Core i9-10900K und i5-10600K im Test: Eine Frage des Limits

tl;dr: Intels 10. Generation Core-CPUs für PCs alias Comet Lake-S ist da. Auch diese CPUs setzen noch auf 14 nm. Dem Core i9-10900K ist das im Test deutlich anzumerken. Er verbraucht viel und wird nur dann richtig schnell, wenn Limits ignoriert werden. Der Core i5-10600K erweist sich hingegen als Neuauflage des Core i7-8700K.

Das ist neu an Comet Lake-S

Mit deutlicher Verspätung startet bei Intel heute offiziell das Zeitalter von Comet Lake-S, die K-Prozessoren sollen ab sofort verfügbar sein. Angeführt vom Zehn-Kern-Prozessor Intel Core i9-10900K als neues Flaggschiff der Serie gilt das Augenmerk vor allem den kleineren Modellen rund um Core i5 und Core i3, bei denen sich auf dem Papier viel getan und vor allem eines verändert hat: Hyper-Threading ist aktiv. Etwas im Schatten steht der Core i7, da er nahezu eine Kopie der bisherigen Core i9 ist. Als Testmuster bereitgestellt hat Intel wenig verwunderlich den Core i9-10900K und Core i5-10600K.

Von Core i9 bis hin zu Core i3 bringt die 10. Generation Core eine ganze Reihe an Neuerungen mit sich und auch Pentium und Celeron werden angepasst. Aus der Vogelperspektive zusammengefasst lauten die Neuerungen:

• Erstmals 10 Kerne auf dem Mainstream-Sockel (5 × Core i9-10900)
• Core i9, i7, i5 und i3 mit Hyper-Threading
• DDR4-2933 und Turbo 3.0 für Core i9 und Core i7
• 125 statt 95 Watt TDP für K-CPUs
• Thermal Velocity Boost (TVB) für Topmodelle
• DDR4-2666 und AVX2 für Pentium und Celeron

Core-CPUs mit Comet Lake-S im Überblick

Wie bei Intel üblich, gibt es nicht alle Features überall. Der Thermal Velocity Boost (TVB) wird beispielsweise nur bei den Zehn-Kern-CPUs geboten, Turbo 3.0 nur ab dem Core i7, schnellerer Speicher ebenfalls nur oberhalb des Core i7. Einige Modelle werden zudem in fünf Varianten aufgesplittet: normal (-), normal ohne integrierte Grafik (F), übertaktbar (K), übertaktbar ohne integrierte Grafik (KF) sowie stromsparend (T). Die folgende Tabelle wurde mit dem Ziel erstellt, sie möglichst übersichtlich zu halten, ohne elementare Dinge wegzulassen.

