Intel Core i9-12900K im Test: Mit der Brechstange an AMDs Ryzen 9 5950X vorbei

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Die Prozessorbaureihe Alder Lake-S ist da: Intel schickt den Core i9-12900K, Core i7-12700K, Core i5-12600K und deren F-Versionen ohne nutzbare Grafikeinheit in den Handel. Nach jahrelangen 14-Nanometer-Aufgüssen setzen die neuen Prozessoren als erste Desktop-Serie auf 10-nm-Strukturen.

Die neuen Prozessoren warten mit einer Fülle architektonischer Neuheiten auf: Die CPU-Kerne werden nicht nur schneller, sondern verwenden zum ersten Mal in der x86-Desktopwelt einen Hybrid-Aufbau, den man bisher nur von ARM-Geräten bis hin zu Apples MacBooks Pro oder dem glücklosen Mobilchip Intel Lakefield kannte.

8+8 Kerne

Intel kombiniert beim Core i9-12900K acht große, besonders performante Golden-Cove-Kerne mit acht kleineren, langsameren, dafür aber effizienteren Gracemont-Kernen. Nominell handelt es sich beim Core i9-12900K also um einen 16-Kerner, wobei 8+8 die treffendere Bezeichnung ist. Weil die Gracemont-Kerne jedoch kein Hyper-Threading beherrschen, arbeitet das Topmodell bis zu 24 Threads gleichzeitig ab. Zum Vergleich: AMDs 16-Kerner Ryzen 9 5950X nutzt 16 einheitliche Zen-3-Kerne mit insgesamt 32 Threads.

Ebenfalls neu dabei ist DDR5-Arbeitsspeicher – allerdings optional, da der Speichercontroller von Alder Lake-S sowohl DDR5 als auch DDR4 beherrscht. Hersteller können sich bei Mainboards mit der neuen CPU-Fassung LGA1700 und dem ersten passenden Chipsatz Z690 entscheiden, welche RAM-Steckplätze sie verwenden, kombinierbar sind sie aber nicht. Günstigere Modelle tendieren zu DDR4, High-End-Mainboards zu DDR5. Alle Platinen können Grafikkarten zudem mit insgesamt 16 PCI-Express-5.0-Lanes anbinden, allerdings gibt es bis dato noch keine Arc-Alchemist-, GeForce- oder Radeon-GPU mit PCIe-5.0-Unterstützung.

Wie sich Intels Core i9-12900K im Vergleich zu AMDs Ryzen 9 5950X in 3D-Spielen und Anwendungs-Software schlägt, ob DDR5 mehr bringt als DDR4 und wie zuverlässig der Hybrid-Kernverbund unter Windows 11 sowie Windows 10 funktioniert, zeigen erste Tests und Benchmarks.

Gaming-Performance

Unter aktuellen Umständen wird Intel seinem Versprechen gerecht: Der Core i9-12900K ist der schnellste Desktop-Prozessor, den man derzeit zum Spielen bekommt. Mit spezifikationskonformem DDR5-4800-RAM (40-40-40-76-Timings nach JEDEC-Vorgabe) ist die CPU in Spielen mindestens genauso schnell wie mit DDR4-3200 (18-21-21-39-Timings), teilweise landen mit DDR5 auch ein paar fps mehr auf dem Monitor.

So schaffte der Core i9-12900K im Action-Adventure "Shadow of the Tomb Raider" mit DDR5-4800-RAM 203 fps, mit DDR4-3200-Speicher 197 fps. In beiden Fällen haben wir mit einer aktuellen Windows-11-Installation unter hohen Grafikeffekteinstellungen getestet. Um ein verzerrendes GPU-Limit auszuschließen, liefen die Tests in Full-HD-Auflösung (1920 × 1080 Pixel) und mit Nvidias GeForce RTX 3090. In "Assassin's Creed Odyssey" stand es 136 gegen 131 fps. Der Ryzen 5 5950X renderte in "Shadow of the Tomb Raider" 182 Bilder pro Sekunde und in "Assassin's Creed Odyssey" 127 fps.

Spiele-Benchmarks (Windows 11, mit Nvidia GeForce RTX 3090)
Prozessor	Metro Exodus, 1080p High [fps]	Shadow of the Tomb Raider, 1080p Hoch [fps]	Assassin’s Creed Odyssey, 1080p Hoch [fps]
Core i9-12900K (DDR5)	174	203	136
Core i9-12900K (DDR4)	174	197	131
Core i9-12900K (DDR5, Win 10)	178	211	146
Core i9-11900K	155	164	121
Ryzen 9 5950X	157	182	127

Aufgrund des derzeitigen technischen Zustands von Windows 11 sind die Zahlen als vorläufig zu betrachten. Insbesondere AMDs Ryzen-Prozessoren haben mit dem Betriebssystem noch Probleme, weil der Level-3-Cache zu langsam läuft. Unsere Benchmarks zeigen allerdings auch, dass der Core i9-12900K unter Windows 10 meistens etwas flotter läuft als unter Windows 11, obwohl der Scheduler von Windows 11 besonders gut mit den Hybrid-Kernen von Alder Lake-S umgehen können soll.

Anwendungs-Benchmarks

Ein Ausnahmefall war im Test das Programm Handbrake zum Konvertieren von Videos und Audio-Dateien, das unter Windows 10 nur auf den kleinen E-Kernen und daher extrem langsam lief. Ansonsten konnte sich der Core i9-12900K unter beiden Betriebssystemen sehen lassen: Im Render-Benchmark Cinebench R23 erzielte der Prozessor unter Einbeziehung aller 16 CPU-Kerne gut 27.500 Punkte – fast 80 Prozent mehr als der Vorgänger Core i9-11900K mit acht CPU-Kernen. Damit überholt Intel sogar AMDs Ryzen 9 5950X mit knapp 26.000 Punkten. Im Singlethreading-Test von Cinebench R23 ist der Core i9-12900K die erste CPU mit mehr als 2000 Punkten.

