Wie erwartet, hat das Intel-Team am 10. Oktober 2024 um 17 Uhr mitteleuropäischer Zeit die neuesten Prozessoren des Unternehmens, die Arrow Lake-S-Modelle für den Desktop-Markt, vorgestellt, die am 24. Oktober 2024 zusammen mit Motherboards mit dem Z890-Chipsatz im Handel erhältlich sein werden.

Leider müssen wir bis zu diesem Datum auf die ersten unabhängigen Tests warten, aber sie haben uns einige Testergebnisse der Hersteller präsentiert und uns ein paar Dinge über die neuen Prozessoren verraten. Viele der Informationen sind bereits mit einem hohen Maß an Genauigkeit durchgesickert, aber wir haben im Folgenden eine Zusammenfassung der unserer Meinung nach endgültigen Parameter und Funktionen zusammengestellt.

Der Chip, auf dem die Arrow Lake-S-Prozessoren basieren

Die neuen Prozessoren werden im LGA-1851-Gehäuse kommen, was bedeutet, dass ein neues Motherboard benötigt wird. Es ist jedoch noch nicht klar, wie viele Generationen von Prozessoren in diesem Paket enthalten sein werden, da das Unternehmen keine Informationen über die neuen Produkte geben wollte, was bis zu einem gewissen Grad verständlich ist. Eine neue Hauptplatine wird auf jeden Fall erforderlich sein, ebenso wie ein Austausch des Arbeitsspeichers, falls DDR4-Speichermodule verfügbar sind, da diese von der neuen Plattform nicht unterstützt werden.

Der Chip selbst, der die Basis für die neuen Prozessoren bildet, wird aus insgesamt fünf Kacheln aufgebaut, wie wir es schon bei den Meteor Lake-Mobilprozessoren gesehen haben, aber es sind nicht Redwood Cove- und Crestmont-, sondern Lion Cove- und Skymont-Architekturen, die den Weg für die P-Core- und E-Core-Teile weisen - die Sie vielleicht bereits vom Lunar Lake-Board kennen. Die Compute Tile, die die Prozessorkerne enthält, wird mit der N3B-Fertigungstechnologie von TSMC hergestellt, während die GPU Tile die N5P-Fertigungstechnologie von TSMC verwendet und die SoC und I/O Tile mit der N6-Fertigungstechnologie von TSMC hergestellt werden. Diese Chips sind mit Foveros 3D gekapselt, das auf einem speziellen, von Intel hergestellten Interconnect Board basiert. Gleichzeitig enthält das Design auch eine nicht funktionale Platine zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit, die als eine Art Füllschicht dient.

Bei den Prozessorkernen ist die P-Core-Division um die Lion-Cove-Architektur und die E-Core-Division um die Skymont-Architektur aufgebaut, die wichtigsten Details dazu wurden bereits in der Einführung der Lunar-Lake-Modelle behandelt, die Zusammenfassung findet sich hier . Bei den Arrow Lake-S-Modellen wird die maximale Ausbaustufe mit 16 E-Cores und 8 P-Cores erreicht, wobei die E-Cores in separaten Quad-Core-Blöcken und die P-Cores in zwei Spalten auf beiden Seiten des Chips angeordnet sind. Der Hersteller hat die Kerne so angeordnet, dass eine effiziente Wärmeübertragung gewährleistet ist und Hotspots im Design minimiert werden.

Jeder Kern in der P-Core-Abteilung verfügt nun über 3 MB L2-Cache, was eine Erhöhung der sekundären Cache-Kapazität um 1 MB im Vergleich zu den Raptor Lake Refresh-Modellen bedeutet. Die E-Core-Arrays haben immer noch Zugriff auf 4 MB gemeinsamen L2-Cache, aber die Datenbandbreite wurde verdoppelt. Insgesamt stehen nun bis zu 36 MB L3-Cache nicht nur für P-Core-, sondern auch für E-Core-Kerne zur Verfügung.

