Core i9-11900K und i5-11600K im Test: Leistungsaufnahme und Overclocking

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Volker Rißka et al.
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ComputerBase hat die Leistungsaufnahme und Temperaturentwicklung der neuen und alten Prozessoren in diversen Szenarien gemessen. Neben der Leistungsaufnahme im Leerlauf unter Windows 10, bei Teillast auf nur einem Kern/Thread (Cinebench R20 1T) und bei voller Last auf allen Kernen/Threads (Cinebench R20 xT) wurde das absolute Maximum in Prime95 („Small FFT“ inklusive AVX-Nutzung) ermittelt. Im Worst-Case-Szenario ist dabei auch die Leistungsaufnahme für das ganze System (das Netzteil ist mit dem Corsair RM750 stets identisch) protokolliert worden. Parallel dazu wurde die maximale Tctl-Temperatur der CPU-Kerne ausgelesen. Als Kühler kam stets ein Noctua NH-U14S mit zwei NF-A15-Lüftern zum Einsatz.

Leistungsaufnahme in Anwendungen

Im Leerlauf überraschen die neuen Intel-CPUs mit einer erhöhten Leistungsaufnahme. Zum direkten Vergleich hat die Redaktion auch den Vorgänger in Form des Core i9-10900K noch einmal auf das gleiche hochgezüchtete Z590-Mainboard (Asus ROG Z590 Maximus XIII Hero) inklusive Thunderbolt 4, WLAN und mehr gesetzt. Die Lücke fällt dort zwar geringer aus, bleibt aber vorhanden. PCIe 4.0 könnte wie bei AMD einen Anteil daran haben. Als Resultat steht Intels Plattform nun nicht besser da als AMDs CPUs auf modernen Boards.

Die aktuellen BIOS-Versionen wirken zudem aktuell schlichtweg so, als wenn jeder Hersteller mit Intels Vorgabe im Rücken nur auf die maximale Leistung geschaut, den Stromverbrauch dafür aber ziemlich aus dem Blick verloren hat. Das ist zu einem Start einer neuen Plattform oft die Vorgabe, in der Regel wird es danach besser.

Leistungsaufnahme – Leerlauf (Steckdose)
    • Intel Core i7-10710U (NUC)
      6,5
    • AMD Ryzen 7 4750G Pro
      24
    • AMD Ryzen 5 4650G Pro
      24
    • Intel Core i9-9980HK (NUC9 Extreme)
      34
    • AMD Athlon 3000G
      38
    • AMD Athlon 240GE
      38
    • AMD Ryzen 3 2200G
      39
    • AMD Athlon 200GE
      39
    • Intel Core i7-7700K
      40
    • Intel Core i3-9100F
      40
    • AMD Ryzen 5 3400G
      41
    • AMD Ryzen 5 2400G
      41
    • AMD Ryzen 3 3200G
      41
    • Intel Core i9-9900KS (127/159 LT)
      41
    • Intel Core i9-9900KS
      42
    • Intel Core i7-9700
      42
    • Intel Core i7-9700 (65/81 W LT)
      42
    • Intel Core i5-9400F
      42
    • Intel Core i9-9900K
      43
    • Intel Core i9-9900K (95/119 W LT)
      43
    • Intel Core i7-8700K
      43
    • Intel Core i5-8400
      43
    • Intel Core i7-10700K
      45
    • Intel Core i5-10400F
      45
    • Intel Core i5-10400F (65/134 W LT)
      45
    • AMD Ryzen 7 2700X
      46
    • AMD Ryzen 7 1800X
      46
    • AMD Ryzen 5 2600X
      46
    • AMD Ryzen 5 1600X
      46
    • Intel Core i5-10600K (125/182 W LT)
      46
    • Intel Core i9-10900K
      47
    • Intel Core i9-10900K (125/250 LT)
      47
    • Intel Core i9-10850K
      47
    • Intel Core i5-10600K
      47
    • AMD Ryzen 7 2700
      48
    • AMD Ryzen 5 2600
      48
    • AMD Ryzen 3 4350G Pro
      49
    • Intel Core i5-11600K (3200 G2)
      51
    • Intel Core i5-11600K (125/250 LT)
      51
    • AMD Ryzen 7 5800X
      52
    • AMD Ryzen 5 5600X
      52
    • AMD Ryzen 9 5900X
      55
    • AMD Ryzen 5 3600
      55
    • AMD Ryzen 3 3300X
      55
    • AMD Ryzen 3 3100
      55
    • Intel Core i9-11900K (ohne AB)
      55
    • Intel Core i5-11600K (2933 G1)
      55
    • AMD Ryzen 9 5950X
      56
    • AMD Ryzen 9 3950X
      56
    • AMD Ryzen 7 3700X
      56
    • Intel Core i9-11900K (125/250 LT)
      56
    • Intel Core i9-11900K (mit AB)
      56
    • AMD Ryzen 9 3900X
      57
    • AMD Ryzen 7 3800X
      57
    • AMD Ryzen 5 3600X
      57
    • Intel Core i9-10980XE
      58
    • Intel Core i9-9980XE
      58
    • Intel Core i7-9800X
      58
    • Intel Core i9-9900X
      58
    • Intel Core i9-7960X
      58
    • Intel Core i9-7980XE
      59
    • AMD Ryzen Threadripper 2920X
      66
    • AMD Ryzen Threadripper 2950X
      67
    • AMD Ryzen Threadripper 2970WX
      78
    • AMD Ryzen Threadripper 2990WX
      78
    • AMD Ryzen Threadripper 3990X
      93
      neues BIOS
    • AMD Ryzen Threadripper 3960X
      110
    • AMD Ryzen Threadripper 3970X
      110
Einheit: Watt (W)

