aths
2024-03-12, 20:57:12
Der 14600 hat an Kernen 6x Performance und 8x Effizienz. Max-Takt sind 5,2 beziehungsweise 3,9 GHz je nach Kerntyp. Mit Cinebench 24 habe ich versucht, die Leistungsunterschiede von P- und E-Cores zu ermitteln. Das ist leider keine exakte Wissenschaft. Wenn alle P-Kerne aktiv sind, takten die nur bis zu 4,8 GHz, bei Single-Thread-Last bis 5,2. Die E-Cores scheinen kein Problem damit zu haben, auch unter Volllast auf ihre maximalen 3,9 GHz zu kommen. Am Ende steuert ein P-Core mit HTT im 24-er Cinebench etwa 120-130 Punkte bei, ein E-Core ungefähr 60-65. Getestet mit DDR5-5600-Speicher CL36. Vom reinen Durchsatz her entspricht 6P+8E etwa einen 9P-Prozessor der auch unter Last alle Kerne maximal takten kann oder ungefähr einem 10P-Prozessor der bei Volllast die Kerntaktung nicht ganz ausfährt.
Insgesamt scheint ein ausgelasteter E-Core bei 3,9 GHz etwa 50-55% der Leistung eines voll getakteten P-Cores zu schaffen. P-Cores sind rund 30% höher getaktet, was taktnormalisiert den E-Core auf etwa 70% eines P-Cores bringt. Den P-Core habe ich mit Hyperthreading getestet um ihn voll auszulasten. E-Cores bieten kein HTT. Der P-Core schafft mit deaktiviertem HTT nur noch rund 95 Punkte im Cinebench. Damit wäre taktnormalisiert ein P-Core ohne HTT etwa gleichauf mit einem E-Core. Das hätte ich nicht gedacht!
E-Cores können den Takt nicht einzeln sondern nur in Vierer-Gruppen ändern und haben den L2-Cache ebenfalls so organisiert: Auch wenn nur ein einzelner E-Core im BIOS aktiviert ist hat dieser die 4 MB L2 seiner Gruppe. Die P-Kerne haben pro einzelnem Core immerhin 2 MB L2. Einige CPU-Modelle der 13/14-er Serie haben nur 1,25 MB L2-Cache pro P-Core und nur 2 MB pro 4xE-Core. Der i5-13600 Nicht-K hatte noch die kleinere Cache-Variante, ein 14600 bietet auch als Nicht-K den vollen Ausbau.
Beim L1 scheinen E-Cores MEHR Cache zu haben als P-Cores: 96 statt 80 KB. Und das wo der E-Core nur einen Thread laufen lässt, nicht zwei wie ein P-Core. Vielleicht kompensiert der große L1 die Nachteile der L2-Cache-Architektur der E-Kerne. Interessant finde ich die Aufteilung: Ein E-Core hat 64K Instruction-L1-Cache, der P-Core nur 32K. Dafür hat der P-Core mehr Daten-Cache, 48K gegenüber 32K beim E-Core.
Wie effizient die CPUs sind, jedenfalls innerhalb der gleichen Architektur, kann ich nur grob abschätzen da ich den Nicht-K habe. Ein K den man genug Strom ziehen lässt, dürfte seine P-Kerne bei ordentlicher Kühlung auch unter Last auf seine dann 5,3 GHz takten. Das sind gegenüber den 4,8 GHz realen P-Taktungen beim Nicht-K rund 10% mehr Leistung. Taktet man den K höher, ließe sich der Vorteil vielleicht auf 15-20% ausbauen, solange man kein Extrem-OC betreibt. Mit moderater Senkung des Powertargets von 154 auf 125 Watt schafft mein nicht-K die P-Cores bei Vollauslastung ihre 4,8 GHz nicht mehr durchweg, es geht manchmal 100 oder sogar 200 MHz darunter. Im Single-Thread sind die vollen Nicht-K-5,2 GHz aber noch drin. Mein Eindruck ist dass die Intel-CPUs für ein paar Prozent im Benchmarks ordentlich Strom schlucken und sich das beim Zocken kaum noch lohnt. Ohne Übertaktung scheint der Vorteil in Spielen des 14600K gegenüber Nicht-K bei etwa 5% zu liegen. Aber es gibt ja die KF-Version welche gegenüber Nicht-K kaum teurer ist – also wenn man zum KF greift, macht man nichts falsch.