Eine wichtige Änderung ist, dass die P-Core-Abteilung die Hyper-Threading-Unterstützung verloren hat, so dass ein Prozessor mit 24 Kernen nun mit maximal 24 Threads arbeiten kann, anstatt mit 32 Threads wie seine Desktop-Pendants der vorherigen Generation. Insgesamt hat die P-Core-Division einen Anstieg der IPC um 9 % gegenüber den Raptor Lake Refresh-Modellen erfahren, während die E-Core-Division einen Anstieg der Integer-IPC um 32 % und der Floating Point-IPC um 72 % erfahren hat, ebenfalls im Vergleich zu den Prozessoren der 14.

Die CPU-Kachel enthält nicht den Speicher-Controller, da dieser auf der SoC-Kachel untergebracht ist. Dieses Design war laut Intel notwendig, um eine bessere Ausbeute bei der Produktion der Chips zu erreichen, was sich natürlich positiv auf die Kosten auswirkt. Der Nachteil ist, dass der Speichercontroller auf einem separaten Chip die Speicherlatenz erhöht, was sich definitiv negativ auf die Leistung auswirken kann, insbesondere bei Spielen. Theoretisch kann die Verbindung zwischen den Chips abgestimmt werden, aber wie viel und wie sich dies auf die Speicherlatenz auswirkt, werden erst zukünftige Tests zeigen.

Was die Speicherunterstützung angeht, so werden DDR5-6400-MHz-Speichermodule Standard bei den neuen Prozessoren sein, mit maximal 192 GB Speicher in vier Speichersteckplätzen, die mit zwei Speicherkanälen verbunden sind. Es gibt noch keine Neuigkeiten darüber, wie sich die offiziell unterstützte Speichertaktrate für die verschiedenen Speicherkonfigurationen (1 DPC, 2 DPC, Single Rank, Dual Rank) entwickeln wird, aber wir hoffen, dass wir darauf eine Antwort bekommen werden.

Das Design selbst verfügt auch über ECC-Unterstützung, die jedoch nicht auf dem Verbrauchermarkt verfügbar sein wird. Kein Geheimnis ist, dass die neuen Prozessoren mit CUDIMM-Speichermodulen kompatibel sind, die höhere effektive Taktraten ermöglichen - bis zu 10000 MHz. Die wichtigsten Fakten zu CUDIMM-Speichermodulen sind in diesem Artikel zusammengefasst.

Als nächstes ist die GPU Tile an der Reihe, die sich leider sowohl in der Leistung als auch in der Architektur vom Design an Bord von Lunar Lake unterscheidet: Während Lunar Lake bereits die Vorteile der Battlemage-Architektur nutzt, setzt Arrow Lake-S auf die ältere Xe-LPG-Engine, die man vielleicht aus dem Hause Meteor Lake kennt. So ist auch Arrow Lake-S das erste Desktop-CPU-Design, das die Vorteile der Xe-LPG-Architektur nutzen kann, aber es kann nur bis zu 4 Xe-Kerne und bis zu 4 RT-Einheiten verwenden. Obwohl die iGPU DirectX 12 Ultimate unterstützt, wird ihre Leistung für moderne Spiele nicht ganz ausreichen, aber unabhängige Tests werden ein genaueres Bild davon liefern.

An der Desktop-Front besteht eine gute Chance, dass der Prozessor ohnehin mit einer dGPU gepaart sein wird, zumindest im High-End-Bereich, aber für günstigere Prozessoren ist die iGPU-Leistung nicht so wichtig - sie ist immer noch eine Verbesserung gegenüber der Raptor Lake Refresh-Generation. Die iGPU selbst ist in der Lage, 8 TOPs Leistung für KI-Aufgaben zu erbringen und beinhaltet die übliche Xe Media Engine für die Hardware-Encodierung und -Decodierung verschiedener Inhalte, wie H.264, H.265 und AV1-Video. Dies wird natürlich von DP4a-Unterstützung begleitet, was bedeutet, dass das Potenzial der XeSS-Technologie - d. h. KI-basiertes Upscaling von Inhalten - genutzt werden kann. Leider ist keine XMX-Engine verfügbar, obwohl sie ein höheres Leistungsniveau darstellen würde.

