Core i9-7980XE und i9-7960X

Intels Konter für Threadripper - Testsystem, Overclocking und Stromverbrauch

Für den Skylake-X- und Kaby-Lake-X-Test haben wir das erste Mal ein neues Testsystem eingesetzt, das wir für Threadripper auch verwendet haben und auch bei zukünftigen CPU-Launches verwenden. Die beiden neuen Skylake-X-Modelle wollten wir in derselben Konfiguration testen. Allerdings hatte das verwendete ASUS Prime X299A in der BIOS-Revision 0208 Probleme mit der Turbo-Erkennung des Core i9-7980XE. Wir mussten also das Board wechseln - für den Core i9-7980XE kam also das ASUS X299 Apex zum Einsatz, das ohne Probleme funktionierte. Um die Platinen möglichst vergleichbar zu machen, wurden die Einstellungen im BIOS gleich übernommen. Aufgrund der besseren Ausstattung kann es - gerade im Idle-Betrieb - aber zu kleinen Verfälschungen beim Idle- und Last-Verbrauch kommen. Im Test haben wir das später entsprechend vermerkt.

Folgende Komponenten kommen für die verglichenen Prozessoren zum Einsatz:

TR4-Plattform:

• Mainboard: ASUS Zenith Extreme (X399)
• Speicher: 32 GB DDR4-2666

LGA1151-Plattform:

• Mainboard: ASUS Maximus VII Ranger (Z270)
• Speicher: 16 GB DDR4-2400

LGA2011-3-Plattform:

• Mainboard: MSI X99A SLI Plus (X99)
• Speicher: 32 GB DDR4-2400

LGA2066-Plattform:

• ASUS Prime X299A
• Für Core i9-7980XE: ASUS Rampage VI Apex
• Speicher: 32 GB DDR4-2666

AM4-Plattform:

• ASUS Crosshair VI Hero
• Speicher: 16 GB DDR4-2666

Für alle Systeme identisch:

• SSD: Samsung 850 EVO 500 GB
• Netzteil: Seasonic 750W Prime Platinum
• Grafikkarte für Games: NVIDIA GeForce 1080 GTX TI
• Grafikkarte für Energieverbrauch: NVIDIA GeForce 1050 TI
• Windows 10 x64 inkl. Creators Update

Die Benchmarks zu diesem Test wurden, wenn nicht anders angegeben, mit dem Energieprofil "hohe Leistung" durchgeführt. Nur bei den Stromverbrauchsmessungen haben wir dieses teilweise abgeändert. Für die Messungen des Stromverbrauchs und der CPU-Leistungstests kommt eine NVIDIA GeForce 1050 TI zum Einsatz. Für die Spiele nutzen wir eine GeForce 1080 GTX TI. Beim Speicher haben wir zunächst überprüft, dass keiner der Benchmarks von einem Speicherausbau oberhalb von 16 GB profitiert. Da wir festgestellt haben, dass bei Quad- und Dual-Channel-Systemen die Art des eingesetzten Speichers (zwei Module, vier Module, acht Module) einen größeren Einfluss auf die Performance hat, testen wir mit unterschiedlichem Speicherausbau, aber mit identischen Speichermodulen, um diesen Effekt zu beseitigen. Es hat also kein System einen Vor- oder Nachteil aufgrund einer anderen Speicheradressierung durch unterschiedliche Speichermodule.

Bei den Spiele-Benchmarks wurden alle Auflösungen auf Full-HD-Auflösung durchgeführt, da wir nicht die GPU als Schwachstelle im System haben wollen. Ist die GPU der Engpass, lassen sich keine Unterschiede für die Prozessoren mehr ablesen. Zum einen geben wir die durchschnittlichen fps (Frames pro Sekunde) in gewohnter Weise an, zum anderen aber auch die Frametimes. Dies ist die Zeit, in dem 99% aller Frames im Testablauf berechnet werden können. Das obere 1% wird verworfen, um Fehler im Rendering bei den Messungen auszuschließen. Ein niedriger Zeitwert bedeutet hier eine geringe Verzögerung, um den nächsten Frame zu berechnen und ist deshalb als besser zu betrachten. Dauert die Berechnung des nächsten Frames länger, ist auch ein "Ruckler" wahrscheinlicher.

Overclocking der Core i9-7980XE und i9-7960X

Beim Übertakten eines Prozessors mit derart vielen Kernen - sei er nun von AMD oder Intel - wird die Kühlung und die Leistungsaufnahme zu einem extremen Problem. Hierbei hat sich beim Skylake-X mit "nur" zehn Kernen schon gezeigt, dass die Stromversorgung des Systems ziemlich wichtig ist. Es wurde von Kabel-Überhitzung gesprochen, wenn nur ein 8-Pin-CPU-Stecker auf dem Mainboard anzuschließen ist, aber auch die VRMs wurden manchmal sehr heiss. Wer vor hat, einen derartigen Prozessor zu übertakten, muss also einige wichtige Punkte beachten:

• Die Kühlung des Prozessors sollte entsprechend massiv ausgelegt sein
• Das Mainboard sollte mindestens zwei 8-Pin-Anschlüsse zur CPU-Spannungsversorgung besitzen
• Das Mainboard sollte eine massive Spannungsversorgung besitzen, die auch gute, passive Kühlkörper besitzt
• Im Gehäuse sollte für einen Luftstrom im CPU-Bereich gesorgt werden, um diese Hitze auch abzuführen
• Beim Übertakten sollten Methoden, die zum exponentiellen Anstieg der Leistungsaufnahme führen, möglichst sparsam eingesetzt werden (Erhöhung der CPU-Spannungen etc.)