Setze ich bei meinem Nicht-K das P2-Powerlimit auf 65 Watt herunter, schafft man die 5,2 GHz Single-Threaded nur noch kurzzeitig. Bei Vollauslastung mit Cinbebench bekome ich um die 3,5 GHz für die Leistungskerne, 2,8 für die Effizienzkerne. Also, grob gerechnet, bei halber Stromaufnahme gibts noch ungefähr 70% der Taktrate. Hierfür setze ich als 100%-Taktrate nur 4,8 GHz an weil die CPU bei voller TDP eben nur die 4,8 in Vollauslastung bringt. Andersrum formuliert wirkt es noch krasser: Ausgehend von 65 Watt gilt dass man für 40% mehr Taktleistung gleich doppelten Strom braucht. Mit den 65 Watt erhalte ich aber fast 80% des Cinebench-CPU-Scores! Das heißt ausgehend von 65 Watt bekommt man mit gut 100% mehr Stromaufnahme nur rund 25% mehr Benchmark-Leistung.
Bei 95 Watt erziele ich im Cinebench-CPU-Test etwa 4,2 GHz für P und 3,3 für E was fast 90% Taktung entspricht (wie gesagt, wenn man 4,8 für P-Cores als 100% Takt nimmt) – und erhalte auch ungefähr 90% der Benchmarkpunkte gegenüber voller TDP.
Wie Intel die 2,7 GHz Basistakt spezifiziert ist mir nicht klar. Vielleicht sieht es bei hohen Umgebungstemperaturen anders aus, meine Messungen ergeben im Cinebench 24 mit CPU-Test im Multithread auf die P-Kerne bezogen bei Vollauslastung 4,8 GHz mit vollen 154 Watt, knapp darunter bei 125 Watt und 3,5 GHz bei 65 Watt. In Spielen schwankt die Auslastung ständig. Die 2,7 GHz Basistakt sind vielleicht für Extremsituationen gedacht, in Prime 95 mit dem Small-FFT-Test komme ich auf etwa 3,0 GHz, bei höheren Temperaturen sinkt das vielleicht auf die 2,7 ab. Meinen PC betreibe ich vorerst mit 95 W TDP für den 14600: Fast 40% Strom gespart ausgehend von 154 Watt maximaler Leistungsaufnahme und damit nur 10% Benchmark-Leistung eingebüßt. Sollten Spiele besser mit der Leistungsaufnahme skalieren und ich bräuchte die Performance, lässt sich noch immer das Target erhöhen.
Oder hätte ich eine stärkere CPU kaufen sollen? Der 14700 würde mit 8P+12E locken. Ein 14900 offeriert sogar 16 E-Cores und vor allem höheren P-Takt, welcher zumindest bei Single-Thread-Last durchschlägt, 5.8 statt 5.2 GHz des 14600. Zum Zocken kann ich aktuell aber selbst den 14600 kaum mal fordern. Mir ist inzwischen schleierhaft ob Intel den richtigen Fokus setzt beim Gaming. Mein Core-i5 kann alles einigermaßen gut, Gaming, Content-Rendering, Single-Thread-Performance ist gut, Multithread-Leistung in dem Preisbereich sogar sehr gut, mit dem K könnte man dann noch übertakten aber hätte höheren Stromverbrauch. Reinrassige Gaming-Hardware würde anders aussehen.
