Intel vs AMD: het duel om de snelste 8-core-cpu

Met een turbokloksnelheid van 5 GHz en twee extra kernen hoopt Intel met zijn negende generatie Core-i-processors de Ryzen-cpu’s van AMD te verslaan.

We moesten er even op wachten, maar nu zijn er eindelijk ook cpu’s met acht cores verkrijgbaar voor het LGA 1151v2-platform van Intel. Daar komt de Z390-chipset aan te pas, die meer USB 3.1 Gen2-poorten biedt plus wifi.

Al binnen een jaar na de overstap van quadcore naar hexacore is nu de negende generatie Core-i-processors verschenen en heeft Intel de Core i9-9900K-cpu voorzien van acht cores.

En om te concurreren met AMD’s topmodel, de Ryzen 7 2700X, die ook acht cores heeft, heeft Intel de cpu een turbosnelheid gegeven van 5 GHz.

De Z390-chipset neemt het stokje over van de verouderde Z370. De Z390 zorgt met tot zes SuperSpeedPlus-poorten voor snelle usb-overdrachtssnelheden.

Afgezien van de Core i9-9900K zijn er nog twee andere cpu’s verschenen, de Core i5-9600K met zes cores en de Core i7-9700K met acht cores. Die beschikken niet zoals de Core i9 over hyperthreading en hebben iets lagere kloksnelheden.

De Core i9-9000K-processors zijn vooral bestemd voor gamers en hardwarefanaten die toepassingen gebruiken die profiteren van zowel hoge single- als multithreading-prestaties.

Aangezien het K-processors betreft, kun je ze via een vrije multiplier overklokken. De Core i7-8700K en Core i7-8086K hadden een Thermal Design Power (TDP) van 95 watt en konden hun warmte niet optimaal kwijt.

Om ervoor te zorgen dat de nieuwe processors ondanks twee extra kernen met dezelfde TDP draaien in alle LGA1151v2-moederborden met een serie 300-chipset, heeft Intel enkele wijzigingen ingevoerd.

De heatspreader en processor-die zijn bij de K-cpu’s op elkaar gesoldeerd, zodat ze efficiënter worden gekoeld.  Omdat Intel nog steeds met problemen kampt bij de massaproductie van 10nm-cpu’s, rollen de cpu’s vooralsnog met een structuurgrootte van 14 nm van de band.

Voor de Core i9-9900K is de fabrikant waarschijnlijk flink uit de grote stapel cpu’s aan het ziften om er processors uit te plukken die de hoge klokfrequenties halen bij een relatief geringe kernspanning van 1,0 tot 1,1 volt.

De twee extra cores en het grotere level 3 cachegeheugen sluit Intel aan via de ring-bus, die werd geïntroduceerd bij de tweede Core i-generatie Sandy Bridge.

Deze ring-bus verbindt de HD-630-gpu, de cores en de system agent met de PCI Express roothub, geheugencontroller en display-uitgangen. Daardoor is de chip iets langer vergeleken met de hexacores.

De rekeneenheden zijn praktisch gelijk gebleven. Intel heeft de hardware beschermd tegen Rogue Data Cache Load- (Meltdown alias Spectre V3) en L1 Terminal Fault-aanvallen.

Microcode-patches en softwarewijzigingen moeten bescherming bieden tegen de overige veiligheidsgaten die in de afgelopen elf maanden zijn opgedoken.

De processors sturen twee geheugenkanalen aan met elk twee DIMM’s per kanaal. De maximale RAM-snelheid is nog steeds DDR4 2666.

Dat geldt ook als je alle geheugenpoorten wilt gebruiken, maar dan moeten alle geheugenmodules van dezelfde fabrikant afkomen en dezelfde partnummers hebben.

Hogere snelheden zijn mogelijk, maar gelden dan als overklokken. Daarom hebben we met DDR4-2666-geheugenmodules getest.

Als de lang verwachte geheugenmodules van 32 GB over enige tijd hopelijk zullen verschijnen, zou je het werkgeheugen over vier geheugenslots tot maximaal 128 GB kunnen uitbreiden.

De Core i-9000-processors sturen grafische kaarten via 16 PCI 3.0-lanes aan. Als alternatief kunnen de moederbord­fabrikanten deze lanes ook opdelen tussen twee PCIe-x8-slots of een x8-insteekpoort en twee PCIe-x4-­apparaten.

Dit biedt de mogelijkheid om zo NVMe-ssd’s direct aan de cpu te koppelen.

Geen nieuwe processorgeneratie zonder nieuwe chipset. De Z390 volgt de Z370 op die je tot nu toe op high-end moeder­borden zag (zie de test op pagina 82 van c’t 1-2/2019).

De fabrikanten kunnen de 30 highspeed I/O-lanes (HSIO) binnen bepaalde grenzen flexibel verdelen over maximaal 14 usb-poorten (waarvan maximaal 6 × USB 3.1 Gen2, 10 × USB 3.0), 6 × SATA 6G en 24 × PCIe 3.0.

Net als voorheen communiceren cpu en chipset via DMI 3.0 (PCIe 3.0 x4), wat betekent dat een snelle NVMe-ssd de gehele bandbreedte naar de cpu al opslokt.

Alle serie 300-chipsets hebben de wifi- en bluetooth-functie Intel Integrated Connectivity (CNVi) met de draadloze standaard 802.11ac 2×2 160 MHz, tot 1733 Mbit/s.

