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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Hybride Architektur, wie skaliert Stromaufname? Testergebnisse P-Core, E-Core, Strom


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.

x-force
2024-03-13, 04:37:50
afaik haben die e-cores skylake ipc.

du hast bei höher gebinnten cpus idr mehr effizienz, da sie, wenn die abwärme limitiert, ja mehr leisten sollen.

wofür brauchst du die leistung?
renderst du tatsächlich oder bleibt es bei spielen? dann wäre der 7800x3d wie gesagt die logische wahl gewesen.
die e-cores bringen dir eigentlich nur etwas bei massiv parallelen berechnungen wie encoding oder rendering.

intel ist im vergleich zu amd durstig. das sagten wir dir glaube ich auch :)

Rooter
2024-03-13, 23:04:12
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!Dann sollte Intel nur noch E-Cores verbauen, davon aber richtig viele (16? 20? 24?), denen aber HT beibringen (dürfte <5% mehr Silizium bedeuten) und sie auf 5,x MHz prügeln. :uponder:

Mein vorläufiges Fazit (Oxymoron) ist, dass Intel-CPUs mit Standard-Specs für ein paar Prozent in Benchmarks richtig viel Strom schlucken.Das ist jetzt aber nicht wirklich neu. ;)

MfG
Rooter

aths
2024-03-14, 00:49:11
Dann sollte Intel nur noch E-Cores verbauen, davon aber richtig viele (16? 20? 24?), denen aber HT beibringen (dürfte <5% mehr Silizium bedeuten) und sie auf 5,x MHz prügeln. :uponder:Offenbar kann man die nicht auf 5 Ghz prügeln ohne deutlich mehr Transistoren zu verbauen oder anderweitig auf zu hohe Stromaufnahme zu kommen. Die i7 und i9 haben aber in der Tat deutlich mehr E- als P-Kerne, offenbar um die Multithreadingleistung zu pushen. Für Singlethread-Leistung sind dann die P-Kerne zuständig.

Allerdings ist der Ansatz seltsam wenn Intel dann gerade i7 und i9 als Gaming-CPUs vermarktet. Ja die sind schneller als ein i5, durch höheren Takt der P-Kerne, dürften aber von den vielen E-Cores kaum noch profitieren. Oder die E-Kerne nehmen so wenig Platz auf dem Chip ein dass man sie als Dreingabe ansehen kann.

Das ist jetzt aber nicht wirklich neu. ;)Etwas zu lesen ist das eine, es selbst mal zu testen dann doch anders.


afaik haben die e-cores skylake ipc.

du hast bei höher gebinnten cpus idr mehr effizienz, da sie, wenn die abwärme limitiert, ja mehr leisten sollen.

wofür brauchst du die leistung?
renderst du tatsächlich oder bleibt es bei spielen? dann wäre der 7800x3d wie gesagt die logische wahl gewesen.
die e-cores bringen dir eigentlich nur etwas bei massiv parallelen berechnungen wie encoding oder rendering.

intel ist im vergleich zu amd durstig. das sagten wir dir glaube ich auch :)Der Durst kommt soweit ich das sehe durch weitgehend ausgereizte TDP. Mit gedrosselter Leistungsaufnahme wären die Chips von Haus aus viel effizienter.

Der 7800X3D wäre fürs Gaming sicherlich schneller als ein 14600, aber auch etwa 100 Euro teurer und spielt damit in einer anderen Klasse. So wie ich das sehe, limitiert langfristig eher die Grafikkarte (4070 Super) bei 1440p-Gaming. Selbst wenn die Rechenleistung durch Upsampling erst mal noch reicht, dürfte irgendwann der Speicher zu knapp werden. AMD-Karten hätte es in dem Preisbereich locker auch mit 16 GB gegeben, böten aber nicht ganz die Grundleistung. Teurere Grafikkarten mit 16 GB wären dann eben wieder teurer. Man kann bei begrenztem Budget nicht alles haben und bei der CPU einfach stur immer nur die aktuelle Top-CPU zu empfehlen, wird der PC-Zusammenstell-Praxis nicht gerecht.

