14-nm-Abschied
Core-i-11000-Prozessoren für Desktop-PCs
Intels elfte Generation der Core-i-CPUs „Rocket Lake“ bringt nach fünf Jahren endlich überarbeitete Rechenwerke, die eine deutlich bessere Leistung pro Takt bieten. Dafür haben diese 14-Nanometer-Prozessoren allerdings zwei Kerne weniger.
Intels letzte Desktop-Prozessoren mit veralteter 14-Nanometer-Technik bestehen nur zur Hälfte aus Neuware: Die 19 Core-i-11000-CPUs der Serien Core i5 mit sechs sowie Core i7 und i9 mit acht Kernen erhalten die Mikroarchitektur „Cypress Cove“. Im Vergleich zu den Vorgängern Core i-10000 „Comet Lake“ soll die Leistung pro Takt der CPU-Kerne um bis zu 19 Prozent und die der Xe-Grafikeinheit um bis zu 50 Prozent steigen. Billigere Rocket-Lake-Prozessoren mit zwei und vier Kernen der Serien Pentium Gold und Core i3 wird es nicht geben. Stattdessen bringt der Chiphersteller elf aktualisierte Modelle der zehnten Core-i-Generation, die in die gleiche Fassung LGA1200 passen. Sie tragen in der Produktbezeichnung als letzte Ziffer die 5, zum Beispiel Core i3-10325.
| Core i-11000 Rocket Lake, LGA1200, 2 × DDR4-3200 | |||||
| Prozessor | Kerne | Takt / Turbo | L3-Cache | TDP | Preis |
| Core i9-11900K/KF | 8+HT | 3,5 / 5,3 GHz* | 16 MByte | 125 W | 539 / 513 US-$ |
| Core i9-11900/F | 8+HT | 2,5 / 5,2 GHz* | 16 MByte | 65 W | 439 / 422 US-$ |
| Core i9-11900T | 8+HT | 1,5 / 4,9 GHz | 16 MByte | 35 W | 439 US-$ |
| Core i7-11700K/KF | 8+HT | 3,6 / 5,0 GHz | 16 MByte | 125 W | 399 / 374 US-$ |
| Core i7-11700/F | 8+HT | 2,5 / 4,9 GHz | 16 MByte | 65 W | 323 / 298 US-$ |
| Core i7-11700T | 8+HT | 1,4 / 4,6 GHz | 16 MByte | 35 W | 323 US-$ |
| Core i5-11600K/KF | 6+HT | 3,9 / 4,9 GHz | 12 MByte | 125 W | 262 / 237 US-$ |
| Core i5-11600 | 6+HT | 2,8 / 4,8 GHz | 12 MByte | 65 W | 213 US-$ |
| Core i5-11600T | 6+HT | 1,7 / 4,1 GHz | 12 MByte | 35 W | 213 US-$ |
| Core i5-11500 | 6+HT | 2,7 / 4,6 GHz | 12 MByte | 65 W | 192 US-$ |
| Core i5-11500T | 6+HT | 1,5 / 3,9 GHz | 12 MByte | 35 W | 192 US-$ |
| Core i5-11400/F | 6+HT | 2,6 / 4,4 GHz | 12 MByte | 65 W | 182 / 157 US-$ |
| Core i5-11400T | 6+HT | 1,3 / 3,7 GHz | 12 MByte | 35 W | 182 US-$ |
| * mit Thermal Velocity Boost F-Modelle ohne Grafik K-Modelle übertaktbar | |||||
Rückgriff auf Ice Lake
Um den Rückstand auf die immer stärkere Ryzen-Konkurrenz durch die jahrelangen Fertigungsprobleme bei 10 Nanometern nicht weiter anwachsen zu lassen, hat Intel in den letzten zwei Jahren „Rocket Lake“ als Plan B in Angriff genommen: Das Sunny-Cove-Design der Ende 2019 erschienenen 10-Nanometer-Mobilprozessoren Core i-1000G „Ice Lake“ wurde auf 14 Nanometer zurückportiert und mit der moderneren Xe-Grafikeinheit der wenige Monate alten Mobilnachfolger Core i-1100G „Tiger Lake“ kombiniert. Die höhere Performance geht zum einen auf das Konto der größeren Caches: Wie schon im Vorabtest des Core i7-11700K in c’t 7/2021 von uns festgestellt, wächst jeweils pro Kern der Level-1- von 32 auf 48 KByte und der Level-2-Cache von 256 auf 512 KByte [1]. Zum anderen hat Intel den Rocket-Lake-CPUs deutlich breitere Rechenwerke spendiert: Intern gibt es nun 10 statt 8 Ausführungseinheiten (Ports). Hinzugekommen ist jeweils eine weitere Address Generation und Store Data Unit, was den effektiven Durchsatz zum Level-1-Cache verdoppelt. Zudem hat Intel die Ladelatenzen verkürzt und die Sprungvorhersage weiter verbessert.
Mit Rocket Lake zieht erstmals die Vektorbefehlssatzerweiterung AVX512 in Intels Mainstream-Desktop-Prozessoren ein. Bislang war diese Server- und Mobilchips vorbehalten. Teil von AVX512 sind die KI-Funktionen Vector Neural Network Instructions (VNNI), die Intel auch als DL Boost bezeichnet (Deep Learning). Zudem gibt es in den Cypress-Cove-Kernen neue Befehle für Verschlüsselungsoperationen, die AES durch Vektorisierung beschleunigen und SHA-256-Hashes erzeugen können.
Zwei Kerne weniger
Das Spitzenmodell Core i9-11900K tritt im Vergleich zum Zehnkern-Vorgänger Core i9-10900K mit gleicher Turbofrequenz von 5,3 GHz, aber zwei Kernen weniger an. Denn die Rückportierung des 10-Nanometer-Designs auf 14-Nanometer-Fertigung vergrößert den Silizium-Flächenbedarf. Genaue Zahlen wollte Intel nicht verraten, aber ein geköpftes Exemplar des vorab erhältlichen Core i7-11700K ist mit rund 260 mm2 ungefähr 30 Prozent größer als das bisherige Zehnkern-Die des Core i9-10900K (rund 200 mm2).
Der Speichercontroller der Core-i-11000-Prozessoren kann nun mit DDR4-3200 statt DDR4-2933 umgehen. Allerdings läuft er nur beim Core i9-11900K mit höchstem Takt im sogenannten Gear-1-Modus. Alle anderen CPUs erreichen DDR4-3200 nur im Gear-2-Modus bei halber Taktfrequenz des RAM-Controllers, was die Latenzen beim Speicherzugriff verlängert. Maximaltempo im 1:1-Betrieb (Gear 1) ist DDR4-2933.
Die UHD-750-Grafikeinheit (Gen 12) der Core i-11000 besteht im Unterschied zur UHD 630 (Gen 9.5) der Vorgänger nun aus 32 statt 24 Einheiten mit komplett überarbeiteter Xe-Architektur. In unserem Vorabtest war sie im 3DMark Firestrike 65 Prozent schneller. Zudem bringt die neue GPU das längst überfällige HDMI 2.0, wofür bisher die Board-Hersteller externe Level Shifter/Protocol Converter (LSPCon) auflöten mussten. Die GPU entlastet die CPU-Kerne unter anderem bei der Wiedergabe von AV1-Videos mit 10 Bit Farbtiefe.
Die Core-i-11000-Prozessoren kommen am 30. März in den Handel. Ein Test erscheint in der nächsten c’t 9/2021. (chh@ct.de)