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Die Suche nach der wirklich besten CPU aus vielen – Intel 12th Gen Alder Lake IMC-Binning mit den Core i9-12900K, DDR4, DDR5 und SP-Werten

Was macht man mit zwei Trays Core i9-12900K? Richtig, Binning! Heute gibt es somit ein ganz besonderes Schmankerl aus dem Süden Deutschlands für euch. Denn der Systemintegrator MIFCOM hat uns freundlicherweise eine größere Menge Alder Lake i9 CPUs bereitgestellt, damit wir diese auf Herz und Nieren testen und auf Unterschiede in der Taktfreudigkeit untersuchen können. Ursprünglich war die Prämisse das Finden einer CPU mit möglichst hochwertigem Speichercontroller für unsere DDR5-Tests. Beim Durchtesten der CPUs konnten wir aber noch viele andere interessante Daten sammeln, die wir euch natürlich nicht vorenthalten wollen. Denn es ergab sich ein teilweise doch sehr unterschiedliches Bild, denn DIE gute CPU gab es irgendwie gar nicht. Doch ich will noch nichts spoilern!

Ein riesiges Dankeschön gilt an dieser Stelle nochmal den Kollegen von MIFCOM, die uns diese grandiose Leistellung anvertraut haben!

Wir sind aber nicht die ersten, denen eine solche Ehre zuteil wurde. Denn die deutschen Overclocker Bullshooter, Sergmann, DaGunzi and quiekMew haben bereits kurz nach Launch mehrere Hundert CPUs testen dürfen und die Daten freundlicherweise öffentlich zur Verfügung gestellt. Diese werde ich im Laufe meines heutigen Beitrages dank kollegialer Erlaubnis als Referenz heranziehen.

Binning, VID und Silicon Prediction

Die Silizium Lotterie oder Englisch „Silicon Lottery“ ist in Enthusiasten-Kreisen ein gängiger Begriff um die Variation in der Qualität von Computer-Chips zu beschreiben. Vereinfacht gesagt gibt es bei der Herstellung von Halbleitern zwangsläufig leichte Qualitätsabweichungen, weswegen jeder individuelle Chip unterschiedlich viel Spannung benötigt, um einen gewissen Takt zu erzielen.

Genau hier kommt das so genannte „Binning“ (frei ins Deutsche übersetzt „Eimern“) ins Spiel, wobei Chips individuell auf ihre Charakteristika getestet und dann einer Güteklasse (Bin) zugeordnet werden. Die oberste Güteklasse bzw. der top bin wird gewöhnlich als „golden“ bezeichnet, da diese Chips besonders selten, leistungsfähig und dementsprechend wertvoll sind. Genauso können Teile eines Chips, wie z.B. einzelne Kerne, gar nicht funktionieren. Statt diesen kann aber komplett zu entsorgen, werden die defekten Teile einfach abgeschaltet und die CPU dann als niedrigere SKU weiter verwertet. So entstehen beispielsweise i7-12700K CPUs aus dem selben Silizium-Bauplan wie i9-12900K CPUs.

 

Und auch wenn alle Funktionseinheiten der CPU funktionieren, müssen die unterschiedlichen Spannungs-Anforderungen beachtet werden, damit auch jede CPU den spezifizierten Takt erreicht und natürlich nicht instabil wird. Statt quasi einen gemeinsamen Nenner zu finden und einfach einen Spannungswert zu spezifizieren, mit dem alle CPUs stabil laufen würden, wird dieser bei modernen CPUs auf jeden individuellen Chip maßgeschneidert.

Hierfür wird jede CPU ab Werk genau auf ihre Anforderungen getestet und anschließend die notwendige Spannung als VID (Voltage Identification Definition)-Tabelle fest eingespeichert. Bei Intel CPUs seit Rocket Lake hat sogar jeder Kern seine eigene VID-Tabelle, um auch in der Teillast oder mit schlafenden Kernen einen möglichst effizienten Betrieb zu ermöglichen. Denn im Umkehrschluss würde zu viel Spannung ja wiederum unnötige Leistungsaufnahme und Abwärme bedeuten.