Modell	Kerne/Threads	Basistakt	Max. Turbo 2.0	Turbo 3.0	TVB 1C/xC	All Core Turbo	TDP	Speicher	Grafik	Preis
Core i9-10900K	10/20	3,7 GHz	5,1 GHz	5,2 GHz	5,3 / 4,9 GHz	4,8 GHz	125 W	DDR4-2933	UHD 630	$488
Core i9-10900KF	10/20	3,7 GHz	5,1 GHz	5,2 GHz	5,3 / 4,9 GHz	4,8 GHz	125 W	DDR4-2933	–	$472
Core i9-10900	10/20	2,8 GHz	5,0 GHz	5,1 GHz	5,2 / 4,6 GHz	4,5 GHz	65 W	DDR4-2933	UHD 630	$439
Core i9-10900F	10/20	2,8 GHz	5,0 GHz	5,1 GHz	5,2 / 4,6 GHz	4,5 GHz	65 W	DDR4-2933	–	$422
Core i9-10900T	10/20	1,9 GHz	4,5 GHz	4,6 GHz	–	3,7 GHz	35 W	DDR4-2933	UHD 630	$439
Core i7-10700K	8/16	3,8 GHz	5,0 GHz	5,1 GHz	–	4,7 GHz	125 W	DDR4-2933	UHD 630	$374
Core i7-10700KF	8/16	3,8 GHz	5,0 GHz	5,1 GHz	–	4,7 GHz	125 W	DDR4-2933	–	$349
Core i7-10700	8/16	2,9 GHz	4,7 GHz	4,8 GHz	–	4,6 GHz	65 W	DDR4-2933	UHD 630	$323
Core i7-10700F	8/16	2,9 GHz	4,7 GHz	4,8 GHz	–	4,6 GHz	65 W	DDR4-2933	–	$298
Core i7-10700T	8/16	2,0 GHz	4,4 GHz	4,5 GHz	–	3,7 GHz	35 W	DDR4-2933	UHD 630	$325
Core i5-10600K	6/12	4,1 GHz	4,8 GHz	–	–	4,5 GHz	125 W	DDR4-2666	UHD 630	$262
Core i5-10600KF	6/12	4,1 GHz	4,8 GHz	–	–	4,5 GHz	125 W	DDR4-2666	–	$237
Core i5-10600	6/12	3,3 GHz	4,8 GHz	–	–	4,4 GHz	65 W	DDR4-2666	UHD 630	$213
Core i5-10600T	6/12	2,4 GHz	4,0 GHz	–	–	3,7 GHz	35 W	DDR4-2666	UHD 630	$213
Core i5-10500	6/12	3,1 GHz	4,5 GHz	–	–	4,2 GHz	65 W	DDR4-2666	UHD 630	$192
Core i5-10500T	6/12	2,3 GHz	3,8 GHz	–	–	3,5 GHz	35 W	DDR4-2666	UHD 630	$192
Core i5-10400	6/12	2,9 GHz	4,3 GHz	–	–	4,0 GHz	65 W	DDR4-2666	UHD 630	$182
Core i5-10400F (Test)	6/12	2,9 GHz	4,3 GHz	–	–	4,0 GHz	65 W	DDR4-2666	–	$157
Core i5-10400T	6/12	2,0 GHz	3,6 GHz	–	–	3,2 GHz	35 W	DDR4-2666	UHD 630	$182
Core i3-10320	4/8	3,8 GHz	4,6 GHz	–	–	4,4 GHz	65 W	DDR4-2666	UHD 630	$154
Core i3-10300	4/8	3,7 GHz	4,4 GHz	–	–	4,2 GHz	65 W	DDR4-2666	UHD 630	$143
Core i3-10300T	4/8	3,0 GHz	3,9 GHz	–	–	3,6 GHz	35 W	DDR4-2666	UHD 630	$143
Core i3-10100	4/8	3,6 GHz	4,3 GHz	–	–	4,1 GHz	65 W	DDR4-2666	UHD 630	$122
Core i3-10100T	4/8	3,0 GHz	3,8 GHz	–	–	3,5 GHz	35 W	DDR4-2666	UHD 630	$122

So viel zum groben Überblick. Nachfolgend werden die wesentlichen Neuerungen im Detail vorgestellt und analysiert.

Zehn Kerne und neue Turbo-Modi

Mit den fünf Core i9-10900 gibt es erstmals Zehn-Kern-CPUs für Intels Mainstream-Sockel. Ebenfalls angepasst hat Intel, wie die CPUs den Turbo nutzen. Der kleinste gemeinsame Turbo-Nenner ist auch für die 10. Generation Core im Desktop der Turbo 2.0. Dieser gilt für alle Kerne und unterscheidet sich je nachdem, wie viele belastet werden. Beim Flaggschiff ist der maximal mögliche All-Core-Turbo beispielsweise mit 4,8 GHz spezifiziert. Auf den Turbo 2.0 setzt der Turbo Boost Max 3.0 auf, der nur für maximal zwei Kerne gilt. Er hebt die Taktfrequenz sowohl im Single- als auch Multi-Core um 100 MHz an und ist in den Serien Core i7 und Core i9 zu finden. Laut Intel benötigt der Turbo 3.0 keinen Treiber mehr – der war in der X-Serie mitunter noch nötig.

Bei vier neuen CPUs, den Flaggschiffen der gesamten Familie, gibt es über dem Turbo 3.0 den Thermal Velocity Boost (TVB), der im Notebook vor zwei Jahren eingeführt wurde und in strengen Temperaturgrenzen einen noch höheren Takt freigibt. Im Desktop darf er bis zu einer Temperatur von 70 Grad Celsius 100 MHz zusätzlich bereitstellen – auf einem bis allen Kernen. Doch wie im Test später zu sehen, ist das gar nicht so einfach, es müssen schon alle Faktoren stimmen.

K-Modelle mit 125 Watt TDP

Neben neuen Turbo-Modi und in der Spitze zwei Kernen mehr wird Comet Lake-S über die TDP zu mehr Leistung verholfen. Statt vormals 95 Watt hat Intel sie auf 125 Watt angehoben. In einer von Intel definierten, aber nicht weiter ausgeführten Multi-Core-Last ziehen die neuen CPUs bei Basistakt jetzt 125 Watt statt vormals 95 Watt. Auch die Leistungsaufnahme bei Nutzung des Turbos sollte in Folge dessen gestiegen sein. Weitere Informationen zur TDP liefert der Artikel CPU-Leistungsaufnahme: Was „TDP“ bei AMD und Intel aktuell bedeutet.

