Skylake-X im Test: Intel Core i9-7900X und die X299 Plattform

Einführung

Intels neue X-Serie besteht aus i5-, i7- und neu aufgelegten i9-Prozessoren, die allesamt nach dem selben X299-Chipsatz verlangen, der mit dem LGA2066-Sockel aufwartet. Die Prozessoren der S-Reihe werden weiterhin mit dem 200-Chipsatz verbunden, Intels neue X-Serie ist dagegen speziell für das HEDT-Segment (High-End Desktop) entwickelt worden, das auf Enthusiasten und Content-Produzenten abzielt. Die X-Serie bietet die ganze Bandbreite – von Vierkern-Chips bis hin zu 18-Kern-Modellen, die 36 Threads ausführen können. Intel stellt überdies einige architektonische Verbesserungen in Aussicht, die bis zu 15 Prozent mehr Performance bei Singlethread-Anwendungen und einen Leistungsschub von rund 10 Prozent bei Anwendungen, die mehrere Kerne ausnutzen, bringen sollen.

Intels Dominanz begann bereits vor über 10 Jahren und seitdem entstand damit auch ein vergleichsweise einseitiger und langweiliger CPU-Markt. Ohne einen nennenswerten Wettbewerb, bestand Intels Optimierungsfahrplan nicht etwa aus Preisnachlässen, radikal neuen Architekturen oder einer kräftigen Steigerung der Anzahl der CPU-Kerne, sondern nur im Erhalten des Status Quo. Nun hat sich AMD jedoch wieder zu einer (neuen) Konkurrenz entwickelt. Die Ryzen-Prozessoren durchpflügen den Markt mit neuen Thread-Zahlen, SMT, einem aggressiven Preismodell und mit bei allen Prozessor-Versionen freigegebenen Multiplikatoren. Leider hat AMD den Preiskampf nicht im Mittelklassebereich angezettelt – worauf wir gehofft hatten. Intel hat dagegen trotz des sich verschärfenden Wettbewerbs an seinen Preisen festgehalten. Umso größer war unsere Freude über die Preissenkungen bei der Ryzen-7-Palette.

Bisher hat Intels teures HEDT-Lineup quasi als eine Art Kronjuwelen im Desktop-Markt gedient und – für den Hersteller fast noch wichtiger – sie haben gleichermaßen enorme Gewinne abgeworfen. Als Konsequenz erwarten wir, dass Intel nun sein HEDT-Segment energisch verteidigt und dem Wort Wettbewerb neues Leben einhaucht. AMD könnte diesen bisherigen Status Quo mit seinen kürzlich angekündigten Threadripper-Chips noch weiter erschüttern, die mit bis zu 16 Kernen (32 Threads) und 64 PCIe-3.0-Leitungen bei allen Modellen aufwarten, was in einem starken Widerspruch im Vergleich zu Intels deutlichen Produktabgrenzungen steht. AMD hat das Preismodell für die Threadripper bisher noch nicht bekannt gegeben, allerdings gehen wir davon aus, das ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis geboten wird.

Es scheint zwar, als reagiere Intel auf den neuen Wettbewerb nun mit der X-Serie, allerdings wurde das breitere HEDT-Angebot bereits schon vor dieser Zeit und damit auch Ryzen geplant. Die architektonischen Verbesserungen wurden sicherlich nicht übers Knie gebrochen. Aufgrund der Art und Weise der Halbleiterfertigung, benötigen architektonische Verbesserungen eine längere Zeit, bis sie ihren Weg in den Desktop-PC finden. Wohl nicht zuletzt deswegen hat Intel noch keine Spezifikationen zu den neuen Core-i9-Modellen mit der maximalen Anzahl an möglichen Kernen veröffentlicht, die auch erst im Oktober auf den Markt kommen werden. Daher erweckt Intel den Anschein, als hätte der Hersteller die X-Serie als Antwort auf AMDs Threadripper-Ankündigung aufgepeppt. Außerdem wurden die Preise für das HEDT-Aufgebot deutlich reduziert, was ebenfalls keine übliche Maßnahme seitens Intel ist.

