Intel Core i9-12900 im Test: Alder Lake mit 24 Threads bei 65 oder 202 Watt TDP

Im Intel Core i9-12900 treffen 16 Kerne und 24 Threads auf eine niedrige TDP von 65 Watt, oder bei entsprechender Einstellung auf eine hohe von 202 Watt. Diese teilweise gewollte, aber teilweise auch optionale Verdreifachung hat große Auswirkungen auf Leistung, Verbrauch und Temperatur, wie der Test zeigt.

Intel Core i9-12900: die Unterschiede zum K-Modell

Es sind viele markante Punkte, die den Intel Core i9-12900 vom Flaggschiff Intel Core i9-12900K(F) (Test) unterscheiden. Wie üblich spielt dabei die TDP (oder wie von Intel zuletzt auch Processor Base Power (PBP) genannt) eine entscheidende Rolle. Sie bestimmt, was bei einem im Mittelwert dauerhaft durch das Kühlsystem zu gewährleistendem Verbrauch an Leistung zur Verfügung gestellt wird.

Niedrige PBP, hohe MTP

Beim Core i9-12900 hat Intel die TDP a.k.a. PBP gegenüber dem Core i9-12900K(F) fast halbiert. Das bedeutet in der Praxis 800 MHz weniger Basistakt für die Performance-Kerne, die E-Cores verlieren 600 MHz. Im Single-Core-Turbo darf der Core i9-12900 mit 5,1 zu 5,2 GHz hingegen fast genauso hoch takten.

Modell	Kerne / Threads	Takt / mit Turbo (P-Core)	Turbo 3.0 (P-Core)	Takt / mit Turbo (E-Core)	L2 + L3-Cache	Grafik	PBP (TDP/PL1)	MTP (PL2)	Preis
Core i9-12900K	16 (8P + 8E) / 24	3,2 / 5,1 GHz	5,2 GHz	2,4 / 3,9 GHz	14 + 30 MB	UHD 770	125 Watt	241 Watt	$ 589
Core i9-12900KF	16 (8P + 8E) / 24	3,2 / 5,1 GHz	5,2 GHz	2,4 / 3,9 GHz	14 + 30 MB	–	125 Watt	241 Watt	$ 564
Core i9-12900	16 (8P + 8E) / 24	2,4 / 5,0 GHz	5,1 GHz	1,8 / 3,8 GHz	14 + 30 MB	UHD 770	65 Watt	202 Watt	$ 489
Core i9-12900F	16 (8P + 8E) / 24	2,4 / 5,0 GHz	5,1 GHz	1,8 / 3,8 GHz	14 + 30 MB	–	65 Watt	202 Watt	$ 464
Core i9-12900T	16 (8P + 8E) / 24	1,4 / 4,8 GHz	4,9 GHz	1,0 / 3,6 GHz	14 + 30 MB	UHD 770	35 Watt	106 Watt	$ 489

Nur 16 Prozent niedriger fällt die Maximum Turbo Power (MTP) der Non-K-Variante aus: 202 Watt stehen 241 Watt gegenüber. Erst das T-Modell mit 35 Watt PBP fällt hier mit 106 Watt MTP deutlich ab. Und wann kommt MTP zu tragen?

Gemäß offiziellen Intel-Spezifikationen darf die CPU das Niveau MTP (PL2) nur für einen gewissen zeitlichen Rahmen nutzen. Dabei gilt: PL1 darf bis hinauf zu PL2 nur so lange (Tau) überschritten werden, wie der gleitende Mittelwert (EWMA, Exponentially Weighted Moving Average) der CPU-Leistungsaufnahme nicht schon das Niveau PL1 erreicht hat oder alternativ 28 Sekunden (bei ausgewählten Modellen auch 56 Sekunden) um sind. Sprich: Im zeitlich gewichteten Mittel verbraucht eine CPU von Intel gemäß den Spezifikationen nie mehr als die TDP.

Gerade bei CPUs mit einem geringen PL1-Wert, aber einem hohen Wert für PL2 reißt dieser unter Vollast den anvisierten Mittelwert so schnell nach oben, dass niemals die Zeit von 28 Sekunden erreicht wird. Ein Core i9-12900, der sich an PBP, MTP und die Zeitspanne Tau hält, ist also schnell deutlich langsamer als der Core i9-12900K(F) unterwegs.

Mainboardhersteller können den EWMA sowie die zulässige Zeitspanne mit ihrem BIOS aber auch komplett aufheben. Denn ein Gesetz sind die ganzen Einstellungen nicht – Intel nennt sie vielmehr „Empfehlungen“.

Powerlimits unter der Lupe

Ohne die Analyse des echten Verbrauchs geht bei Prozessoren von Intel deshalb bereits seit einigen Jahren nichts mehr. Insbesondere eben bei jenen Modellen, wo die Lücke zwischen PL1 und PL2 riesig ist: Der Core i9-12900 ist mit 65 und 202 Watt schon ein Extrembeispiel. Der Faktor von 3,11 ist sogar höher als der beim Core i9-12900T mit 35 Watt, der im Turbo „nur“ das 3,03-Fache des Basiswerts aufnehmen kann.

65 oder 202 Watt? Das ist hier die Frage

Die Verlaufsdiagramme in den zwei Einsatzmöglichkeiten zeigen dann einmal mehr, was genau das im Alltag bedeutet. Blender steht hierbei für ein forderndes Programm, das viele Kerne nutzt. Es ist aber noch nicht der absolute Extremfall.

Sehr gut zu erkennen ist hierbei, dass es der Prozessor in solchen Anwendungen nicht einmal ansatzweise schafft, die 28 Sekunden den maximalen Turbo zu fahren. Das Stichwort ist hier gleitender gewichteter Mittelwert (EWMA): Überschreitet er die 65-Watt-Marke (PBP), die angesichts des dreimal so hohen MTP kurz nach dem Start des Programms herangerast kommt wie ein Transrapid, ist in nicht einmal der Hälfte der Zeit der Schwellwert erreicht und die CPU wird ordnungsgemäß laut Spezifikation abgefangen.

Was durch die Absenkung der Leistungsaufnahme geschieht, verdeutlichen die beiden Tabs für die Taktraten der Performance- und Efficiency-Kerne. Sie müssen im Takt deutlich nach unten korrigiert werden. Statt 4,7 GHz für die acht schnellen P-Cores kratzen sie nur noch an der 3-GHz-Marke. Die E-Cores sinken im Takt von 3,6 bis 3,8 GHz auf nur noch 2,5 GHz. Beide Werte rangieren aber noch oberhalb der ausgewiesenen Taktfrequenzen für die Basis, die Intel für das Modell mit 2,4 respektive 1,8 GHz spezifiziert. Es ist hier also in noch extremeren Anwendungen Luft nach unten vorhanden.

Die Auswirkungen all dieser Anpassungen sind am Ende markant: 55 Prozent länger braucht der Benchmark mit eingebremster CPU. Die positiven Punkte: Die geringere Leistungsaufnahme sorgt in dem Test dafür, dass die CPU-Temperatur sehr niedrig ist. So kann sie selbst in kleineren Systemen arbeiten, nur etwas besser als die Kühlung im NUC 12 Extreme (Test) sollte es sein – dieser hatte in dem Punkt versagt.