Bei voller Last in Benchmarks wie Cinebench zieht das komplette System mit einem Core i9-11900K bereits rund 360 Watt aus der Steckdose. Die Package-Power mittels Prime95 auf die Spitze getrieben, ist mit aktiviertem „Adaptive Boost“ ein Wert jenseits der 300-Watt-Marke spielend zu erreichen und selbst der Vorgänger mit zehn Kernen wird übertroffen. Das Gesamtsystem knackt mit dieser AVX-Last dann sogar die 400-Watt-Marke.

Leistungsaufnahme
Leistungsaufnahme – max. AVX-Last (Package Power)
  • ermittelt mit HWiNFO bei Prime95 29.8 (Small FFTs max. Power/Heat):
    • AMD Ryzen 5 5600X
      0
      Tools erkennen CPUs nicht
    • AMD Athlon 200GE
      19
    • AMD Athlon 240GE
      26
    • AMD Athlon 3000G
      30
    • AMD Ryzen 3 2200G
      47
    • AMD Ryzen 3 3200G
      55
    • AMD Ryzen 3 4350G Pro
      61
    • AMD Ryzen 5 3400G
      61
    • AMD Ryzen 5 2400G
      62
    • Intel Core i7-10710U (NUC)
      63
    • AMD Ryzen 3 3100
      64
    • Intel Core i5-10400F (65/134 W LT)
      65
      Takt auf 3,3 GHz gesenkt
    • Intel Core i7-9700 (65/81 W LT)
      65
      Takt auf 2,9-3,0 GHz gesenkt
    • AMD Ryzen 3 3300X
      74
    • AMD Ryzen 7 2700
      76
    • Intel Core i3-9100F
      78
    • Intel Core i5-9400F
      86
    • AMD Ryzen 5 2600
      86
    • Intel Core i5-8400
      89
    • AMD Ryzen 5 1600X
      90
    • AMD Ryzen 5 3600
      90
    • AMD Ryzen 7 3700X
      90
    • Intel Core i9-9980HK (NUC9 Extreme)
      95
    • Intel Core i9-9900K (95/119 W LT)
      95
      Takt auf 3,8-3,9 GHz gesenkt
    • Intel Core i5-10400F
      108
    • Intel Core i7-7700K
      109
    • AMD Ryzen 5 3600X
      115
    • AMD Ryzen 9 5950X
      116
      EDC von 140 A früher erreicht
    • AMD Ryzen 7 1800X
      119
    • AMD Ryzen 5 2600X
      121
    • Intel Core i5-11600K (125/250 LT)
      125
      Peak 182 W, dann greift PL1
    • Intel Core i5-10600K (125/182 W LT)
      125
      Takt auf 4,2 GHz gesenkt
    • Intel Core i9-11900K (125/250 LT)
      125
      Peak 243 W, dann greift PL1
    • Intel Core i9-10900K (125/250 LT)
      125
      Takt auf 4 GHz gesenkt
    • Intel Core i9-9900KS (127/159 LT)
      127
      Takt auf 4,1 GHz gesenkt
    • AMD Ryzen 9 5900X
      130
      EDC von 140 A früher erreicht
    • AMD Ryzen 9 3900X
      131
    • Intel Core i7-8700K
      131
    • AMD Ryzen 7 2700X
      136
    • AMD Ryzen 7 3800X
      141
    • AMD Ryzen 9 3950X
      145
    • Intel Core i5-10600K
      152
    • Intel Core i9-10980XE
      157
      mit AVX-Offset bei 2,3 GHz
    • Intel Core i9-9980XE
      158
      mit AVX-Offset bei 2,4 GHz
    • Intel Core i7-9800X
      164
      mit AVX-Offset bei 3,4 GHz
    • Intel Core i9-7960X
      165
      mit AVX-Offset bei 2,5 bis 2,6 GHz
    • Intel Core i9-7980XE
      165
      mit AVX-Offset bei 2,4 bis 2,5 GHz
    • Intel Core i9-9900X
      166
      mit AVX-Offset bei 3,1 GHz
    • AMD Ryzen Threadripper 2920X
      179
    • AMD Ryzen Threadripper 2950X
      179
    • Intel Core i5-11600K (3200 G2)
      183
    • Intel Core i5-11600K (2933 G1)
      185
    • Intel Core i9-9900K
      211
    • Intel Core i7-10700K
      216
    • Intel Core i7-9700
      217
      auf vier Boards identisch viel zu hoch
    • AMD Ryzen Threadripper 2990WX
      249
    • AMD Ryzen Threadripper 2970WX
      249
    • AMD Ryzen Threadripper 3990X
      253
      TDC von 215 A wird früher erreicht
    • Intel Core i9-11900K (ohne AB)
      270
    • Intel Core i9-9900KS
      275
    • Intel Core i9-10850K
      280
    • AMD Ryzen Threadripper 3970X
      287
    • AMD Ryzen Threadripper 3960X
      287
    • Intel Core i9-10900K
      311
    • Intel Core i9-11900K (mit AB)
      319
Einheit: Watt (W)