Die 12+-Kern-Modelle auf Basis der Skylake-X-Architektur sind noch weit entfernt, und bei unserem Core i7-7740X ist die Auslieferung unerklärlicherweise erheblich verspätet. Somit setzen wir zunächst auf das Zehnkern-Modell Core i9-7900X in unseren Benchmarks und werden später Schritt für Schritt die weitere Produktpalette in Tests veröffentlichen.

Kaby Lake-X Modelle

An einfachere i5- und i7-Modelle im HEDT-Aufgebot, die deutlich die unterhalb der neuen i9-Modelle stehen, sind wir noch nicht gewohnt, denn normalerweise fielen die Chips dieser Serie stets ein bis zwei Generationen hinter den für den Massenmarkt bestimmten Versionen zurück. Mit den Kaby-Lake-X für den X299-Chipsatz wird mit diesem Paradigma im Bereich der Quadcore-Modelle gebrochen, der große Rest der Serie basiert jedoch weiterhin auf der Skylake-Architektur. Das könnte sich allerdings schon bald ändern. Anfang des Jahres verkündete Intel eine neue “Data Center First”-Strategie, mit der die neusten Herstellungsverfahren zuerst bei den Xeon-Modellen Einzug halten sollen, bevor sie für die Desktop-Chips genutzt werden. Wenn man bedenkt, dass HEDT-Prozessoren aus Kernen von Server-Chips zusammengesetzt werden, dürfte künftig auch HEDT vorn anstehen.

Intel vergrößert das HEDT-Angebot von vier auf neun Prozessoren, allerdings wirken die beiden Kaby-Lake-X-Versionen, die in einem 14nm+-Verfahren gefertigt werden, wie ein etwas kurioser Zusatz. Sie unterstützen lediglich zwei Speicherkanäle, während bei den Skylake-X-Pendants Speicher-Controller verbaut werden, die sich auf vier Speicherkanäle verstehen. Das bedeutet, dass bei den beiden Kaby-Lake-X-Modellen nur die Hälfte der acht möglichen Speicherriegel verbaut werden können. Die geringere Anzahl an PCIe-Lanes führt zu begrenzten I/O-Möglichkeiten. Intel deaktiviert die HD Graphics 630 GPU, die nun als dunkles Stück Silizium der Aufnahme von Abwärme dient und damit angeblich eine größere Hitzetoleranz für Übertaktungen ermöglichen soll. Abgesehen von einem etwas erhöhten Basistakt und einer größeren TDP von 112 W gleichen der i5-7640X und der i7-7740X ihren Pendants der S-Serie. Das reflektiert letztendlich auch die Preisgestaltung.

Allerdings erweckt die Idee einen “Budget”-Prozessor mit einem teuren Mainboard zu verknüpfen ähnliche Assoziationen, wie seinerzeit der Core i3-7350K, der aus den gleichen Gründen kein sonderlicher Erfolg ist. Intel erklärte uns gegenüber, dass Mainboard-Hersteller nun die Möglichkeit haben, ein günstiges X299-Board speziell für die Kaby-Lake-X-Chips zu entwickeln – bisher ist jedoch nichts in diese Richtung auf dem Markt angekommen. Intel setzt an dieser Stelle auf einen Einstiegspunkt, der ein einfacheres Upgrade zu einem späteren Zeitpunkt ermöglichen soll. Wir werden uns diesem Thema mit einem eigenen Kaby Lake-X-Review widmen.


Core i5-7640X

Core i7-7740X

Core i7-7800X

Core i7-7820X

Core i9-7900X

Core i9-7920X

Core i9-7940X

Core i9-7960X

Core i9-7980XE

Chip

Kaby Lake-X

Kaby Lake-X

Skylake-X

Skylake-X

Skylake-X

Skylake-X

Skylake-X

Skylake-X

Skylake-X

Prozess

14nm+

14nm+

14nm

14nm

14nm





Cores/Threads

4/4

4/8

6/12

8/16

10/20

12/24

14/28

16/32

18/36

Basistakt (GHz)

4.0

4.3

3.5

3.6

3.3

?