Intels Vorsprung ist allerdings nicht immer gegeben: Den Classroom-Benchmark der Modellierungs-Software Blender etwa absolvierte der Ryzen 9 5950X schneller. Beim Komprimieren von Dateien mit 7-Zip war der Core i9-12900K ausschließlich mit DDR5-RAM schneller, da die höhere Übertragungsrate fast 1:1 durchschlägt. So komprimierte der Intel-Prozessor mit DDR5-4800-RAM knapp 97 MByte/s, mit DDR4-3200 aber nur 66 MByte/s. Der Ryzen 9 5950X schaffte gut 73 MByte/s.

Anwendungs-Benchmarks
Prozessor	Cinebench R23 1T	Cinebench R23 MT	Blender Classroom [s]	7-Zip, Komprimieren [MByte/s]	Handbrake, Fast 1080p30 [fps]
Core i9-12900K (DDR5)	2013	27517	250	96,6	117
Core i9-12900K (DDR4)	2017	27423	250	65,5	99
Core i9-12900K (Win 10)	2014	27597	247	99,7	52
Core i9-11900K	1672	15364	469	58,4	66
Ryzen 9 5950X	1656	25757	234	73,2	73

Effizienzdefizit

Auch wenn Intel betont, wie effizient der Hybrid-Ansatz von Alder Lake mit kleinen und großen CPU-Kernen im Zusammenspiel mit 10-nm-Strukturen ist, erkauft sich der Core i9-12900K den Vorsprung mit einer hohen Leistungsaufnahme. Den Begriff Thermal Design Power (TDP) verwendet der Hersteller nicht mehr, an dessen Stelle tritt die Processor Base Power von 125 Watt.

Der Wert ist jedoch unverbindlich – Intel empfiehlt Mainboard-Herstellern, die sogenannte Maximum Turbo Power (früher Powerlimit 2 genannt) von 241 Watt dauerhaft anzulegen. Entsprechend haben wir den Core i9-12900K mit 241 Watt betrieben, was bei CPU-Volllast zu einer System-Gesamtleistungsaufnahme von 324 Watt führte (gemessen unter Prime95 mit einem Asus ROG Maximus Z690 Hero und ohne eigenständige Grafikkarte). Ein Blick auf Cinebench R23 mit einer Leistungsaufnahme von rund 300 Watt zeigt, dass der Core i9-12900K auch unter praktischer Last in diese Region vorstößt.

Der Ryzen 9 5950X begnügt sich ab Werk mit einem Package Power Target (PPT) von 142 Watt, läuft mit einer Systemleistungsaufnahme von 188 Watt (mit GeForce GT 1030) also deutlich effizienter als Intels Topmodell. In Zahlen heißt das: Im Multithreading-Test von Cinebench R23 schaffte das System mit dem Core i9-12900K 91,4 Punkte pro Watt, jenes mit dem Ryzen 9 5950X auf einem MSI MAG B550M Mortar rund 140 Punkte pro Watt.

E- vs. P-Kerne

Intel wirbt, dass ein kleiner Gracemont-Kern mit Atom-Abstammung in etwa so schnell ist wie ein Skylake-Kern (Core-i-6000-Serie). Das haben wir mit dem Singlethreading-Test von Cinebench R23 sowohl auf einem großen Golden-Cove- als auch auf einem kleinen Gracemont-Kern gegengeprüft: Ersterer schaffte 2013 Punkte, Letzterer 994, also tatsächlich Skylake-Niveau.

Ein Vergleich mit AMDs Ryzen 7 1800X zeigt, dass auch ein Zen-1-Kern in etwa so schnell ist wie ein E-Kern von Alder Lake-S. Wer noch einen Ryzen 7 1800X oder Ryzen 7 1700 nutzt, bekommt mit einem Upgrade auf den Core i9-12900K also acht gleich schnelle E-Kerne plus acht deutlich flottere P-Kerne obendrauf.

Fazit

Die Rechenleistung des Core i9-12900K ist beeindruckend; der Hybrid-Ansatz mit je acht kleinen und großen CPU-Kernen geht auf. Unter Windows 11 funktioniert die Lastverteilung gut, ohne dass man manuell nachbessern muss. Wer den schnellsten Gaming-Prozessor sucht, kommt um den Core i9-12900K mit schnellem, aber momentan noch teurem DDR5-RAM nicht herum.

Fair erscheint im Vergleich zu AMDs Angebot auch der Preis: Intel empfiehlt für den Core i9-12900K 590 US-Dollar (bei Intel immer auf Abnahmemengen von 1000 Stück bezogen), umgerechnet mit deutscher Mehrwertsteuer also knapp 610 Euro. AMDs AM4-Topmodell Ryzen 9 5950X (ab 318,90 €) ist teurer.

Mit PCI Express 5.0 ist man zudem für die Zukunft gerüstet, wenn AMD, Intel und Nvidia PCIe-5.0-fähige Grafikkarten vorstellen. Als einziges Manko bleibt die hohe Leistungsaufnahme, die man beim Core i9-12900K in Kauf nehmen muss, um die hohe Leistung auszuspielen.

Einen ausführlichen Test zum Core i9-12900K und dem zehnkernigen Core i5-12600K finden Sie in der c't-Ausgabe 25/2021.

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[Update, 04.11.21, 18:50 Uhr:] Preis korrigiert: Intel empfiehlt für den Core i9-12900K nicht 540, sondern 590 US-Dollar. (mma)