Intel Core i9-11900K, i7-11700K e i5-11600K: Rocket Lake in test

I nuovi processori Intel della famiglia Rocket Lake continuano ad utilizzare tecnologia produttiva a 14 nanometri ma sono basati su una nuova architettura, con la quale si ottiene un netto balzo in avanti delle prestazioni a parità di clock. Basterà tutto questo a Core i5-11600K, Core i7-11700K e Core i9-11900K a raggiungere le CPU AMD Ryzen 5000?
di Paolo Corsini pubblicato il 30 Marzo 2021 nel canale ProcessoriCoreIntelRocket Lake
IPC a confronto: Comet Lake vs Rocket Lake a 4GHz
Debuttano ufficialmente sul mercato quest'oggi i processori Intel Core di undicesima generazione per sistemi desktop, indicati con il nome in codice di Rocket Lake. Intel ha già anticipato le caratteristiche tecniche di questi prodotti alcune settimane fa e abbiamo pubblicato, a questo indirizzo, un articolo che le approfondisce: ad esso rimandiamo per tutti i dettagli.
Qui riassumeremo i principali elementi, puntando invece l'attenzione sulle prestazioni dei modelli Core i9-11900K, Core i7-11700K e Core i5-11600K:
- Tecnologia produttiva a 14 nanometri, la stessa adottata dai processori Core di precedente generazione;
- Nuova architettura, indicata con il nome in codice di Cypress Cove. Si tratta, è bene ricordarlo, della trasposizione su processo a 14 nanometri di quella Sunny Cove (Ice Lake) proposta da Intel con le CPU Core di decima generazione per sistemi notebook presentata dall'azienda nella seconda metà del 2019;
- GPU della famiglia Intel Xe, con un massimo di 32 Execution Unit incrementate quindi sino del 33% circa rispetto alla GPU integrata nei processori Core desktop di precedente generazione;
- Controller PCI Express Gen 4.0 sino a 20 linee;
- Controller memoria DDR4 dual channel compatibile ufficialmente con lo standard DDR4-3200;
- Sono processori compatibili con le schede madri basate su chipset Intel 500, oltre che con le schede madri dotate di chipset Intel della serie 400 (salvo H410 e B460) che abbiano ricevuto adeguato aggiornamento del BIOS.
Per valutare la portata dei benefici introdotti da Intel con la nuova architettura integrata nei processori Core della famiglia Rocket Lake abbiamo eseguito un confronto a parità di frequenza di clock tra Comet Lake e Rocket Lake, impostando la stessa frequenza di clock e lo stesso numero di core attivo.
Nello specifico abbiamo utilizzato i processori Core i7-10700K e Core i7-11700K, entrambi con 8 core e 16 thread alla frequenza di clock di 4GHz fissa su tutti i core disabilitando la tecnologia Turbo. Di seguito sono riportati i margini di incremento registrati in questo confronto per le differenti tipologie di applicazioni utilizzate nei nostri test:
- Multimedia: 22,9%
- Compressione: 18,9%
- Calcolo: 20,8%
- Scientifico: 18,6%
- Produttività personale: 13,3%
- Giochi totale: 18,2%
- Giochi 1920: 17,6%
- Giochi 2560: 18,7%
- Media:18,8%
Il dato medio ottenuto è allineato all'indicazione di massima di un IPC in crescita del 19% dichiarato da Intel: si tratta di un balzo in avanti delle prestazioni netto a parità di frequenza di clock e il margine più elevato registrato dai processori Intel sin dal debutto delle proposte della serie Core 2000.
Core Gen11: analisi temperature e consumi
Prima di passare all'analisi prestazionale, passiamo in rassegna i 3 nuovi processori oggetto di questa analisi misurandone frequenza di clock, consumo e temperatura di funzionamento. Abbiamo rilevato questi dati durante uno stress test di 30 minuti con il benchmark Cinebench R23, sfruttando tutti i core al 100% delle loro possibilità, in abbinamento a un sistema di raffreddamento a liquido MSI Coreliquid K360 e monitorando i valori con l'utility HWInfo. Con i processori Core i5-11600K e Core i7-11700K abbiamo eseguito misurazioni sia con impostazioni di BIOS di default sia abilitando la modalità Enhanced Turbo da scheda madre: quest'ultima, quando abilitata, spinge la frequenza di clock del processore a valori superiori rispetto a quelli massimi di default quando tutti i core sono occupati al 100% delle loro capacità.