?

?

?

Intel TurboBoost 2.0 Frequency (GHz)

4.2

4.5

4.0

4.3

4.3

?

?

?

?

Intel TurboBoost 3.0 Frequency (GHz)

NA

NA

NA

4.5

4.5

?

?

?

?

L3 Cache

6

8

8.25

11

13.75

?

?

?

?

PCIe 3.0 Lanes

16

16

28

28

44

?

?

?

?

Speicher. Unterstützung

Dual Channel DDR4-2666

Dual Channel DDR4-2666

Quad Channel DDR4-2400

Quad Channel DDR4-2466

Quad Channel DDR4-2666

?

?

?

?

TDP

112W

112W

140W

140W

140W

?

?

?

165W

Sockel

2066

2066

2066

2066

2066

2066

2066

2066

2066

Chipsatz

X299

X299

X299

X299

X299

X299

X299

X299

X299

Freier Multiplikator

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Abgabepreis (USD, 1000 Stück)

$242

$339

$389

$599

$999

$1,199

$1,399

$1,699

$1,999

Intel hat die Speicherunterstützung im Vergleich zu den vorangegangenen Broadwell-E-Chips bei allen Skylake-X-Modellen – bis auf den i7-7800X – verbessert. Sie entsprechen nun dem DDR4-2666- und nicht mehr dem DDR-2400-Standard. Es wird auf allerdings einen EEC-Support verzichtet, letztlich um zu verhindern, dass die Xeon-Käufer auf die Desktop-Plattform wechseln. Detailliertere Spezifikationen wurden bisher nicht bekannt gegeben, wir vermuten jedoch, dass sie sich gleichen. Wir vermuten außerdem, dass die Taktfrequenzen mit wachsender Kernzahl sinken.

Active Cores

1

2

3

4

Cores 5-10

Intel Core i9-7900X (GHz) TurboBoost

4.3

4.3

4.1

4.1

4.0

Der Core i9-7900X greift auf den gleichen TurboBoost 2.0 (TB) wie sein Vorgänger zurück, allerdings sind die Taktfrequenzen spürbar höher und dürfen bis zu 4,0 GHz bei zehn aktivierten Kernen erreichen. Bei sechs der Skylake-X-Modelle wird überdies TB 3.0 geboten. Die Funktion wurde von Intel noch einmal überarbeitet und es lassen sich nun die beiden schnellsten Kerne nutzen, wenn Workloads mit nur wenigen Threads abgearbeitet werden müssen, was eine deutliche Verbesserung gegenüber Vergangenheit darstellt. TurboBoost 3.0 taktet zwei „favorisierte Kerne“ als Tandem mit bis zu 4,5 GHz, während die verbleibenden Kerne auf der Geschwindigkeit des TB 2.0 verbleiben. Damit dürften Intels IPCs mit zusätzlicher Geschwindigkeit beschleunigt werden. Auf diesem Weg soll einem der typischen Performance-Defizite bei Workloads mit nur wenigen Threads zu Leibe gerückt werden, unter dem HEDT-CPUs bisher gelitten haben. TB 3.0 verlangt bei einigen Motherboards nach einem zusätzlichen Treiber, den auch wir installierten. Intel plant jedoch eine native Unterstützung unter Windows 10 um Eingriffe der Nutzer an dieser Stelle überflüssig zu machen.

Intel führt außerdem eine teilweise AVX-512-Unterstützung ein, was bedeutet, dass das 18-Kern-Flaggschiff der erste Prozessor für den Heimgebrauch ist, der eine theoretische Rechenleistung von einem Teraflop bietet. Der Hersteller hat auch die Cache-Hierarchie neugestaltet. Während die Kapazität des L2-Caches erhöht wurde, wurde die des L3-Caches verringert, was die Leistung bei einigen Anwendungen verbessern sollte. Außerdem feiert Intels neue 2D-Mesh-Architektur ihr Debüt, doch wie AMDs neue Infinity-Fabric-Technologie, löst sie noch einige Zahnschmerzen aus. Aber diesem Thema widmen wir uns noch auf den folgenden Seiten ausführlicher.