Zum ersten Mal in einer Desktop-Umgebung werden die neuen Prozessoren eine NPU an Bord des SoC Tile bieten, obwohl ihre Leistung ziemlich begrenzt sein wird, da der Arrow Lake-S nicht die Lunar Lake NPU, sondern die Meteor Lake NPU hat, die 13 TOPs an Rechenleistung bietet. Das ist wenig, um in die Copilot+ PC-Kategorie aufzusteigen, aber es kann in manchen Fällen eine große Hilfe sein. Übrigens bietet die CPU Tile selbst 15 TOPs Rechenleistung, die restlichen 8 TOPs kommen von der oben erwähnten iGPU, was insgesamt 36 TOPs Rechenleistung für INT8-basierte Operationen für KI-Zwecke ergibt.

Alle fünf neuen Prozessoren bieten insgesamt 24 PCI Express 5.0 Lanes über den integrierten PCIe Hub, eine Verbesserung gegenüber der vorherigen Generation, da nun 16 Lanes für die dGPU mit einer PCIe 5.0 x4 M.2 SSD zur Verfügung stehen, anstatt wie bisher auf 8 Slots beschränkt zu sein. Von den 24 Lanes werden offenbar 4 für die DMI-Konnektivität benötigt. Weitere 24 PCI Express 4.0 Lanes werden ebenfalls mit dem Chipsatz verfügbar sein.

Die neuen Prozessoren

Die Arrow Lake-S-Generation wird mit insgesamt 5 Mitgliedern auf den Markt kommen, von denen drei als "K" und zwei als "KF" bezeichnet werden - alle in einem Multiplier-Lock-freien Design, ersteres mit aktiver iGPU und letzteres ohne aktive iGPU erhältlich sein werden. Vom Spitzenmodell Core Ultra 9 285K gibt es noch kein "KF"-Modell ohne aktive iGPU, und auch eine "KS"-Version wurde noch nicht angekündigt. Warum beginnt die neue Nomenklatur an der Desktop-Front nicht mit Core Ultra 100S? Das liegt daran, dass diese Bezeichnung den Meteor Lake-S-Desktop-Modellen gegeben worden wäre, wenn sie auf den Markt gekommen wären, aber die Entwicklung wurde schließlich auf Eis gelegt und die Arrow Lake-S-Modelle sind jetzt die nächste Generation, gleichauf mit den Lunar Lake-Mobilprozessoren, wobei letztere eine Verstärkung der Core Ultra 200V-Serie sind. Der Name Core Ultra 200S ist daher nicht überraschend.

Der Core Ultra 9 285K hat die gleichen 24 Kerne wie der Core i9-14900K, den er ersetzt, aber nur 24 statt 32 Threads aufgrund der fehlenden Hyper-Threading-Unterstützung. Dieses Modell wird zu einem Listenpreis von 589 US-Dollar auf den Markt kommen, dem gleichen Preis wie sein Vorgänger bei der Markteinführung. Eine Stufe tiefer liegen der Core Ultra 7 265K und der Core Ultra 7 265KF, die den Core i7 14700K bzw. Core i7 14700KF ersetzen werden. Diese Modelle haben 20 Kerne und 20 Threads, während die Raptor Lake Refresh-Modelle 20 Kerne und 28 Threads hatten.

Der Core Ultra 7 265K wird 394 US-Dollar und der Core Ultra 7 265KF 379 US-Dollar kosten, was bedeutet, dass beide billiger als ihre Gegenstücke der vorherigen Generation sein werden - ein Unterschied von 15 US-Dollar bzw. 5 US-Dollar. Am unteren Ende des Sortiments stehen diesmal der Core Ultra 5 245K und der Core Ultra 245KF, die beide über 14 Kerne und 14 Threads verfügen, während der Core i5-14600K und der Core i5-14600KF mit 14 Kernen und 20 Threads arbeiten. Die Preise für die neuen Prozessoren liegen bei 309 bzw. 294 US-Dollar, d.h. der Core Ultra 245K wird 10 US-Dollar günstiger sein als sein Vorgänger, während der Core Ultra 5 245KF genau so viel kosten wird wie der Core i5-14600KF zum Zeitpunkt seiner Veröffentlichung.