Rooter
2024-03-14, 01:10:00
Offenbar kann man die nicht auf 5 Ghz prügeln ohne deutlich mehr Transistoren zu verbauen oder anderweitig auf zu hohe Stromaufnahme zu kommen.Das würde dann aber bedeuten, dass der Unterschied zwischen E und P nur bei der max. erreichbaren Taktfrequenz liegt (EDIT: und HT). Denn die IPC ist ja lt. deinen Messungen offenbar gleich.

MfG
Rooter

x-force
2024-03-14, 02:27:46
e=p ipc ist quark

https://www.techpowerup.com/298887/ipc-comparisons-between-raptor-cove-zen-4-and-golden-cove-spring-surprising-results
https://www.reddit.com/r/intel/comments/yv3uan/performance_pcores_vs_ecores/
https://www.techpowerup.com/review/intel-core-i9-12900k-e-cores-only-performance/3.html

e-ipc ist ~ skylake lvl

Freestaler
2024-03-14, 08:12:03
Meines Erachten sollte noch immer klar sein, dass das "E" für Kosteneffizenz steht für Intel (weniger mm2 chip). Rein aus sicht "Leistung/watt" wären die E Cores nicht sinnvoll (mehr P Cores würden reichen). Da hats sich auch bei 14. GEN noch nichts geändert (wie auch bei gleichem Aufbau).

aths
2024-03-14, 14:31:23
Das würde dann aber bedeuten, dass der Unterschied zwischen E und P nur bei der max. erreichbaren Taktfrequenz liegt (EDIT: und HT). Denn die IPC ist ja lt. deinen Messungen offenbar gleich.

MfG
Rooter
gleich wie gesagt wenn bei P-Kernen HTT abgeschaltet ist. Getestet im Cinebench 24, könnte sein dass in Spielen der E-Core weniger gut ist.

aths
2024-03-15, 01:27:02
e=p ipc ist quark

https://www.techpowerup.com/298887/ipc-comparisons-between-raptor-cove-zen-4-and-golden-cove-spring-surprising-results
https://www.reddit.com/r/intel/comments/yv3uan/performance_pcores_vs_ecores/
https://www.techpowerup.com/review/intel-core-i9-12900k-e-cores-only-performance/3.html

e-ipc ist ~ skylake lvl
Die haben alle Gen-12-CPUs getestet, bei Gen 13 soll die IPC vom E-Core relativ gesehen stärker verbessert worden sein als beim P-Core. Finde leider gerade die Quelle nicht.

readonly
2024-03-15, 07:17:18
Noch nicht mit beschäftigt. Klappt das automatische Verschieben der Prozesse gut? Oder kommt es dadurch auch zu Einbußen?

Exxtreme
2024-03-15, 11:18:09
Das Problem der E-Cores ist, dass sie mit einer viel zu hohen Spannung betrieben werden. Dadurch ist die Energieffizienz komplett im Eimer. Und sie verkommen zu Flächeneffizienzkernen. Das Konzept der E-Cores ist zwar sehr interessant, leider hat Intel das aber nur sehr inkonsequent umgesetzt.

dreas
2024-03-15, 11:26:46
Es funktioniert nur für Intel. Die E-Kerne sind weder effizient noch schnell.
Die P-Cores sind dagegen effizient und schnell, aber eben teuer in der Herstellung und Stromverbrauch.

Unterm Strich wären CPUs mit reinen P-Cores für den Kunden das bessere Angebot.
Allerdings würde das den Stromverbrauch noch weiter vergrößern und damit zusätzliche Probleme schaffen.

Intel hat mit den E-Cores die Kosten in der Produktion und den Stromverbrauch gesenkt.
Der Kunde muss sich nun mit schwierigem scheduling und mangelndem Takt/Performance der E-Cores rumärgern.

Unterm Strich sind die E-Cores nur ein Vorteil für Intel und nicht für den Kunden.

x-force
2024-03-15, 15:02:55
Intel hat mit den E-Cores die Kosten in der Produktion und den Stromverbrauch gesenkt.
Der Kunde muss sich nun mit schwierigem scheduling und mangelndem Takt/Performance der E-Cores rumärgern.