Intel reduziert bei seinen neuen Chips zudem die Preise. Kostete der Broadwell-E i7-6950X noch 1723 Dollar, fällt der Preis für den i7-7900X mit seinen zehn Kernen auf 1000 Dollar. Auf dem Preisschild für eine Acht-Kern-CPU steht nun nicht mehr 1089, sondern 599 Dollar. Das ist immer noch deutlich teurer als AMDs Ryzen 7 1800X, dessen acht Kerne für 500 Dollar zu haben sind. Mit Blick auf die gesamte Ryzen-Serie, muss sich Intel aber auch mit dem Ryzen 7 1700 messen, der ebenfalls acht Kerne und 16 Threads bietet, jedoch nur 330 Dollar kostet. Der Preis für Intels Sechskerner fällt von 583 auf 339 Dollar - Der Ryzen 5 1600X ist bereits für 249 Dollar zu haben, der Ryzen 5 1600 kostet 219 Dollar, und beide Chips bieten sechs CPU-Kerne. Natürlich bedeutet die gleiche Anzahl von CPU-Kernen nicht die gleiche Leistung. An dieser Stelle sollten die Intel-Chips noch etwas mehr Leistung pro Kern liefern.

Intel senkt zwar die Preise für die Mittelklasse-HEDTs, wer jedoch auf 44 PCIe-Lanes Wert legt, muss mindestens 999 Dollar investieren. Der Speicher wandert in den PCIe-Bus, und während Multi-GPU-Konfigurationen längst nicht mehr so populär sind wie in der Vergangenheit, ist das immer noch eine hohe Hürde für den Einstieg. Intel bietet darüber hinaus ein neues PCIe Virtual RAID on CPU (VROC), dass es erlaubt bis zu 20 SSDs in einem bootfähigen Volumen zusammenzuführen. Bemerkenswerterweise kann dieses RAID-Array auf jedem verfügbaren PCIe-Sockel aufgebaut werden, während das vorherige RSTe-RAID eine Verbindung zum Chipsatz verlangte. Das Umgehen des Chipsatzes beseitigt die üblichen Bandbreitenbeschränkungen des DMI-Bus, doch das hat seinen Preis. Dummerweise muss ein Upgrade-Schlüssel gekauft werden, der ins Motherboard gesteckt werden muss, um die VROC-Funktion freizuschalten. Bei Server-Motherboards handelt es sich dabei um eine weitverbreitete Methode, die allerdings auch bei anspruchsvollsten Heimanwendern auf wenig Gegenliebe stoßen wird. Intel hat sich hinsichtlich der Preise und Besonderheiten noch nicht geäußert, wir gehen jedoch davon aus, dass ein nicht unerheblicher Aufschlag werden wird.

Mit dem Abtauchen in die Tests sind wir in der vergangenen Woche auf ein paar merkwürdige Leistungstendenzen gestoßen. Der Launch wirkt zweifellos wie ein kleiner Katalysator, wo alle kurz zuvor noch einmal richtig Gas gegeben haben, aber es bleiben viele Fragen offen. Obgleich Motherboard-Firmware-Updates (von verschiedenen Herstellern) viele dieser Merkwürdigkeiten angingen, glauben wir, dass einige dieser Auffälligkeiten (erst einmal) bestehen bleiben (werden). Es scheint, als würden bei Intels Skylake-X-Modellen, ähnlich wie bei AMDs Ryzen-Prozessoren, noch eine Zeit der Optimierungen anstehen. Werfen wir nun deshalb einen Blick auf die Faktoren, die die Skylake-X-Leistung so stark beeinflussen.