Obwohl der Rückgang der Anzahl der Threads alarmierend sein mag, könnten die neuen Modelle immer noch schneller sein als die alten, zumindest verspricht Intel das, aber darauf gehen wir später noch genauer ein. Es lohnt sich, zunächst einen Blick auf die Taktraten zu werfen. Beim Core Ultra 9-Modell beträgt die maximale Boost-Taktfrequenz der P-Core-Abteilung nun 5,7 GHz statt 6 GHz, was einer Senkung um 300 MHz entspricht. Die Modelle Core Ultra 7 und Core Ultra 5 weisen in diesem Bereich einen Rückgang von 100-100 MHz auf. Im Gegenzug wurde die Geschwindigkeit der P-Core-Kerne um 500-700 MHz erhöht, was zusammen mit der IPC-Steigerung einen spürbaren Leistungsschub in der Küche bringen dürfte. Die E-Core-Abteilung hat eine Verbesserung der Boost-Taktraten zwischen 200 MHz und 600 MHz erfahren, während die Kerntaktraten zwischen 600 MHz und 1000 MHz gestiegen sind, was sehr gut klingt.

Entwicklung der TDP-Spannen

Ebenfalls erwähnenswert ist die Entwicklung des TDP-Rahmens. Der als PL1 bezeichnete Wert, der sich auf den Basistakt bezieht, beträgt für alle Neulinge weiterhin 125 W, wie wir es von den Modellen der vorherigen Generation gewohnt sind. Der MTP-Wert wurde für die Core Ultra 9- und Core Ultra 7-Serie leicht gesenkt, von 253 W auf 250 W. Noch größer ist der Unterschied bei den Core Ultra 5-Prozessoren, wo der MTP-Wert auf 159 W gesunken ist, was einer Reduzierung von 22 W im Vergleich zu den Raptor Lake Refresh-Modellen entspricht.

Anwendungstests

In den Tests des Herstellers werden einige bekannte Testprogramme gestartet, bei denen der Core Ultra 9 285K im Vergleich zum RYZEN 9 9950X und auch zum Core i9-14900K Beschleunigung bringt. Die Single-Core-Leistung steigt um durchschnittlich 8 % gegenüber dem Spitzenmodell der Vorgängergeneration, während Intels Neuentwicklung im Schnitt 4 % schneller ist als der RYZEN 9 9950X. Bei den Multi-Thread-Tests ergibt sich ein Vorsprung von 15 % gegenüber dem Core i9 14900K und 13 % gegenüber dem RYZEN 9 9950X, was sich nicht allzu schlecht anhört. Unabhängige Tests werden ein detaillierteres Bild als dieses zeigen, was es einfacher macht, die neuen Prozessoren in der "Nahrungskette" zu platzieren.

Gaming-Tests

Natürlich hat der Hersteller auch gezeigt, wie die neuen Prozessoren in den beliebtesten Spielen abschneiden, aber es ist erwähnenswert, dass APO (Application Performance Optimizer) auch während der Tests aktiv war, was zusätzliche Leistung ermöglicht, was bedeutet, dass man normalerweise einen kleineren Unterschied als unten im Vergleich zu den Rivalen RZYEN 9 9950X oder Core i9-14900K sehen wird.

Nach den Messungen des Herstellers wird der Core Ultra 9 285K unter Gaming-Bedingungen in etwa die gleiche Leistung liefern wie der RYZEN 9 9950X, was bedeutet, dass der Core Ultra 9 285K langsamer sein wird als der Core i9-14900K, da AMDs CPU in diesem Bereich insgesamt etwa 10 % hinter dem bisherigen "Spitzenprozessor" von Intel liegt. Das eigentliche Spitzenmodell ist der Core i9-14900KS, der aus Gründen der Fairness hervorgehoben werden sollte, aber nicht in die Tests einbezogen wird, da er vom Core Ultra 9 285KS übertroffen würde, wenn er veröffentlicht worden wäre.