Leistungsaufnahme in Spielen

Die Leistungsaufnahme einer CPU in Anwendungen mit einem oder allen Kernen unter Volllast ist eine Geschichte. Was die CPU in Spielen bei häufiger Teillast verbraucht, kann aber eine ganz andere sein.

Die Kerne werden in Spielen zwar ebenfalls gefordert und auch immer häufiger alle genutzt, aber oft nur mit Auslastung von 40, 50 oder auch mal 60 Prozent, nie jedoch vollständig. Das hat natürlich Auswirkungen auf die Leistungsaufnahme. Anhand von drei Titeln hat ComputerBase nicht nur die Package-Power der CPU in den Spielen über einen gewissen Zeitrahmen ermittelt, sondern dabei auch einfach mal auf den Strommesser geschaut, der direkt an der Steckdose in der Wand misst und zeigt, was das ganze System denn eigentlich verbraucht.

Neben der Kontrolle der Ergebnisse in den Spieletests mit der AMD-Plattform samt neuem AGESA 1.2.0.1 (die Leistung wurde bestätigt) wurde die Leistungsaufnahme ebenfalls neu vermessen. Zum Start der Plattform Ende Oktober eigentlich angedacht, funktionierten damals noch keine Tools, um die Package-Power sauber auszulesen. Auch dies wurde nun zumindest bei den beiden großen Modellen nachgereicht.

Leistungsaufnahme
Leistungsaufnahme – F1 2020 (Package Power)
04080120160200Watt (W) 15101520253035404550556065707580859095100105110115120125130Sekunden

Auch in Spielen wird deutlich, was der „Adaptive Boost“ für ein Stromfresser und damit Effizienzkiller ist. Für im Durchschnitt 2 Prozent mehr Leistung in 720p zieht das System bis zu 80 Watt mehr aus der Steckdose.

Ohne diesen neuen Boost verhält sich Rocket Lake-S in Form des Core i9-11900K wie der Vorgänger Core i9-10900K. Ob am Ende das Power-Limit festgesetzt wird oder nicht, ist für die Leistungsaufnahme in Spielen dabei irrelevant, da die CPU ohnehin immer unterhalb dieser Marke agiert, weil die Last im Schnitt 60 Prozent kaum überschreitet.