Core i5-11600K
Con il processore Core i5-11600K la frequenza di clock all core passa da 4,6GHz sino a 4,9GHz, con un conseguente incremento tanto della temperatura come del consumo complessivo: quest'ultimo passa dai circa 150 Watt misurati con impostazioni di default sino a poco meno di 200 Watt con l'impostazione Enhanced Turbo abilitata da BIOS.
Core i7-11700K
Passando al processore Core i7-11700K, il comportamento che abbiamo registrato è speculare a quanto visto con il modello Core i5-11600K, il tutto traslato verso l'alto per via del maggior numero di core (da 6 a 8): la frequenza di clock anche in questo caso aumenta da 4,6GHz sino a 4,9GHz abilitando da BIOS l'Enhanced Turbo, con un diretto impatto sulla temperatura della CPU che cresce di parecchio passando da 60° a circa 75° pur con raffreddamento a liquido. Il consumo aumenta sensibilmente dai 180 Watt delle impostazioni di default sino a 250 Watt con l'impostazione per le massime prestazioni abilitata da BIOS.
Core i9-11900K
I dati per il Core i9-11900K sono differenti in quanto abbiamo avuto a disposizione due campioni di questo processore, con nessuno dei quali l'abilitazione dell'Enhanced Turbo ha permesso di mantenere un funzionamento stabile a pieno carico su tutti i core anche solo per pochi secondi.
Nei due grafici notiamo quindi le lievi differenze di comportamento tra le due CPU, con un livello di consumo con impostazioni di default che si mantiene stabilmente sulla soglia di 200 Watt, frequenza di clock di 4,8GHz per tutti i core e una temperatura che si stabilizza attorno ai 70°.
Dobbiamo segnalare come il BIOS della scheda madre MSI utilizzata nei test (Z590 ACE) chieda di identificare il sistema di raffreddamento utilizzato in abbinamento con il processore, così da configurare alcuni dei parametri di funzionamento della CPU in modo più spinto.
Optando per un kit a liquido, cosa che abbiamo fatto nei nostri test, la scheda madre forza l'abilitazione delle impostazioni per le massime prestazioni: resta poi da verificare se lo specifico sample di CPU utilizzata sia in grado di supportare queste impostazioni garantendo un funzionamento stabile, cosa che ad esempio non è successa con nessuno dei due campioni di Core i9-11900K a nostra disposizione. In questo caso, è bene segnalarlo, il sistema ha proceduto forzando a 5,1GHz di clock la frequenza di tutti i core quando spinti a pieno carico, un obiettivo troppo ambizioso senza procedere con un overvolt massiccio della CPU.
Consumi
Abbiamo eseguito l'analisi del consumo dei processori Intel e AMD misurando l'assorbimento tra alimentatore del sistema e presa della corrente; i valori riportati non sono quindi quelli delle singole CPU quanto delle piattaforme. Dobbiamo inoltre rimarcare come i processori compatibili con una specifica piattaforma tendano tutti a far registrare lo stesso livello di consumo in idle, in quanto i processori si pongono automaticamente nella condizione di minor consumo possibile facendo più che altro emergere differenze in termini di consumo della piattaforma.
I valori in idle risentono del consumo della piattaforma più che del singolo processore, pertanto risultano maggiormente influenzati dalla complessità e dalle scelte tecniche fatte dai produttori delle schede madri con i loro sistemi. A pieno carico possiamo evidenziare gli elevati consumi di picco delle nuove CPU Intel Core Gen 11, modelli che devono scendere ai ben noti compromessi della tecnologia produttiva a 14 nanometri e che ben poco possono fare in questo ambito nel confronto con i processori AMD Ryzen della serie 5000 basati su architettura Zen 3 e realizzati con tecnologia produttiva a 7 nanometri.