Diese VID-Tabelle macht sich Asus bereits seit mehreren Generationen zunutze um daraus auf ihren Maximus und Strix Mainboards eine „Silicon Prediction“ (SP, deutsch Silizium Vorhersage) zu errechnen. Das Prinzip ist relativ simpel: Wenn Intel für eine CPU schon ab Werk eine geringere Spannung einprogrammiert hat, bleibt mehr Potential übrig für das Anheben der Spannung und damit das Overclocking. Da Alder Lake CPUs Performance- und Efficiency-Kerne mit ihren eigenen VID-Tabellen haben, wird der SP Wert hierfür jeweils noch einmal aufgeschlüsselt. Mit einer 2:1-Gewichtung ergibt sich dann letztendlich der Gesamt-SP-Wert. Am Beispiel oben: (101 * 2 + 79) / 3 ~= 93. Ein höhere SP-Wert ist besser.

Nun sei aber noch erwähnt, dass die VID bzw. der SP-Wert bei weitem nicht die ganze Overclocking-Geschichte erzählt. Ebenso wichtig ist natürlich die Kühlung der CPU und auch die „Leakage“, eine weitere Eigenschaft jeder individuellen CPU, wie viel Widerstand, damit Stromverbrauch und Abwärme diese hat. Während letzteres im normalen Betrieb mit herkömmlichen Kühlmethoden fast keinen Einfluss auf den erreichbaren Takt hat hat, wird dies aber vor allem beim Extreme Overclocking besonders wichtig. Denn CPUs mit hoher Leakage lassen sich bei Gefriertemperaturen häufig deutlich höher Takten als CPUs mit geringer Leakage.

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krelog

Veteran

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im Umkehrschluss bedeutet es doch das der Fertigungsprozess sehr gut läuft wenn es keine großen Ausreißer gibt

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RX480

Urgestein

894 Kommentare 477 Likes

Sehr erfreulich, das DDR4-4133 zu 95% sicher läuft.(mit gear 1)

Momentan ist gerade DDR4-4400 CL19 im Angebot, ... sollte [email protected] mit CL18 laufen, oder?

vllt. hat ja mal Jemand auf nem B660 so ein Kit getestet
(bevor die guten DDR4 net mehr produziert werden, vllt. noch zugreifen)

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Phoenixxl

Mitglied

82 Kommentare 46 Likes

Hart!
So viele Bluescreens und Reboots wie man für so einen Test produzieren muss...da muss man drauf stehen.

Ich persönlich verliere schon die Lust, wenn ich nach 30 min kein RAM OC stabil bekomme :)

Was ich aus dem Test lerne:
Es wird wichtiger, was vom Hersteller garantiert wird.

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xavyer.keiren

Neuling

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Der Grundgedanke ist schon mumpitz wenn eine CPU weniger Volt brauch dass sie dann besser geht, ich kenne es genau anderes herum! Die niedrigen Volt CPU laufen schon auf Sparflamme wegen der Leckströme, bleiben Kühl, leichtes OK, die mit viel Volt vom Werk sind die männer-CPUs, standhaft gegen Leckströme, da kann man noch jede Menge Volt extra drauf hauen, werden dafür aber aben heißer wenn die Spielzeugkühlung in die Knie geht, dafür belohnen sie einem mit gigantischem OC-Potential wenn man sie von der Temp. im Zaun halten kann.

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Igor Wallossek

Format©

6,673 Kommentare 10,873 Likes

In Zeiten eines Q6600 war das mal so. Aber das war vor 15 Jahren. Es hat sich mittlerweile so Einiges geändert :)

Die VID ergab sich damals aus der Lage des Chips im Wafer. Die ganz in der Mitte der guten Wafer hatten die höchste VID und wurden meist zu Workstation CPUs. Und übertaktet wurde noch über den FSB.

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Sephiroth Nikon

Neuling

6 Kommentare 0 Likes

Genau so kenne ich es auch . Wenn man einen CPU Wafer betrachtet, sollen die CPU's am Rand eher dazu neigen ein hohes Übertaktungspotential zu haben, da sie nicht zu 100% genau geschrieben wurden. Und die CPU's in der Mitte dann recht exakt sind, aber weniger Spielraum beim übertakten haben.