Leistungsaufnahme des kompletten System – Games (Steckdose)
  • Battlefield V (FHD):
    • Intel Core i5-11600K (3200 G2)
      380
    • Intel Core i5-11600K (2933 G1)
      400
    • AMD Ryzen 9 5900X
      410
    • Intel Core i9-10900K
      410
    • AMD Ryzen 9 5950X
      420
    • Intel Core i9-11900K (125/250 LT)
      430
    • Intel Core i9-11900K (ohne AB)
      430
    • Intel Core i9-11900K (mit AB)
      470
  • F1 2020 (FHD):
    • Intel Core i5-11600K (3200 G2)
      410
    • Intel Core i5-11600K (2933 G1)
      430
    • AMD Ryzen 9 5900X
      440
    • AMD Ryzen 9 5950X
      450
    • Intel Core i9-11900K (125/250 LT)
      460
    • Intel Core i9-11900K (ohne AB)
      460
    • Intel Core i9-10900K
      470
    • Intel Core i9-11900K (mit AB)
      510
  • Red Dead Redemption 2 (FHD):
    • Intel Core i5-11600K (3200 G2)
      430
    • Intel Core i5-11600K (2933 G1)
      460
    • AMD Ryzen 9 5900X
      470
    • AMD Ryzen 9 5950X
      490
    • Intel Core i9-10900K
      490
    • Intel Core i9-11900K (125/250 LT)
      500
    • Intel Core i9-11900K (ohne AB)
      500
    • Intel Core i9-11900K (mit AB)
      580
Einheit: Watt (W)

Ob AMD oder Intel, das ist in einem High-End-Gaming-System in Bezug auf die tatsächliche Leistungsaufnahme des kompletten PCs ebenfalls nicht entscheidend. Das System mit Core i9-11900K zieht zwar noch 10 Watt mehr aus der Steckdose als der Ryzen 9 5950X, das Niveau liegt aber insbesondere „dank“ der GeForce RTX 3080 schon so hoch, dass prozentual nur 2 Prozent Unterschied bleiben.

Temperaturen unter Volllast

Einher mit der hohen Leistungsaufnahme gehen die Temperaturen ebenfalls bis fast an die Grenze. Wenn der Core i9-11900K in gewissen Szenarien die 300-Watt-Marke sprengt, dann kommt auch die 100-Grad-Celsius-Marke schnell näher. Das Media-Kit, das MSI zusammen mit Intel aufgelegt hat, kommt deshalb nicht umsonst mit einer All-in-One-Wasserkühlung samt 360er-Radiator daher – beide Firmen wussten schon, warum.