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37 Kommentare
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    Dein Kommentar
  • Nephilim13
    dieses dämliche "aufkleben" des heatspreaders wird mich bei meinem nächsten cpu kauf von intel wegbringen. früher hat ein boxed kühler gereicht, jetzt hat man sogar mit AiO wakü eine Kernschmelze
    0
  • FormatC
    Ich finde die Entscheidung hin zu billigem TIM auch unverständlich. Da aber Intel das Design VOR Ryzen geplant hat, wähnte man sich wohl noch als unangreifbarer Monopolist. Ich bin mir ziemlich sicher, dass alles ab 12 Kernen wieder mit Lot kommt. Das wird sonst unkühlbar.
    0
  • moeppel
    Erinnert doch ein wenig an das P4 Debakel - auch wenn Intel zweifelsohne vorne liegt ;)

    Schönes Ding aber letztlich denke ich nach wie vor, dass die Core-X-Serie (bzw. ihre Architektur) ausgedient hat und ein neues Design erforderlich sein wird, wenn man langfristig nicht absaufen will. Wo es AMD an Takt fehlt, gleicht es die Effiziens mehr als aus, wenn man sich diese Charts ansieht - für TR erwarte ich eine Fortsetzung des Trends.

    Wenn die 12er und Aufwärts tatsächlich gelötet werden sollten, werden die Tests sicherlich interessant. 12er/14er/16er/etc. plötzlich kühler als ihr 10er. Würde mir Laie sehr zu denken geben, was ich mir da mit meinem 10er angeschleppt habe.
    0
  • FormatC
    Nun ja, ist ja eher auch nicht für Gamer. Aber ärgerlich ist es schon.
    0
  • Tesetilaro
    ärgerlich? peinlich!

    Man baut eine brandneue CPU die komplexer ist als "insert random vergleich" und nimmt billigen schrott als Paste? Das ist wie die 24 h von Le Man mit Serienreifen vom Fiat Punto gewinnen zu wollen -.-
    2
  • MyRunner
    Ich tippe nicht auf Bloedheit, sondern eher reines Kalkuel von Intel. Wenn die CPU einfach zu uebertakten waere, dann waere es wohl eine zu grosse Versuchung und Konkurrenz, zu den noch teureren Xeon-Varianten. Also eher eine kalkulierte Bremse, um die Uebertakter zu limitieren. Warum sollte Intel billiger als noetig viel Leistung verkaufen?
    0
  • jean luc bizarre
    Aba die Übertakter die den 10kerner hochzüchten wollen die köpfen das ding halt mit so einem die-mate für 20 euro... Das unterstellte Kalkül von Intel sollte damit wohl eher nicht aufgehen.
    0
  • Mr. J
    Ich bin aktuell am rumkalkulieren für ein 4K Setup und bin am Überlegen ob ich wirklich meinen i7-4770K upgraden muss, aber aktuell sieht es eher so aus als würde die CPU noch voll ausreichen und es würde mit einem Upgrade der Grafikkarte auf 1080 TI reichen.
    Oder habe ich da was übersehen?
    0
  • FormatC
    Eher nicht :)
    0
  • alterSack66
    Der P4 ist mir auch gleich eingefallen. Eine CPU die man mit einer handelsüblichen AIO nicht gekühlt bekommt geht ja gar nicht. Ich wollte ja eigentlich meine Sandy :love: langsam in Rente schicken. Aber glaub das wird nix. :??:
    1
  • jean luc bizarre
    @igor: dürft ihr die CPU eigentlich köpfen? wär echt mal nett zu wissen was mit ner geköpften CPU und ner 240er AIO an taktraten möglich ist
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  • Perfect_day
    also ich wollte mir einen skylake zulegen aber jetzt warte ich auf amd threadripper, was ich nicht verstehe warum intel nur eine wärmeleitpaste verwendet, da ja temps probleme bekannt gewesen sind und intel noch immer gutes geld verlangt.

    es reicht nicht einmal eine wakü wasserkühlung, nee intel , bitte macht eure hausaufgaben.
    0
  • Perfect_day
    liebes tomshardware team könnt ihr bei die fps messung prepar3d v4 hinzufügen ?