Unterm Strich sind die E-Cores nur ein Vorteil für Intel und nicht für den Kunden.

gute zusammenfassung :up:

aths
2024-03-15, 22:37:11
Noch nicht mit beschäftigt. Klappt das automatische Verschieben der Prozesse gut? Oder kommt es dadurch auch zu Einbußen?
Der Bauer (Roman) hat in einem Video kürzlich bei seinem 14900KS-Test gesagt, dass das Verteilen der Prozesse gut funktioniert bei Intel. Ich hab selbst hierzu keine Tests gemacht, sehe aber bisher nicht dass die 14600-CPU inkonsistent wäre.

Das Problem der E-Cores ist, dass sie mit einer viel zu hohen Spannung betrieben werden. Dadurch ist die Energieffizienz komplett im Eimer. Und sie verkommen zu Flächeneffizienzkernen. Das Konzept der E-Cores ist zwar sehr interessant, leider hat Intel das aber nur sehr inkonsequent umgesetzt.Eine hohe Spannung der E-Kerne würde erklären, warum diese bei Vollauslastung mit schrittweise gesenktem Powertarget länger ihren Maximaltakt halten als P-Kerne. Mir ist nicht ganz klar ob man bei einer i5-Klasse wirklich 8 E-Cores braucht um Hintergrund-Gschmarri laufen zu lassen oder ob es eher ein Trick ist, in Multicore-Benchmarks gut dazustehen ohne dass diese Leistung praxisrelevant auf die Straße gebracht werden kann.

Es funktioniert nur für Intel. Die E-Kerne sind weder effizient noch schnell.
Die P-Cores sind dagegen effizient und schnell, aber eben teuer in der Herstellung und Stromverbrauch.

Unterm Strich wären CPUs mit reinen P-Cores für den Kunden das bessere Angebot.
Allerdings würde das den Stromverbrauch noch weiter vergrößern und damit zusätzliche Probleme schaffen.

Intel hat mit den E-Cores die Kosten in der Produktion und den Stromverbrauch gesenkt.
Der Kunde muss sich nun mit schwierigem scheduling und mangelndem Takt/Performance der E-Cores rumärgern.

Unterm Strich sind die E-Cores nur ein Vorteil für Intel und nicht für den Kunden.
Im Cinebench 24 zumindest bringen die 8 E-Cores immerhin so so viel wie 3 bis 4 P-Cores. Trotzdem sehe ich den 14600 als 6-Kern-CPU der sich Dessous anzieht, äh, ein paar E-Kerne bietet. Schwieriges Scheduling scheint mit aktuellem Windows 11 Geschichte zu sein. Soweit ich das verstanden habe, ist das ein Zusammenspiel aus der Software, die Vorschläge macht und aus der CPU-Hardware, die Rückmeldung gibt. Details hierzu habe ich aber noch nicht errmitteln können. Wie es in Linux oder BSD aussieht, weiß ich auch nicht.

x-force
2024-03-16, 01:23:46
Mir ist nicht ganz klar ob man bei einer i5-Klasse wirklich 8 E-Cores braucht um Hintergrund-Gschmarri laufen zu lassen oder ob es eher ein Trick ist, in Multicore-Benchmarks gut dazustehen ohne dass diese Leistung praxisrelevant auf die Straße gebracht werden kann.


ich fragte dich ja schonmal was der knecht überhaupt berechnen soll.
abseits von encoding, rendering und wissenschaftlichen berechnungen braucht quasi niemand mehr als 8/16 performante kerne.

die e-core hängen da selbstverständlich drauf, um den multi score bei geringer fläche und leistung zu pushen.

16p kerne bekommt intel niemals gekühlt, also gibts e-kerne.

es lassen sich durchaus game benchmakrs finden, die gut über die kerne skalieren, da liefern dann auch die e-kerne

Leonidas
2024-03-18, 04:49:51
Ich persönlich finde K-CPUs jetzt sogar unattraktiv wenn ich mir die Leistungs-Skalierung ansehe.

Sehe ich (für den persönlichen Bedarf) sehr ähnlich. Nur noch non-X- und non-K-Modelle.