Ricordiamo come i processori Core i9-11900K, Core i7-11700K e Core i5-11600K siano tutti caratterizzati da un TDP pari a 125 Watt; il PL2 massimo di questi processori tocca quota 250 Watt, valore al quale corrisponde una frequenza di clock che è ovviamente ben più elevata di quella di default. Il comportamento generale di queste CPU, ma questo vale anche per i modelli Core della famiglia 10, è di sfruttare tutta la potenza dissipabile al massimo così da poter ottenere un funzionamento alla massima frequenza di clock possibile.
Configurazioni di prova
Di seguito indichiamo le piattaforme di prova usate per provare i diversi processori Intel e AMD inseriti in questo articolo:
- Sistema operativo: Windows 10 Pro italiano
- SSD M.2: Silicon Power P34A80 1TB
- Scheda video: Nvidia GeForce RTX 3080 Founders Edition
- Alimentatore: Cooler Master V850 Platinum
- Scheda madre socket AM4: Asus Crosshair VIII Hero Wi-Fi
- Scheda madre socket LGA 1151: Asus ROG Strix Z390-F Gaming
- Scheda madre socket LGA 1200: MSI MEG Z590 ACE
- Scheda madre socket LGA 2066: ASRock X299 Taichi CLX
- Scheda madre socket TR4: Asus ROG Strix TRX40-E Gaming
- Memoria scheda madre socket LGA 2066: 2x8 GB DDR4-2933 15-15-15-36 2T
- Memoria scheda madre socket LGA 1200: 2x8 GB DDR4-2933/2667 (a seconda del modello) 15-15-15-36 2T
- Memoria scheda madre socket LGA 1200: 2x8 GB DDR4-3200 (cpu Core Gen 11) 15-15-15-36 2T
- Memoria scheda madre socket LGA 1151: 2x8 GB DDR4-2667 15-15-15-36 2T
- Memoria scheda madre socket AM4 (Ryzen 3000/5000): 2x8 GB DDR4-3200 16-15-15-36 1T
- Memoria scheda madre socket TR4: 2x8 GB DDR4-3200 16-15-15-36 1T
Questi i processori inseriti a confronto:
- Intel Core i9-10980XE (18C;36T;3GHz)
- AMD Ryzen Threadripper 3990X (64C;128T;2,9GHz)
- AMD Ryzen Threadripper 3970X (32C;64T;3,7GHz)
- Intel Core i9-11900K (8C;16T;3,5GHz)
- Intel Core i7-11700K (8C;16T;3,6GHz)
- Intel Core i5-11600K (6C;12T;3,9GHz)
- Intel Core i9-10900K (10C;20T;3,7GHz)
- Intel Core i7-10700KF (8C;16T;3,8GHz)
- Intel Core i5-10600K (6C;12T;4,1GHz)
- Intel Core i5-10400 (6C;12T;2,9GHz)
- Intel Core i3-10300 (4C;8T;3,7GHz)
- Intel Core i9-9900K (8C;16T;3,6GHz)
- Intel Core i7-9700K (8C;8T;3,6GHz)
- Intel Core i5-9600K (6C;6T;3,7GHz)
- Intel Core i5-9400F (6C;6T;2,9GHz)
- Intel Core i3-9350KF (4C;4T;4GHz)
- AMD Ryzen 9 5950X (16C;32T;3,4GHz)
- AMD Ryzen 9 5900X (12C;24T;3,7GHz)
- AMD Ryzen 7 5800X (8C;16T;3,8GHz)
- AMD Ryzen 5 5600X (6C;12T;3,7GHz)
- AMD Ryzen 9 3950X (16C;32T;3,5GHz)
- AMD Ryzen 9 3900XT (12C;24T;3,8GHz)
- AMD Ryzen 9 3900X (12C;24T;3,8GHz)
- AMD Ryzen 7 3800XT (8C;16T;3,9GHz)
- AMD Ryzen 7 3800X (8C;16T;3,9GHz)
- AMD Ryzen 7 3700X (8C;16T;3,6GHz)
- AMD Ryzen 5 3600XT (6C;12T;3,8GHz)
- AMD Ryzen 5 3600X (6C;12T;3,8GHz)
- AMD Ryzen 5 3600 (6C;12T;3,6GHz)
- AMD Ryzen 3 3300X (4C;8T;3,8GHz)
- AMD Ryzen 3 3100 (4C;8T;3,6GHz)
Calcolo
I primi due risultati riportati sono quelli dei benchmark Cinebench R20 e Povray 3.7.0 ottenuti in modalità single core, quindi adatti a mostrare al meglio le potenzialità di elaborazione di un singolo core e quindi dell'architettura. Notiamo come i risultati ottenuti dai processori Intel Core di 11-esima generazione siano solo leggermente inferiori a quelli delle CPU AMD Ryzen della serie 5000, distanziando però in misura netta quelli delle CPU Core di decima generazione. Tali risultati sono in linea con quanto indicato in apertura di questo articolo nell'analisi dell'IPC tra processori Intel Comet Lake e Rocket Lake.