Alle K-CPUs nutzen 10-Kern-Die

Der neue große 10-Kern-Die (Stepping Q0) kommt für alle K-CPUs zum Einsatz. Doch damit nicht genug: Der gleiche Die ist auch bei den Versionen von Core i5-10400 und Core i5-10400F (Test), die einen verlöteten Heatspreader haben, die Basis, doch beide Modelle gibt es auch mit dem nativen 6-Kern-Die (G1-Stepping) und damit nur mit Wärmeleitpaste statt verlötetem Heatspreader. Dies kann der Kunde nur anhand des Produktcodes (Ordering Code, Spec Code) feststellen. Der sparsame Core i5-10400T nutzt nur den 6-Kern-Die, unterhalb des Core i5-10400 findet sich nur der 6-Kern-Die wieder. Der Ansatz ist nicht völlig neu und wirtschaftlich sinnvoll, bereits in der Vorgängergeneration war der 9400/9400F die Grenze zum Lötprozess.

Dünnerer Prozessor-Die und neuer Heatspreader

Mit Comet Lake-S nutzt Intel zwar weiterhin die angestammte 14-nm-Fertigung, hat diese jedoch noch einmal optimiert. In der verbesserten Produktion kommt nun ein Verfahren zum Einsatz, das die Dicke des Dies deutlich reduziert. Der jetzt kommunizierte Schritt von 0,8 auf nur noch 0,5 mm ist überraschend groß.

Das sorgt auf der anderen Seite aber für ein Dilemma, welches Intel einfach löst: Um mit allen bisherigen Kühlern kompatibel zu bleiben, muss die Höhe der CPU inklusive Heatspreader identisch sein. Intel hat also den Heatspreader dicker gemacht und den Eingriff gleich dafür genutzt um den Kupferanteil in unbekanntem Ausmaß zu erhöhen. Kupfer ist bekanntlich ein guter Wärmeleiter, es könnte den CPUs deshalb bei der Kühlung helfen – genaue Zahlen gibt Intel aber nicht preis.

Wie zuletzt wird Intel den Prozessor-Die bei den größeren CPUs mit dem Heatspreader verlöten, unterhalb des Core i5-10400/10400F kommt, wie im vorherigen Abschnitt bereits dargelegt, erneut nur Wärmeleitpaste zum Einsatz.

Eine neuer Sockel und neue Mainboards

Die neue Plattform wird um den neuen Sockel LGA 1200 herum gebaut. Der Sockel sieht dabei den bisherigen Lösungen sehr ähnlich, sodass alle Kühllösungen weiter verwendet werden können. Doch die Möglichkeiten für die Zukunft und eine nochmals erhöhte Leistungsaufnahme machten nach vielen Jahren einen Sockelwechsel notwendig. Ausgeschöpft wird dabei zu Beginn nur die erhöhte Leistungsaufnahme, neue Features wie PCI Express 4.0 gibt es nicht – auch wenn Mainboard-Hersteller das unter Intels Missmut bewerben.

Mit dem Z490-Chipsatz als erste Lösung werden auch die Controller Hubs aktualisiert. Auf diesen folgen die Varianten H470, B460, H410 und später die Q- und W-Chips für den Business-Bereich. Da ComputerBase bereits vielfach über diese Dinge berichtet hat, sei an dieser Stelle auf diese Berichterstattung verwiesen:

• Intel-Chipsätze: Z490, H470 und B460 für Comet Lake im Überblick
• MSI MEG Z490 und Z490i Unify: Schwarze Mainboards verzichten auf RGB
• Z490 Phantom Gaming 4SR: ASRock setzt auf ATX12VO-Standard für höhere Effizienz
• MSI MEG und MAG: Z490 Godlike mit 2 × TB3, Ace und Tomahawk mit USB 3.2 2×2
• Asus ROG Maximus XII mit Z490: Extreme und Formula mit 10-Gbit-LAN und schnellem RAM
• Z490-Platinen von ASRock: Das Taichi führt mit USB 3.2 Gen 2×2 die Serie an
• Aorus, Gaming, Vision und UD: Bei Gigabyte sind es 13 Z490-Platinen zum Start

Bevor es an die eigentlichen Benchmarks geht, bedarf es bei Comet Lake-S allerdings einer ausführlicheren Analyse entscheidender CPU-Parameter namens PL1, PL2 und Tau.