Mein vorläufiges Fazit (Oxymoron) ist, dass Intel-CPUs mit Standard-Specs für ein paar Prozent in Benchmarks richtig viel Strom schlucken. Ich persönlich finde K-CPUs jetzt sogar unattraktiv wenn ich mir die Leistungs-Skalierung ansehe. Das schmerzt einen alten Freak wie mich, der schon einen Pentium MMX übertaktet hat. LGA 1700? Diggi, ich übertakte seit Socket 7. Allerdings, der MMX hatte unter 20 Watt gezogen, jetzt operieren wir mit ganz anderen Skalen.
Insgesamt scheint ein ausgelasteter E-Core bei 3,9 GHz etwa 50-55% der Leistung eines voll getakteten P-Cores zu schaffen. P-Cores sind rund 30% höher getaktet, was taktnormalisiert den E-Core auf etwa 70% eines P-Cores bringt. Den P-Core habe ich mit Hyperthreading getestet um ihn voll auszulasten. E-Cores bieten kein HTT. Der P-Core schafft mit deaktiviertem HTT nur noch rund 95 Punkte im Cinebench. Damit wäre taktnormalisiert ein P-Core ohne HTT etwa gleichauf mit einem E-Core. Das hätte ich nicht gedacht!
E-Cores können den Takt nicht einzeln sondern nur in Vierer-Gruppen ändern und haben den L2-Cache ebenfalls so organisiert: Auch wenn nur ein einzelner E-Core im BIOS aktiviert ist hat dieser die 4 MB L2 seiner Gruppe. Die P-Kerne haben pro einzelnem Core immerhin 2 MB L2. Einige CPU-Modelle der 13/14-er Serie haben nur 1,25 MB L2-Cache pro P-Core und nur 2 MB pro 4xE-Core. Der i5-13600 Nicht-K hatte noch die kleinere Cache-Variante, ein 14600 bietet auch als Nicht-K den vollen Ausbau.
Beim L1 scheinen E-Cores MEHR Cache zu haben als P-Cores: 96 statt 80 KB. Und das wo der E-Core nur einen Thread laufen lässt, nicht zwei wie ein P-Core. Vielleicht kompensiert der große L1 die Nachteile der L2-Cache-Architektur der E-Kerne. Interessant finde ich die Aufteilung: Ein E-Core hat 64K Instruction-L1-Cache, der P-Core nur 32K. Dafür hat der P-Core mehr Daten-Cache, 48K gegenüber 32K beim E-Core.
Wie effizient die CPUs sind, jedenfalls innerhalb der gleichen Architektur, kann ich nur grob abschätzen da ich den Nicht-K habe. Ein K den man genug Strom ziehen lässt, dürfte seine P-Kerne bei ordentlicher Kühlung auch unter Last auf seine dann 5,3 GHz takten. Das sind gegenüber den 4,8 GHz realen P-Taktungen beim Nicht-K rund 10% mehr Leistung. Taktet man den K höher, ließe sich der Vorteil vielleicht auf 15-20% ausbauen, solange man kein Extrem-OC betreibt. Mit moderater Senkung des Powertargets von 154 auf 125 Watt schafft mein nicht-K die P-Cores bei Vollauslastung ihre 4,8 GHz nicht mehr durchweg, es geht manchmal 100 oder sogar 200 MHz darunter. Im Single-Thread sind die vollen Nicht-K-5,2 GHz aber noch drin. Mein Eindruck ist dass die Intel-CPUs für ein paar Prozent im Benchmarks ordentlich Strom schlucken und sich das beim Zocken kaum noch lohnt. Ohne Übertaktung scheint der Vorteil in Spielen des 14600K gegenüber Nicht-K bei etwa 5% zu liegen. Aber es gibt ja die KF-Version welche gegenüber Nicht-K kaum teurer ist – also wenn man zum KF greift, macht man nichts falsch.