I test di puro calcolo premiano i processori che offrono il più elevato numero di core a disposizione, in quanto si tratta di applicazioni che scalano al meglio all'aumentare del loro numero. Per questo motivo le CPU Core di undicesima generazione fanno meglio dei modelli di precedente generazione grazie alle innovazioni in termini di architettura ma poco possono offrire in più visto che il numero di core non cambia.
Nel caso del Core i9-11900K, inoltre, i core sono pari a 8 contro i 10 del processore Core i9-10900K di precedente generazione: questo spiega il margine di vantaggio medio di quest'ultima CPU in questa categoria di test, con il maggior numero di core che incide in misura più rilevante rispetto alle migliorie architetturali del Core i9-11900K.
Scientifico
Le applicazioni che rientrano nella categoria dell'ambito scientifico registrano un comportamento che è molto simile a quelle di puro calcolo, tendendo a premiare le CPU che offrono un maggior numero di core. Nel caso delle CPU Core di undicesima generazione le prestazioni, a parità di numero di core, beneficiano delle migliorie in termini di IPC rispetto ai modelli di precedente generazione ma non sino al punto da permette in media di compensare, nel caso del processore Core i9-11900K, il superiore numero di core della CPU Core i9-10900K. Anche in questo ambito di elaborazione, come abbiamo visto nei test di puro calcolo, il maggior numero di core offerti dai processori AMD Ryzen della serie 5000 permette a questi ultimi di guadagnare un margine di vantaggio sulle proposte concorrenti di Intel.
Compressione
Nei test di compressione i processori Intel Core di 11-esima generazione registrano un margine di vantaggio sui predecessori a parità di numero di core, grazie alle innovazioni architetturali che sono state introdotte, ma non al punto da poter compensare l'inferiore numero di core rispetto alle proposte concorrenti AMD della famiglia Ryzen 5000.
Multimedia
In ambito multimedia ritroviamo le stesse dinamiche viste poco sopra, con prestazioni dei nuovi processori Intel che sono superiori a quelli delle proposte di precedente generazione riuscendo anche a compensare l'inferiore numero di core della proposta top di gamma con la maggiore efficienza a livello di singolo core. In questo ambito continuano a essere avvantaggiati i processori che mettono a disposizione un numero più elevato di core, in grado di compensare frequenze di clock di picco che sono inferiori.
Produttività personale
Differenze complessivamente ridotte tra i processori in prova nei test di produttività personale con PCMark 10; spicca il buon comportamento dei processori Intel Core di undicesima generazione, capaci di far meglio dei predecessori e di sfruttare sia le innovazioni architetturali sia le elevate frequenze di clock. Ricordiamo come questo genere di applicazioni sia più dipendente dall'IPC del singolo core, nonché dalla capacità di operare a frequenze di clock molto elevate, che dal numero di core in assoluto.