@ Skullbringer: Klasse Artikel, bei den Tray's fängt es irgendwie an zu kribbeln in den Fingern.

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Igor Wallossek

Format©

6,673 Kommentare 10,873 Likes

Mittlerweile gibt es zig Spannungen in der CPU, die sich zudem noch gegenseitig beeinflussen. So pauschal kann man diese Aussagen nicht mehr sehen. Man muss nur mal die CPUs und das unterschiedliche Verhalten der LLC betrachten. Wundertüten sind nichts dagegen :D

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ApolloX

Urgestein

706 Kommentare 339 Likes

Cool, Dank an MIFCOM!

Du bist hier zahlenmäßig ja schon fast im Bereich wo man mal nen Signifikanztest in Erwägung ziehen könnte (also zu testen, ob Batch-Unterschiede zufällig oder systematisch sind).

Danke für die Arbeit. Bei den Ryzen 5000ern war mal ne zeitlang die Vermutung in der Community, dass ein Chip entweder nen hohen Takt oder IF schafft, aber normal nicht beides. Aber auch da ist mein Gefühl, dass dies eine wenig verlässliche Vermutung ist.

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xavyer.keiren

Neuling

8 Kommentare 0 Likes

Physik bleibt immer gleich.
Meine 4 Stück MO-RA3 420 lächzen jedenfalls nach heißen CPUs und GPUs
Für LN2-Pot bin ich auch gerüstet, mein i9-12900K läuft ohne viele Testen direkt auf 6,5Ghz

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Weeman86

Neuling

3 Kommentare 0 Likes

Sehr aufschlussreich, aber wenn ich das so lese werde ich richtig neidisch, mit meinem Asus Z690 Extreme kann ich von sowas nur träumen, da bekomme ich gerade mal 5600Mhz stabil zum laufen, alles drüber macht der Slot A2 dicht, bzw es gibt innerhalb von einer Minute zig Fehler im TM5 egal bei welchen voltages, wenn ich nur einen Riegel im Slot B2 betreibe sind auch 6600Mhz drin. Ich bin da auch laut einschlägiger Foren nicht der einzige, könntet ihr nicht mal darüber einen Artikel schreiben? Gruß Björn

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cvbkf

Mitglied

17 Kommentare 20 Likes

Das wäre tatsächlich interessant - ich bin auf einem Z690 Maximus Hero, das GSkill 2x16 Kit mit 6000 MHz CL40 läuft wie beworben. Mit CL32 gehts auch noch, aber alles höhere geht nicht. Scheinbar habe ich da noch Glück, manche bekommen noch nicht mal XMP ans laufen. Eigentlich eine recht feine CPU mit SP 98, P-Cores: 105, E-Cores 84

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B
Besterino

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5,782 Kommentare 2,609 Likes

In meiner beschränkten (Gaming-)Welt ist das alles entscheidende Kriterium nach wie vor der Single-Thread/Core-Takt und IPC auf den P-Cores (if any) - beides sollte eben möglichst hoch sein und Takt nicht gleich einknicken, wenn 1 oder 2 oder 4 weitere Cores so ein bisserl was zu tun haben. RAM-Timings & Co. sind dann Kür. Nett bei gleichem Takt für die letzten %, aber selten wirklich ausschlaggebend.

Insofern geht es schon in die richtige Richtung mit P- und E-Cores. Für mich fehlen da nur noch die 2 oder so "Super-P Cores", die gegenüber dem sonstigen Gelumpe auf 6GHz oder so takten bei nochmal +50%IPC . :D Und nein, Turbo/Boost ist keine Lösung. ;)

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M
Martin Gut

Urgestein

5,325 Kommentare 2,053 Likes

Schon vor 10 Jahren haben viele behauptet, dass die Singlecore-Leistung durch Multicore nicht mehr interessant ist. Genug Kerne und gut ist. :)

Aber schon da hat man gesehen, dass die Softwareentwicklung in Richtung Multicore nicht so einfach ist und nur sehr langsam vorwärts geht. Nun sind wieder 10 Jahre vorbei und es gibt immer noch recht viele Games, für die die Singlecoreleistung wichtig ist.

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About the author

Xaver Amberger (skullbringer)

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