Ebenfalls in den Tests enthalten ist die RYZEN 7 7800X3D, die derzeit schnellste CPU von AMD speziell für Gamer. Im Vergleich zu diesem Modell ist Intels Core Ultra 9 285K laut Herstellertests nur 5-7% langsamer, was interessant ist, da der betreffende AMD-Prozessor laut unabhängigen Tests 15-20% schneller ist als der RYZEN 9 9950X, mit dem der Core Ultra 9 285K laut Intel gleichauf liegt - ohne zu rechnen.

Der RYZEN 9 7905X3D wurde ebenfalls für einige Tests herangezogen. Bei den 5 Spielen, die zum Vergleich der Leistung der beiden Prozessoren herangezogen wurden, ergibt sich ein eher gemischtes Bild: Zwei Titel zeigen eine fast identische Leistung, zwei liegen 13% und 21% hinter Intel zurück und der fünfte ist 15% schneller. Anders sieht es bei den Anwendungen zur Produktion von Inhalten aus, wo der Core Ultra 9 285K im schlechtesten Fall die gleiche Leistung erbringt wie der RYZEN 9 7950X3D, während er in den anderen vier Tests einen Vorteil von 5 % bis 30 % hat.

Entwicklung des Verbrauchs

Die Arrow Lake-S-Prozessoren weisen laut den Tests des Herstellers eine hervorragende Energieeffizienz auf, so dass sie in vielen Fällen die gleichen Aufgaben mit deutlich geringerem Stromverbrauch und höherer Leistung als ihre Pendants der vorherigen Generation erledigen. Der Vergleich umfasst die Leistungsaufnahme des Core Ultra 9 285K und des Core i9-14900K, erwähnt aber auch kurz die relative Leistungsaufnahme des Core Ultra 7 265K und des Core i9-14900K.

Internen Tests zufolge verbraucht der Core Ultra 9 285K bei produktivitätsbezogenen Anwendungen im Durchschnitt 58 % weniger. Bei Spielen ist die Verbesserung sogar noch größer, da ein Core Ultra 9 285K-basiertes System bis zu 165 W weniger verbrauchen kann als sein Core i9-14900K-basiertes Gegenstück, während es das gleiche Leistungsniveau in Bezug auf die durchschnittlichen FPS liefert.

Während der 7 von Intel getesteten Titel verbrauchte der Core Ultra 9 285K im Durchschnitt 73 W weniger als der Core i9-14900K, wobei die Betriebstemperatur des Prozessors um bis zu 15 Grad Celsius gesenkt werden konnte, was sich positiv auf den Kühlbedarf auswirkt. Mit einer kompakten Flüssigkeitskühlung mit einem 360-mm-Radiator lag die durchschnittliche Temperatur des Core Ultra 9 285K um 13 Grad Celsius unter der des Core i9-14900K, was ein nicht zu vernachlässigender Vorteil ist.

Leider wurde der RYZEN 9 9950X nicht besprochen und es wurde kein ähnlicher Vergleich in Bezug auf den Stromverbrauch durchgeführt. Das Intel-Team behauptete lediglich, dass der Core Ultra 9 285K eine höhere Energieeffizienz bei Multi-Thread-Produktivitätsanwendungen aufweist. Unabhängige Tests werden diese Lücke natürlich schließen.

Auch das Verhältnis zwischen dem Core Ultra 7 265K und dem Core i9-14900K wurde besprochen: Das neue Modell ist etwa 5 % langsamer als das bisherige Spitzenmodell, kann aber mit seiner Plattform bis zu 188 W weniger Strom verbrauchen und eine durchschnittlich 15 Grad Celsius niedrigere Betriebstemperatur liefern.

Es wurde nicht angegeben, bei welchen Tests diese Ergebnisse erzielt wurden und wie genau die einzelnen Modelle abgeschnitten haben, aber die ersten unabhängigen Tests werden hierauf Aufschluss geben.