    der simulator ist recht cpu lastig und daher für mich interessant bzw auch für andere
    0
  • FormatC
    Anonymous sagte:
    @igor: dürft ihr die CPU eigentlich köpfen? wär echt mal nett zu wissen was mit ner geköpften CPU und ner 240er AIO an taktraten möglich ist
    Theoretisch darf ich alles, weil Intel nicht die Quelle ist. Aber ich brauche das Teil noch für andere Reviews. :)
    0
  • Perfect_day
    Anonymous sagte:
    @igor: dürft ihr die CPU eigentlich köpfen? wär echt mal nett zu wissen was mit ner geköpften CPU und ner 240er AIO an taktraten möglich ist


    hallo, schau mal zum ba8er auf youtube, der hat mit köpfen 5 ghz erreicht
    0
  • ampre
    Hmm hier kommt man beim Latenztest auf 100ns und bei Tomshardware nur auf 76ns. Woher kommen die 25% Unterschied?

    https://www.pcper.com/reviews/Processors/Intel-Core-i9-7900X-10-core-Skylake-X-Processor-Review/Thread-Thread-Latency-and-
    0
  • alterSack66
    Bin mal gespannt, wie ein Core i9-7980XE gekühlt werden soll falls den jemand kauft.
    0
  • KalleWirsch
    Mal eine ganz andere Sache:

    Sieht für mich so aus als ob Intel und AMD genau das nicht machen was Alle erwarten: Einen Preiskampf.

    Ja es gibt 8, 10, 12, 16, 18 Kerner die es vorher nicht gab, aber die Preise sind entsprechend hoch.

    AMD kann sich keinen Preiskampf leisten, die müssen erst mal in die Gewinnzone.
    Intel hätte die besseren Karten und den längeren Atem, aber bei immer kleineren Absatzzahlen macht so ein Preiskrieg auch keinen Spaß.

    Viel wahrscheinlicher lassen beide die Preise da wo Sie sind und verkaufen stattdessen mehr Kerne für viel mehr Kohle um sich zu sanieren.
    Kurz die setzen auf Enthusiasten, die auch mal 1000$ für eine CPU lockermachen.
    0
  • moeppel
    Anonymous sagte:
    Mal eine ganz andere Sache:

    Sieht für mich so aus als ob Intel und AMD genau das nicht machen was Alle erwarten: Einen Preiskampf.

    Ja es gibt 8, 10, 12, 16, 18 Kerner die es vorher nicht gab, aber die Preise sind entsprechend hoch.

    AMD kann sich keinen Preiskampf leisten, die müssen erst mal in die Gewinnzone.
    Intel hätte die besseren Karten und den längeren Atem, aber bei immer kleineren Absatzzahlen macht so ein Preiskrieg auch keinen Spaß.


    Die Preise von TR stehen meines Wissens noch aus.

    AMD, denke ich, wird deutlich höhere Yields haben als Intel - allem voran bei den 'high core' parts, da sie lediglich ihre 4c/8t (oder 8c/16t) CPUs aneinander kleben. Intel hingegen muss derzeit meines Wissens nach sicherstellen, dass der komplette Die funktionstüchtig ist, sonst geht schon ein Großteil der Marge verloren wenn nur ein fehlerbehafteter Core dabei ist.

    Prinzipiell stimmt es aber, dass ein Großteil der Leistung (noch) nicht in der Mittelklasse landet. Hier will AMD in erster Linie wieder in Datacenters und bisher sieht es doch ganz gut für sie aus - zumindest dann, wenn sich in naher Zukunft einige Datacenter im 'Austausch-Zyklus' befinden und sich keine Genickbrechenden Bugs in der neuen Platform vorfinden lassen.

    8c/16t für ~300€ (1700) und 6/12 für ~250€ (1600(X)) finde ich aber eigentlich recht fair für den typischen Konsumer. Software muss in vielen Fällen auch erst noch nachziehen. Cofveve Lake steht noch aus ;)

    Den GPU Markt finde ich da derzeit deutlich schlimmer bepreist.
    0
  • Nephilim13
    @altersack66 ganz klar...flüssiger stickstoff :D
    @moeppel ich hab ein paar wochen zu spät beschlossen auf eine 1070 zu upgraden. die ollen miner treiben die preise glaube ich so in die höhe.
    0