Giochi
Il comportamento dei nuovi processori Intel Core di undicesima generazione in ambito gaming è molto valido, con frame al secondo medi che sono leggermente più elevati rispetto a quelli delle proposte Core di decima generazione delle quali prendono il posto. Le innovazioni a livello architetturale e le frequenze di clock molto elevate alle quali questi processori possono operare aprono quindi spazio a passi in avanti delle prestazioni, per quanto nei nostri test non sino al punto di superare le proposte concorrenti di AMD della famiglia Ryzen 5000.
GPU integrata: un bel balzo in avanti
Le nuove CPU Intel Core di undicesima generazione integrano al proprio interno una GPU della famiglia Xe Graphics, fatta eccezione per i modelli che adottano la lettera F nel nome e che sono del tutto sprovvisti di GPU. Abbiamo voluto mettere a confronto le potenzialità della GPU UHD Graphics 750 del processore Core i9-11900K con quella UHD Graphics 630 integrata nel processore Core i9-10900K, utilizzando quale riferimento la scheda video NVIDIA GeForce GT 1030 che è la proposta d'ingresso dell'azienda americana nella famiglia GeForce 1000 (architettura Pascal).
I 4 titoli utilizzati nel confronto permettono di evidenziare un balzo in avanti delle prestazioni ottenuto con la nuova GPU integrata, pur restando molto lontani da quanto ottenibile con la più semplice delle schede video NVIDIA in commercio.
L'aumento nel numero di execution unit, passate dalle precedenti 24 alle attuali 32, unito alla superiore bandwidth della memoria di sistema (DDR4-3200 vs DDR4-2933) e alle innovazioni architetturali, hanno permesso alla nuova GPU Intel di incrementare ulteriormente le prestazioni pur restando all'interno dell'ambito di quello che è accessibile con una GPU integrata in un processore. Difficile in ogni caso immaginare che un processore che costa oltre 500 dollari possa venir abbinato alla sola GPU integrata e non affiancato da una scheda video dedicata.
Overclock
In virtù dell'utilizzo di tecnologia produttiva a 14 nanometri e dei consumi elevati non ci attendiamo margini particolarmente elevati nell'overclock dei processori Core Gen 11. Abbiamo ottenuto con il processore Core i9-11900K una frequenza di clock massima di 5,1GHz con tutti i core al 100%, per una temperatura di 98° e un consumo di picco al package che ha toccato i 307 Watt con una tensione di 1,340V. Un consumo di questo tipo è molto elevato, superiore ai 250 Watt indicati da Intel come PL2 per questo processore: in tutta onestà non è un'impostazione che consiglieremmo di utilizzare stabilmente nel lungo periodo.
Passando al processore Core i7-11700K, sempre a 8 core, il nostro sample ha operato stabilmente a 4,9GHz di clock su tutti i core con un consumo di 261 Watt alla tensione di 1,392V per una temperatura di funzionamento di 85°. Anche in questo caso si tratta di impostazioni spinte, meno però dell'overclock precedente sia in termini di consumi sia di temperatura della CPU.
Ci vorrebbero i 10 nanometri
Al termine di questa analisi sono due le considerazioni che emergono. La prima riguarda le migliorie introdotte da Intel a livello di architettura con i processori Rocket Lake di undicesima generazione, capaci di portare in dote un balzo in avanti dell'IPC particolarmente sostenuto soprattutto in considerazione dei limitati incrementi introdotti dai processori Intel Core delle generazioni precedenti.
L'architettura Cypress Cove, quindi, si rivela un successo per questi processori permettendo di distanziare in misura netta i predecessori di decima generazione a parità di numero di core e di frequenza di funzionamento.
La seconda considerazione riguarda invece la tecnologia produttiva utilizzata, ancora quella a 14 nanometri per i ben noti problemi legati alla produzione di CPU a 10 nanometri da parte di Intel. Non possiamo parlare di una decisione dell'azienda americana di integrare 8 e non 10 core nella proposta top di gamma Core i9-11900K, ma di obbligo: non è stato possibile per Intel adattare questo progetto, inizialmente previsto a 10 nanometri, ai 14 nanometri senza dover rinunciare ai 2 core aggiuntivi così da mantenere il die entro dimensioni accettabili per la produzione.