Temperatur der CPUs
  • Tctl bei Prime95 29.8 (Small FFTs max. Power/Heat):
    • AMD Athlon 200GE
      40,0
    • Intel Core i5-10400F (65/134 W LT)
      48,0
      Takt auf 3,3 GHz gesenkt
    • AMD Athlon 240GE
      48,0
    • Intel Core i7-9700 (65/81 W LT)
      51,0
      Takt auf 2,9-3,0 GHz gesenkt
    • Intel Core i5-11600K (125/250 LT)
      51,0
      Peak 62 Grad, dann greift PL1
    • Intel Core i9-11900K (125/250 LT)
      52,0
      Peak 79 Grad, dann greift PL1
    • AMD Ryzen 7 2700
      55,5
    • Intel Core i9-9900K (95/119 W LT)
      57,0
      Takt auf 3,8-3,9 GHz gesenkt
    • AMD Athlon 3000G
      57,0
    • Intel Core i5-10400F
      61,0
    • AMD Ryzen 3 3200G
      61,5
    • Intel Core i9-9900KS (127/159 LT)
      62,0
      Takt auf 4,1 GHz gesenkt
    • Intel Core i5-8400
      63,0
    • Intel Core i9-9980XE
      63,0
      mit AVX-Offset bei 2,4 GHz
    • AMD Ryzen 5 2600
      63,5
    • AMD Ryzen 9 5950X
      64,0
    • Intel Core i9-7980XE
      64,0
      mit AVX-Offset bei 2,4 bis 2,5 GHz
    • AMD Ryzen 5 3400G
      64,5
    • AMD Ryzen 3 2200G
      65,0
    • Intel Core i5-9400F
      65,0
    • Intel Core i9-7960X
      65,0
      mit AVX-Offset bei 2,5 bis 2,6 GHz
    • Intel Core i5-10600K (125/182 W LT)
      66,0
    • AMD Ryzen 9 5900X
      68,0
    • Intel Core i5-10600K
      68,0
    • AMD Ryzen 7 3700X
      69,5
    • AMD Ryzen 5 2400G
      69,5
    • AMD Ryzen 5 5600X
      70,0
    • AMD Ryzen 5 2600X
      70,3
    • AMD Ryzen 3 3100
      71,0
    • Intel Core i3-9100F
      71,0
    • AMD Ryzen 9 3900X
      71,5
    • AMD Ryzen 3 4350G Pro
      72,0
    • Intel Core i9-10980XE
      72,0
      mit AVX-Offset bei 2,8 GHz
    • Intel Core i7-8700K
      75,0
    • AMD Ryzen 3 3300X
      78,0
    • Intel Core i5-11600K (3200 G2)
      79,0
    • AMD Ryzen 7 2700X
      80,0
    • Intel Core i5-11600K (2933 G1)
      80,0
    • Intel Core i7-9800X
      80,5
      mit AVX-Offset bei 3,4 GHz
    • AMD Ryzen 5 3600
      81,0
    • Intel Core i9-9900X
      81,0
      mit AVX-Offset bei 3,1 GHz
    • AMD Ryzen 5 1600X
      83,3
    • AMD Ryzen 9 3950X
      84,0
    • AMD Ryzen Threadripper 3970X
      85,0
    • AMD Ryzen Threadripper 3960X
      87,0
    • Intel Core i9-10900K (125/250 LT)
      87,0
    • AMD Ryzen 7 1800X
      87,3
    • AMD Ryzen 5 3600X
      87,5
    • Intel Core i9-11900K (ohne AB)
      88,0
    • AMD Ryzen Threadripper 3990X
      89,0
    • AMD Ryzen 7 5800X
      90,0
    • AMD Ryzen Threadripper 2950X
      90,5
    • Intel Core i7-10700K
      91,0
    • Intel Core i7-7700K
      91,0
    • AMD Ryzen Threadripper 2990WX
      92,0
    • Intel Core i9-10900K
      92,0
    • Intel Core i9-9900K
      92,5
    • Intel Core i9-10850K
      93,0
    • Intel Core i7-9700
      93,0
      auf vier Boards identisch viel zu hoch
    • Intel Core i9-9980HK (NUC9 Extreme)
      94,0
    • AMD Ryzen Threadripper 2920X
      94,0
    • AMD Ryzen Threadripper 2970WX
      94,0
    • AMD Ryzen 7 3800X
      95,0
    • AMD Ryzen 9 5980HS
      96,0
    • AMD Ryzen 7 5800H
      96,0
    • Intel Core i7-10710U (NUC)
      96,0
    • Intel Core i9-9900KS
      99,0
    • Intel Core i9-11900K (mit AB)
      100,0
Einheit: °C

Ohne sehr potente Kühlung kann die CPU mit aktivem „Adaptive Boost“ schnell sehr nahe am Temperaturlimit laufen. Und noch etwas funktioniert ohne einen sehr guten Kühler kaum: Der „Thermal Velocity Boost“. Denn unterhalb von 70 Grad Celsius bleiben der CPU bei voller Last auf allen Kernen nur Sekunden, danach ist theoretisch schon Schluss damit. Mit guter AiO oder gar Custom-Wasserkühlung kann dieser Zeitpunkt weiter verzögert werden, entsprechend steht mehr Leistung zur Verfügung.

Overclocking: Dank Werks-OC „nicht nötig“

Den Intel Core i9-11900K zu übertakten, ist bei den hohen Taktraten ab Werk kaum möglich. „Adaptive Boost“ als „Werks-OC-Modus“ erhöht den All-Core-Turbo-Takt ohnehin schon auf 5,1 GHz unter Einhaltung der Garantie. Dieses aufzugeben und manuell vielleicht auf 5,2 GHz zu kommen, lohnt keinesfalls.

Intel Core i9-11900K mit Adaptive Boost ohne Limits
Intel Core i9-11900K mit Adaptive Boost ohne Limits

Am RAM Hand anzulegen, lohnt sich in der Regel hingegen durchaus. Mit dem neuen Speichercontroller gilt nun jedoch Obacht: Bis DDR4-3600 und im günstigsten Fall auch DDR4-3733 kann dieser im Gear-1-Modus arbeiten, schaltet darüber hinaus aber in den Gear-2-Modus. Um diese Performance-Lücke wieder zu füllen, sollte der Speicher nun höher takten als DDR4-4400, sonst bringt es nichts.

Die Zielgruppe für teuren RAM der Kategorien DDR4-4400 und schneller dürfte jedoch überschaubar sein. DDR4-3600 mit Gear 1 bleibt damit die günstigste und logische Wahl – von AMD Ryzen ist diese Grenze seit zwei Jahren bekannt.