express 4.0 lanes, zodat naast de grafische kaart ook een M.2-ssd met vier lanes kan worden verbonden. Bij een test met een Samsung SSD 980 Pro behaalden we een doorvoersnelheid van 6,8 GB/s, wat een te verwachten waarde is. We zullen bij een moeder­bordentest in het volgende nummer van c’t ingaan op de andere eigenschappen van de 500-serie chipsets.

Intel processor

Om alle functies van Rocket Lake-processors te kunnen benutten, heb je een moederbord nodig met een serie-500-chipset.

Als je een Core i-11000 processor in een 400­serie-moederbord wilt zetten, moet je voorzichtig zijn: sommige nieuwe processorfuncties van de Core i-11000, zoals PCI Express 4.0 en HDMI 2.0,  kunnen niet worden gebruikt.

Conclusie Intel i-11000 versus Ryzen 5000 processor

Zelfs voor ervaren hardwareredacteuren is het verbazingwekkend wat Intel wederom uit de oude 14-nanometertechnologie heeft weten te halen. Als Intel de Cypress/Sunny-Cove-rekeneenheden zo’n twee jaar geleden al had gelanceerd (zoals oorspronkelijk gepland was) en niet nu pas, had AMD het aanzienlijk moeilijker gehad. Met de Core i-11000 kan Intel in elk geval een inhaalslag maken in het middelste prijssegment. Intel kan echter niet concurreren met de high-end Ryzen 5000-varianten met meer dan acht kernen, zelfs niet met de nieuwe Rocket Lake.

Plan B

Als je wat beter kijkt, zie je dat de 11e generatie Core i-processors eigenlijk een Plan B-product is. Het is waar dat Intel enkele gapende gaten dicht, vooral wat betreft de interfaces. De laatste puntjes op de (Core) i ­ontbreken echter, wat blijkt uit de Gear 2-­modus van de geheugencontroller of de nieuwe Adaptive Boost turbomodus, die op het laatste moment is toegevoegd.

Prijsprestatieverhouding en overgangsfase

De goedkopere nieuwe Core i-11000 processors voor minder dan 350 euro bieden momenteel een betere prijsprestatieverhouding dan vergelijkbare Ryzen 5000-modellen en zijn een goede keuze voor allround- en gaming-pc’s. Als je de aanschaf overweegt moet je je er echter wel van bewust zijn dat Rocket Lake eigenlijk maar een overgangsproduct is. De opvolgers ­Alder Lake voor de LGA1700-socket met hybride architectuur, tweemaal zoveel kernen én PCI Express 5.0 en DDR5 RAM zouden nog voor de jaarwisseling moeten arriveren.

 

Dit is een verkorte tekst uit c’t magazine 7, 2021 p78
Door Christian Hirsch en Marco den Teuling

Lees meer testen in c't magazine okt/2021

Deel dit artikel

Lees ook

Intel Core i9-10850K

De Intel Core i9-10850K tien-core processor is een betaalbaar alternatief voor het moeilijk verkrijgbare top­model van Intel, de Core i9-10900K.

AMD Ryzen 4000U laptop-cpu overtreft 10e generatie Intel Core i

De Ryzen 4000U-processors van AMD leveren aanzienlijk meer rekenkracht dan Intels notebookprocessors uit dezelfde TDP-klasse.

0 Praat mee
avatar
  Abonneer  
Laat het mij weten wanneer er