Der Dino Intel ist noch nicht ausgestorben

Core i9-13900K und Core i5-13600K im Test

Nachdem AMD mit den Ryzen-7000-Prozessoren (Test) den ersten Aufschlag hatte, folgen von Intel nun die Raptor-Lake-Prozessoren der 13. Core-Generation. AMDs neueste Generation auf Basis von Zen 4 bietet ein ordentliches Single- und Multi-Threaded-Leistungsplus. Intel will mit den Raptor-Lake-Prozessoren ebenfalls in beiden Anwendungsbereichen die Führung übernehmen – der Kampf um die Vorherrschaft im Desktop-Segment ist also neu eröffnet.

Raptor Lake ist der Nachfolger von Alder Lake und das nicht nur im Desktop-Segment, sondern Anfang 2023 auch für die Notebooks. Bis vor zwei Jahren stand Raptor Lake noch gar nicht auf der Roadmap bei Intel. Nach Alder Lake war direkt der Wechsel auf Meteor Lake geplant. Doch hier gab es einmal mehr Verzögerungen und so hatte Intel nur zwei Möglichkeiten: Entweder die Zeit von Alder Lake bis Meteor Lake aussitzen oder aber eine weitere Generation einschieben. Aufgrund der immer stärkeren Konkurrenzsituation durch AMD hat man sich für letztgenannte Möglichkeit entschieden und Raptor Lake in den Ring geworfen. Gäbe es Raptor Lake also nicht, wäre Alder Lake auf dem LGA1700 auch die einzige CPU-Generation dieser Plattform geblieben – gleiches trifft in dieser Form natürlich für das Notebook-Segment zu.

Heute an den Start gehen zunächst einmal nur die K-Modelle mit offenem Multiplikator. Die weiteren Desktop-Modelle werden sicherlich in den kommenden Wochen und Monaten vorgestellt bzw. auf den Markt gebracht.

Heute im Test anschauen werden wir uns den Core i5-13600K und das vorläufige Topmodell, den Core i9-13900K. Vorwegnehmen können wir an dieser Stelle aber schon: Ja, es wird einen Core i9-13900KS geben – auch wenn Intel ihn offiziell noch nicht so nennt. Dieser wird einen Takt von bis zu 6,0 GHz erreichen und wurde von Intel auf einem Presse-Event in Israel zumindest schon einmal erwähnt. In den Laboren haben wir ihn später dann auch auf einem Testsystem gefunden, wo der Durchläufe des Cinebench R23 absolvierte. Bisher vorgestellt hat Intel den "Core i9-13900KS" aber noch nicht.

Schauen wir uns also die ab heute aktuelle und um den potentiellen Core i9-13900KS ergänzte Modellpalette einmal genauer an:

Die wichtigsten Merkmale der Raptor-Lake-Prozessoren sind eine Beschleunigung des Taktes auf zunächst 5,8 (Core i9-13900K) und in einigen Monaten dann auf 6,0 GHz (Core i9-13900KS) sowie eine Verdopplung der Anzahl der Efficiency-Kerne. Hinzu kommt eine Erhöhung der Kapazität des L2-Caches für die Performance-Kerne. Dies alles soll zu einer Steigerung der Single-Threaded-Leistung um 15 % und der Multi-Threaded-Leistung um 41 % führen.

Durch die Bank bekommen die Prozessoren also die doppelte Anzahl an Efficiency-Kernen spendiert. Daher sollten die Raptor-Lake-Modelle vor allem im Hinblick auf die Multi-Threaded-Leistung profitieren. Letztendlich erhöht sich deren Anzahl auf 16 Efficiency-Kerne beim Core i9-13900K, acht beim Core i7-13700K und ebenfalls acht beim Core i5-13600K.

Die TDP bleibt bei 125 W, allerdings hat Intel die sogenannte Turbo Power noch einmal angehoben. Für den Core i9-13900K(F) geht es von 241 W auf 253 W. Diese Turbo Power von 253 W gilt nun auch für den Core i7-13700K(F), während sich der Core i7-12700K noch mit 190 W begnügen durfte. Für den Core i5-13600K(F) sieht Intel 181 W vor, hier waren es bisher 150 W. Intel legt also hinsichtlich der Leistungsaufnahme noch einmal eine Schippe drauf. Wie sich der Verbrauch in der Praxis darstellt, wird sicherlich ein spannender Punkt werden.

Beim DDR5-Speicher macht Intel einen Sprung von DDR5-4800 auf DDR5-5600 bei einem Modul pro Speicherkanal und ermöglicht DDR5-4400 bei zwei Modulen pro Speicherkanal. Somit überholt man AMD hinsichtlich der Spezifizierung des Speichercontrollers. Raptor Lake soll DDR5-Speicher mit 7.000 MT/s und mehr ansprechen können. DDR4-Speicher wird weiterhin unterstützt – entsprechend der Plattform-Kompatibilität zum LGA1700 und den dazugehörigen Mainboards.