E' per questo motivo che diciamo quel "ci vorrebbero i 10 nanometri" perché questa tecnologia produttiva avrebbe permesso di integrare un maggior numero di core con le proposte Rocket Lake, magari anche più dei 10 del Core i9-10900K di precedente generazione. Quanto di buono è stato quindi fornito in dote con la nuova architettura è in parte vanificato, soprattutto nella CPU top di gamma, dai limiti del processo produttivo a 14 nanometri.
Dopo aver riportato l'andamento medio dei processori inseriti nel confronto, divisi per tipologia di applicazioni e riparametrati sulla CPU AMD Ryzen 3 3100 scelta quale riferimento, vediamo il comportamento complessivo medio di tutte le CPU quale media riparametrata con tutte le applicazioni inserite nella nostra analisi.
Il quadro che emerge premia le CPU AMD della famiglia Ryzen 5000, in grado a parità di numero di core di fare meglio di quelle Intel Core di nuova generazione. Le proposte AMD, inoltre, vengono offerte anche in versioni con numero di core pari a 12 oppure 16 che meglio si adattano agli ambiti di utilizzo nei quali il numero di core elevato viene sfruttato al meglio dalle applicazioni.
Difficile quindi consigliare questi processori, visti i listini ufficiali consigliati da Intel che sono di fatto allineati a quelli AMD a parità di numero di core. Resta in ogni caso da vedere quante di queste CPU saranno disponibili sul mercato. In sintesi: molto bene per l'incremento medio dell'IPC che da lungo tempo non vedevamo di tale portata tra i processori Intel Core, meno per i limiti che la necessità di restare ancora con tecnologia produttiva a 14 nanometri porta in dote, non solo quanto a numero di core ma anche pensando ai consumi complessivi.
116 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infoVediamo da alder lake in poi se intel torna davvero interessante.
Se non escono coi 10nm sono tecnologicamente "morti" e sappiamo benissimo che la mancanza di concorrenza è deleteria
E ancora di piu' sono curioso di vedere come si collocheranno i futuri Apple M1X e/o M2.
Mi domando anche se AMD continuera' con il suo approccio a soli core "big" o se anche lei con Zen 4 o 5 adottera' lo schema big.LITTLE, che i concorrenti stanno abbracciando.
overclock escluso
5600x -> 125w
11600k -> 218w
5800x ->196w
11700k -> 246w
11900k -> 275w
Ok che son consumi di picco... ma siamo a livelli ridicoli
Ma queste persone pagano le bollette?
a parte l'ovvio limite degli 8 core legati al processo produttivo questa architettura mi sembra comunque molto interessante, in attesa della prossima che però costringera a cambiare anche le schede madri
overclock escluso
Scusa ma passare dal 10700 all'11700 non mi sembra molto sensato come upgrade.
Poi ovviamente dipende dal costo. Se riesci a rivenderti a prezzo quasi pieno il 10700 e comprare l'11700 per poche decine di euro di differenza, ancora ancora, ma in generale non mi sembra ne valga cosi' la pena..
Per il resto è quello che ci si aspettava, appena scenderanno di prezzo ci farò un pensierino che per giocare sono ottimi.
5600x -> 125w
11600k -> 218w
5800x ->196w
11700k -> 246w
11900k -> 275w
Ok che son consumi di picco... ma siamo a livelli ridicoli
Ma queste persone pagano le bollette?
il gaming senza compromessi
abbinato a una 3090 un 1000w sta stretto
Per il resto è quello che ci si aspettava, appena scenderanno di prezzo ci farò un pensierino che per giocare sono ottimi.
se non devi cambiare la scheda madre potrebbero essere una buoan idea.
Se devi cambiare scheda madre o passi a AMD o aspetti la nuova generazione
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