Voor het radiogedeelte moeten de fabrikanten wel een companion-module als M.2-kaart op het moederbord plaatsen. Bij onze test hebben we de Asus ROG Maximum XI Hero (WI-FI) gebruikt, die voorzien is van een CNVi-module van het type Intel Wireless-AC 9560. In onze praktijktests hebben we een snelheid van 411 Mbit/s gemeten.

Door zijn hoge kloksnelheid presteert de Core i9-9900K bij alle benchmarks beter dan zijn directe concurrent Ryzen 7 2700X.

Bij hetzelfde aantal cores en threads rekent de processor van Intel, afhankelijk van de toepassing 9 tot 15 procent sneller. Dat komt redelijk overeen met het verschil in kloksnelheid dat de turbo oplevert.

De instellingen voor turbo boost 2.0 heeft Intel bij de Core i9-9900K vanuit benchmark-perspectief slim uitgekiend: tot nu toe mochten desktop-cpu’s uit de Core i-serie met turbo boost 2.0 hun TDP maximaal 8 seconden lang overschrijden met 20 tot 25 procent (Power Limit 1, PL1 Tau).

De Core i9-9900K mag dat flink langer doen. Pas na 28 seconden volledige belasting moet hij weer terug naar zijn TDP van 95 watt (Power Limit 1) en zijn turbokloksnelheid en kernspanning reduceren.

Het aanbod aan Z390-moederborden varieert van allrounders van 130 euro tot high-end boards met alles erop en eraan, zoals de Asus ROG Maximum XI
Hero (WI-FI) van meer dan 300 euro.

In die 28 seconden mag de processor een aanzienlijke 210 watt verbruiken (Power Limit 2, PL2). In de praktijk verbruikte de cpu met zeer geoptimaliseerde AVX2-code tijdens PL1 Tau maximaal 148 watt, wat neerkomt op 50 procent bovenop de TDP.

Die 28 seconden is waarschijnlijk geen toeval, want dat is precies even lang als de Core i9-9900K erover doet om de multi­threadtest van Cinebench te doorlopen. Deze renderingbenchmark schaalt bijzonder goed met het aantal cores en de kloksnelheden, en heeft zich niet alleen bij c’t, maar overal bij hardware­testers doorgezet als referentiebenchmark.

Door de ruime PL1 Tau-duur rekent de cpu steeds met een maximale turbo van 4,7 GHz op alle cores. Daardoor laat hij met een score van 2000 alle andere octacores ver achter zich.

Bij langere belasting zoals met de raytracing-software Blender of videocodering met Handbrake loopt de Core i9-9900K minder ver voorop, maar doet het toch nog 10 procent beter dan de Ryzen 7 2700X en Core i9-7820X (beide 8 cores/16 threads).

De kloksnelheid van de nieuwe 9900K zitten tussen de 3,9 en 4,2 GHz. De hexacore voorganger Core i7-8700K kan het alleen bijbenen bij toepassingen die weinig cores benutten, zoals 3D-games of officesoftware.

Bij Sysmark 2018 presteren beide processors op gelijke voet.

Bij de handvol programma’s met sterk geoptimaliseerde AVX2-code zoals Flops en Linpack, overtreffen de Intel-processors de Ryzen 7 2700X omdat die functie-eenheden gebruikt van 128 in plaats van 256 bit.

Daardoor heeft hij voor elke berekening twee keer zoveel klokcycli nodig. Bij deze discipline overtreft de Core i9-9900K zelfs de Threadripper 2950X met 16 cores.

Behalve in Assassin’s Creed hebben we de prestaties ook vergeleken in FarCry 5. De framerate zat met een GeForce GTX 1080 Ti met Full-HD-resolutie en hoge kwaliteitsinstellingen op beide cpu’s op 90 fps, met veel pieken boven de 100.

De bottleneck is dus meer de grafische kaart dan de processor. Bij zulke hoge framerates is het ook van minder belang dat de Core i9 17 tot 35 procent sneller presteert dan de Ryzen.

Intel staat wat mainstream processors betreft met de Core i9-9900K weer bovenaan de prestatielijst. Hij overtreft de Ryzen niet alleen bij singlethread berekeningen, maar ook bij toepassingen die van veel cores profiteren.

Als je op zoek bent naar een processor voor een krachtige allround-pc die geschikt moet zijn voor 3D-games en zware taken zoals videobewerking of rendering, dan kun je niet om het nieuwe topmodel heen voor het LGA1151v2-platform.

Intel Core i-9000 Coffee Lake refresh (LGA1151v2)

Intel concurreert vooral met zichzelf, want de Core i9-9900K komt wat prestaties betreft in de buurt van het dure, high-end LGA2066-platform.

Systemen met dat platform zijn daardoor eigenlijk alleen nog maar interessant voor specifieke taken die profiteren van meer dan tien cpu-cores of veel PCIe 3.0-lanes.

Voor de hoge prestaties moet je wel diep in de buidel tasten: de nieuwe octacore kost rond de 560 euro. Voor 340 euro krijg je al het AM4-topmodel, de Ryzen 7 2700X, die maar 10 procent minder presteert.

Als je het geld dat je daarmee bespaart investeert in een zwaardere grafische kaart, heb je daar veel meer plezier van bij 3D-games.

(Christian Hirsch / Daniel Dupré)