Es gibt einige Änderungen in der Cache-Hierarchie und dem Kern-Design, welches Raptor Cove heißt. Der L3-Cache wird um etwa 20 % größer. Durch die zusätzlichen Efficiency-Kern-Cluster sowie den größeren L2-Cache der Performance-Kerne verdoppelt sich die Gesamtkapazität des L2-Caches. Es gibt auch einige kleinere Änderungen der Architektur der Raptor-Cove-Kerne im Vergleich zu Golden Cove. So hat man den Prefetcher verbessert, der dafür sorgt, dass die eigentlichen Recheneinheiten besser ausgelastet werden, in dem er die richtigen Daten im Cache vorhält. Ein Micro-Controller, der mit einer neuen Firmware versorgt wird, lernt per AI das Verhalten der angeforderten Daten und passt das Prefetching entsprechend konstant an. Die Efficiency-Kerne hingegen bleiben unangetastet.

An vielen kleinen Stellschrauben hat Intel gedreht, um für Raptor Lake auf 6 GHz zu kommen. Die Erhöhung der Multi-Threaded-Leistung mit mehr Efficiency-Kernen ist dagegen der offensichtliche Schritt gewesen. Gefertigt werden die Prozessoren weiterhin in Intel 7, also einer angepassten 10-nm-Fertigung. Diese bezeichnet Intel hier intern als "Intel 7 Ultra". Man hat die Kanal-Mobilität im Halbleiterprozess verbessert, sodass man sich auf anderen Betriebspunkten der Spannungs-Takt-Kurve bewegen kann. Somit will man auch für die Notebook-Varianten von Raptor Lake auf eine bessere Effizienz kommen.

Der Ring-Interconnect arbeitet zudem mit einem höheren Takt und kommt nun auf 5.000 MHz, was einem Plus von 900 MHz gegenüber Alder Lake entspricht.

Die +15 % an Single-Threaded-Leistung werden zu 66 % aus dem höheren Takt entwickelt. Die restlichen Prozente kommen durch den schnelleren Speicher sowie den größeren Caches zustande. Bei der Multi-Threaded-Leistung spielt die Frequenz ebenfalls eine Rolle, aber vor allem die zusätzlichen Efficiency-Kernen helfen Intel hier. Dem schnelleren Speicher kommt nur eine kleine Rolle zu, der Cache aber hat einen großen Einfluss.

Ein Core i9-13900K soll bei 65 W die gleiche Multi-Threaded-Leistung bieten wie ein Core i9-12900K bei 241 W. Dies werden wir uns im Rahmen des heutigen Tests genauer anschauen.

Als Performance-Hybrid-Design spielt der Thread Director wieder eine wichtige Rolle. Die ideale Leistung wird unter Windows 11 22H2 erreicht, aber auch unter Windows 10 funktioniert der Thread Director. Die Effizienz dürfte aber im Notebook wesentlich wichtiger sein und hier sieht Intel mit der Dynamic Tuning Technology eine Funktion vor, die einzelne Kerne "parken" kann.

Die Chipfläche wächst

Mehr Efficiency-Kerne, größere Caches – das alles macht einen Chip bei gleicher Fertigung natürlich größer. Der Core i9-13900K, bzw. der hier verwendete Die kommt auf eine Fläche von 23,8 x 10,8 mm und dementsprechend auf 257 mm². Der Vorgänger auf Basis von Alder Lake brachte es auf 20,4 x 10,2 mm und ist mit 208 mm² fast 50 mm² kleiner. Rocket Lake war mit 24 x 11,7 = 280 mm² sogar noch größer. Ein Core i9-11900K wurde allerdings noch in einem stark optimierten 14-nm-Prozess gefertigt, während Intel für Alder Lake und Raptor Lake auf Intel 7 bzw. eine weitere Verbesserungsstufe setzt.

Der von Intel veröffentlichte Die-Shot zeigt in der Mitte die acht Performance-Kerne. Hier weiß eingerahmt und somit markiert sind die beiden Cluster mit jeweils acht Efficiency-Kernen. Ganz links befinden sich die Speichercontroller, PHYs für die PCI-Express-Lanes und sonstige Uncore-Logik. Rechts ist die integrierte Grafikeinheit zu erkennen.

Die Prozessoren der 13.-Core-Generation werden ab dem 20. Oktober erhältlich sein. Dies gilt auch für die Mainboards mit Z790-Chipsatz.