Im Fall unserer 16- und 18-Kern-Modelle im Test nutzten wir zum Übertakten eine Custom-Wasserkühlung mit einem EK-Supremacy-Kühler und einem 480-mm-Radiator. Anders ließ sich die Abwärme nicht abführen, denn bereits der 16-Kerner Core i9-7960X erreichte mit 1,2 V Spannung und 4,7 GHz Taktfrequenz eine Abwärme für das Gesamtsystem von 540 Watt - bei reiner CPU-Last. Die CPU-Temperatur ging bei einigen Kernen zwar kurzzeitig im Maximum auf bis zu 83°C, blieb insgesamt aber eher im hohen 60°C-Bereich. Diese Tests mussten wir allerdings auch auf dem ASUS Rampage IV Apex durchführen - auf dem X299 Aorus Gaming 7 liefen die Cores beim Übertakten schon aufgrund einer Schutzfunktion bereits mit entsprechenden Wartezyklen, wir bekamen bei Cinebench R15 nur noch 2.100 Punkte trotz Übertaktung.

Der größere Core i9-7980XE erreichte nicht die 4,7 GHz des kleineren Bruders, aber immerhin 4,6 GHz in der Übertaktung. Auch hier mussten wir 1,2 V Spannung einstellen, die Temperaturen und auch die Leistungsaufnahme waren ähnlich. Knapp 550 Watt zog dieses Setup aus der Steckdose. Die Performance lag mit 4.431 Punkten im Cinebench R15 noch einmal etwas höher und somit auf einem neuen Rekordwert.

Beeindruckende Ergebnisse also - und auch eine beeindruckende Leistungsaufnahme. Das Übertakten eines solchen Monsters wird also nicht einfach, sicherlich wird man an einigen Punkten zu kämpfen haben: Abwärme, Stromzufuhr, VRMs, aber sicherlich auch mit diversen Schutzmechanismen der Mainboardhersteller, denn eine solche Belastung könnte bei diversen Boards zu Problemen führen, wenn die Spannungsversorgung nicht dafür ausgelegt ist. Letztendlich ist eine fast 2,2-fache-Leistungsaufnahme bei "nur" 33% mehr Performance im Fall des Core i9-7960X aber auch ein Anzeichen dafür, dass dieser Betrieb ein brutaler Test für jede Komponente im PC ist.

Energieverbrauch

Folgende Benchmarks wurden durchgeführt, wobei wir immer den Wert für das komplette System angeben, also nicht nur für die CPU:

• Cinebench 15 - Max-CPU
• Premiere Pro 4K (gemittelter Stromverbrauch über fünf Minuten)
• Idle-Stromverbrauch (gemittelt über fünf Minuten)

Um einem eventuellen Windows-Problem bei Ryzen aus dem Weg zu gehen, haben wir sowohl mit dem Energieprofil "Balanced" wie auch mit High Performance getestet. Wie aber auch im letzten Skylake-X-Test ergaben sich dazu fast keine Unterschiede. Hinzu kommt ein Rendering-Durchlauf eines 4K-Videos mit Premiere Pro. Beim Idle-Stromverbrauch und bei Premiere pro haben wir den Gesamtstromverbrauch über fünf Minuten protokolliert und ihn dann auf den Verbrauch umgerechnet.

Beginnen wir mit dem Idle-Stromverbrauch: Das, was wir am Threadripper kritisiert haben, macht Intel besser. Auch mit 18 Kernen verbraucht ein X299-System nicht wirklich viel und schaltet größte Teile der CPU ab. AMDs Threadripper zeigte hingegen noch knapp über 70 Watt im Idle-Betrieb, in unseren Augen ein Kritikpunkt für die Plattform.

Unter Last bricht Intel hingegen Rekorde: 280 Watt Leistungsaufnahme vom Gesamtsystem sind beim Core i9-7980X ein sehr hoher Wert, den wir so bei einer CPU noch nicht gesehen haben. Aber die CPU ist natürlich in Cinebench auch super schnell - kann also vergleichsweise schnell wieder in den Idle-Betrieb zurückgehen. Das alte "hurry up and get idle"-Prinzip von Intel funktioniert hier also noch, auch wenn man natürlich den hohen Stromverbrauch trotzdem nicht wirklich positiv bewerten kann. Immerhin schenken sich AMD und Intel nichts: 16 Kerne brauchen unter Last ungefähr gleich viel.