Setze ich bei meinem Nicht-K das P2-Powerlimit auf 65 Watt herunter, schafft man die 5,2 GHz Single-Threaded nur noch kurzzeitig. Bei Vollauslastung mit Cinbebench bekome ich um die 3,5 GHz für die Leistungskerne, 2,8 für die Effizienzkerne. Also, grob gerechnet, bei halber Stromaufnahme gibts noch ungefähr 70% der Taktrate. Hierfür setze ich als 100%-Taktrate nur 4,8 GHz an weil die CPU bei voller TDP eben nur die 4,8 in Vollauslastung bringt. Andersrum formuliert wirkt es noch krasser: Ausgehend von 65 Watt gilt dass man für 40% mehr Taktleistung gleich doppelten Strom braucht. Mit den 65 Watt erhalte ich aber fast 80% des Cinebench-CPU-Scores! Das heißt ausgehend von 65 Watt bekommt man mit gut 100% mehr Stromaufnahme nur rund 25% mehr Benchmark-Leistung.
Bei 95 Watt erziele ich im Cinebench-CPU-Test etwa 4,2 GHz für P und 3,3 für E was fast 90% Taktung entspricht (wie gesagt, wenn man 4,8 für P-Cores als 100% Takt nimmt) – und erhalte auch ungefähr 90% der Benchmarkpunkte gegenüber voller TDP.
Wie Intel die 2,7 GHz Basistakt spezifiziert ist mir nicht klar. Vielleicht sieht es bei hohen Umgebungstemperaturen anders aus, meine Messungen ergeben im Cinebench 24 mit CPU-Test im Multithread auf die P-Kerne bezogen bei Vollauslastung 4,8 GHz mit vollen 154 Watt, knapp darunter bei 125 Watt und 3,5 GHz bei 65 Watt. In Spielen schwankt die Auslastung ständig. Die 2,7 GHz Basistakt sind vielleicht für Extremsituationen gedacht, in Prime 95 mit dem Small-FFT-Test komme ich auf etwa 3,0 GHz, bei höheren Temperaturen sinkt das vielleicht auf die 2,7 ab. Meinen PC betreibe ich vorerst mit 95 W TDP für den 14600: Fast 40% Strom gespart ausgehend von 154 Watt maximaler Leistungsaufnahme und damit nur 10% Benchmark-Leistung eingebüßt. Sollten Spiele besser mit der Leistungsaufnahme skalieren und ich bräuchte die Performance, lässt sich noch immer das Target erhöhen.
Oder hätte ich eine stärkere CPU kaufen sollen? Der 14700 würde mit 8P+12E locken. Ein 14900 offeriert sogar 16 E-Cores und vor allem höheren P-Takt, welcher zumindest bei Single-Thread-Last durchschlägt, 5.8 statt 5.2 GHz des 14600. Zum Zocken kann ich aktuell aber selbst den 14600 kaum mal fordern. Mir ist inzwischen schleierhaft ob Intel den richtigen Fokus setzt beim Gaming. Mein Core-i5 kann alles einigermaßen gut, Gaming, Content-Rendering, Single-Thread-Performance ist gut, Multithread-Leistung in dem Preisbereich sogar sehr gut, mit dem K könnte man dann noch übertakten aber hätte höheren Stromverbrauch. Reinrassige Gaming-Hardware würde anders aussehen.
Mein vorläufiges Fazit (Oxymoron) ist, dass Intel-CPUs mit Standard-Specs für ein paar Prozent in Benchmarks richtig viel Strom schlucken. Ich persönlich finde K-CPUs jetzt sogar unattraktiv wenn ich mir die Leistungs-Skalierung ansehe. Das schmerzt einen alten Freak wie mich, der schon einen Pentium MMX übertaktet hat. LGA 1700? Diggi, ich übertakte seit Socket 7. Allerdings, der MMX hatte unter 20 Watt gezogen, jetzt operieren wir mit ganz anderen Skalen.