Das Tuning-Problem

Für die neuen Prozessoren wird nun eine neue Tuning-Option zur Verfügung stehen, die sich auf die Geschwindigkeit der Verbindung zwischen den Kacheln auswirkt. Diese Option wird die Speicherlatenz verringern, die durch die oben erwähnte Designänderung verursacht wird, d. h. der Speichercontroller befindet sich nicht mehr auf demselben Chip wie die CPU-Kerne, sondern auf einem separaten Chip, der über eine E/A-Schnittstelle verbunden ist, wodurch sich die Latenz erhöht. Eine Änderung wird darin bestehen, dass Arrow Lake-S über zwei einstellbare Basistakte verfügen wird, die durch die Kachelarchitektur erzeugt werden: einer wird der Takt des Compute Tile sein, der die Prozessorkerne enthält, während der andere der Takt des SoC Tile sein wird, die beide einstellbar sein werden.

Die Intel-Ingenieure verwenden für die neuen Prozessoren ein DLVR-basiertes Energiesubsystem, mit dem die Spannung pro Kern je nach aktueller Last und anderen Erfordernissen fein abgestimmt werden kann, aber diese Funktion kann von Tunern ausgeschaltet werden, was die Tuning-Möglichkeiten verbessert.

Apropos Tuning-Möglichkeiten. Laut Intel wird die P-Core-Abteilung keinen wirklichen zusätzlichen Spielraum bei den Taktraten haben, da sich die Entwicklung darauf konzentriert hat, dass die Prozessorkerne ab Werk die höchstmögliche Leistung liefern. Die E-Core-Abteilung wird mehr Spielraum haben, aber wie viel genau, wurde nicht spezifiziert, das müssen die Tuner in nicht allzu ferner Zukunft herausfinden.

Der erste Vertreter des 800er-Chipsatzes, der Z890

Schließlich gibt es noch den neuen Chipsatz, der das Spitzenmodell der 700er-Serie ablöst. Der Z890 wird über einen LGA-1851-Prozessorsockel verfügen, der natürlich nicht in der Lage sein wird, Prozessoren der vorherigen Generation aufzunehmen, aber LGA-1700-Prozessorkühler werden in den meisten Fällen den neuen Sockel unterstützen, manchmal sogar unter Verwendung eines neuen Gehäuses. Es lohnt sich immer, dies für den jeweiligen Prozessorkühler zu überprüfen.

Die Chipsätze der 800er-Serie sind im Wesentlichen ein Upgrade der 700er-Serie. Für den Z890 stehen bis zu 24 PCI Express 4.0 Lanes zur Verfügung, während bis zu 32 USB 3.2 Ports und bis zu 14 USB 2.0 Ports zur Verfügung stehen. Wie üblich hängt die endgültige Anzahl immer vom Hersteller ab, die von Intel zur Verfügung gestellte Folie zeigt die maximalen Zahlen. Der Chipsatz kann auch bis zu 8 SATA-Anschlüsse mit 6 Gbit/s verarbeiten, und Unterstützung für Wi-Fi 6E und Bluetooth 5.3 ist ebenfalls verfügbar, aber das Funksubsystem für diese muss vom Motherboard-Hersteller implementiert werden.

GbE-Treiber und Thunderbolt 4-Unterstützung werden natürlich auch verfügbar sein, und letztere wurde zum ersten Mal in einen Desktop-Chipsatz integriert, mit nur 2 Anschlüssen. Wi-Fi 7, 2.5 GbE und Bluetooth 5.4 Unterstützung werden ebenfalls verfügbar sein, aber die Hersteller müssen dafür separate Treiber installieren, ebenso wie für die Thunderbolt 5 Unterstützung.

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Die neuen Prozessoren sollen ab dem 24. Oktober 2024 erhältlich sein, ebenso wie die passenden Z890-Motherboards. Die ersten unabhängigen Tests werden ebenfalls am 24. Oktober 2024 veröffentlicht, es sind also nur noch 2 Wochen bis dahin.