CPU GPUs Graphics Reviews

Core i9-12900KF and Ryzen 9 5950X vs. GeForce RTX 3090 and Radeon RX 6900XT Review – Big impact on power consumption and efficiency!

What actually happens when you let the two fastest CPUs compete with the GeForce RTX 3090 instead of the Radeon RX 6900XT? We noticed some amazing things and therefore we measured and cross-tested several times. The result is reproducible, but that does not make it any more comprehensible. But it at least explains why the power consumption measurement in our launch articles for Alder Lake S turned out so differently, because at least two factors come together.

On the one hand, it was the different boards that led to very different power consumption values at CPU loads between 25 and 80 percent. Even an MSI MAG Z690 Carbon WiFi produced an average of 5 watts more power consumption across all games for the Core i9-12900KF in the Intel recommended setting with the PL1 at 241 watts, an Asus ROG Maximus Z690 Hero came in at 8 to 10 watts more and the Aorus Z590 Master was pretty much right in the middle. The gaming performance of all boards, however, was very similar and was de facto even within the tolerance range. However, even this maximum of 10 watts would still be less than the 20+ watt difference in places that resulted from my measurements compared to many other reviews. How come?

Besides the different motherboards, the only option left was to vary the graphics cards. Incidentally, the actual cause (and final impetus) was a cross-test with several motherboards and Xaver’s use of a GeForce RTX 3090 FE, which produced very similar FPS values to the Radeon RX 6900XT in Shadow of the Tomb Raider in 1080p, thus also allowing a comparison between the NVIDIA and AMD graphics cards. With a very astonishing result, which could be reproduced on several systems without any problems. Fortunately, the systems with both CPUs were still untouched in the office, so that a retest under really identical conditions was very easy.

Since the differences were greatest in 720p (1280 x 720 pixels), but this trend continued in the same way even if toned down in 1080p (1920 x 1080 pixels), I focused on the lowest resolution and re-measured everything with the two relevant CPUs, using the GeForce RTX 3090 FE of course. I’ll be contrasting performance in each game again in the next few pages, as well as power consumption and efficiency, because these metrics really deserve attention,

Regarding the last page I can already briefly spoil that I can certainly also plausibly explain the difference in the power consumption values in the sum of all influences. However, I have included the possible conclusions and causes on all pages, so it is really worth reading the complete article to the end. So first page and last page does not work. The truth lies, as always actually, also and above all in between. I have quickly summarized the individual components of the test system in a table as a reminder:

Test System and Equipment
Hardware:

Intel LGA 1700
Core i9-12900KF (PL1 125W, 241W), Core i7-12700K (PL1 241W), Core i5-12600K (PL1 150W)
MSI MEG Z690 Unify
2x 12 GB Corsair Dominator DDR5 5200 @ 5200 Gear 2

Intel LGA 1200
Core i9-11900K, Core i7-11700K, Core i5-11600K
MSI MEG Z590 Unify
2x 16 GB Corsair DDR4 4000 Vengeance RGB Pro @ 3733 Gear 1

AMD AM4
Ryzen 9 5950X, Ryzen 9 5900X, Ryzen 7 5800X, Ryzen 5 5600X
MSI MEG X570 Godlike
2x 16 GB Corsair DDR4 4000 Vengeance RGB Pro @ 3800 1:1

MSI Radeon RX 6900XT Gaming X OC
NVIDIA RTX 3090 FR

1x 2 TB MSI Spatium M480
1x 2 TB Corsair MP660 Pro XT
Be Quiet! Dark Power Pro 12 1200 Watt

Cooling:
Aqua Computer Cuplex Kryos Next, Custom LGA 1200/1700 Backplate (hand-made)
Custom Loop Water Cooling / Chiller
Alphacool Subzero
Case:
Raijintek Paean
Monitor: LG OLED55 G19LA
Power Consumption:
Oscilloscope-based system:
Non-contact direct current measurement on PCIe slot (riser card)
Non-contact direct current measurement at the external PCIe power supply
Direct voltage measurement at the respective connectors and at the power supply unit
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz multichannel oscilloscope with memory function
4x Rohde & Schwarz HZO50, current clamp adapter (1 mA to 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, probe (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, HiRes digital multimeter with memory function

MCU-based shunt measuring (own build, Powenetics software)
Up to 10 channels (max. 100 values per second)
Special riser card with shunts for the PCIe x16 Slot (PEG)
NVIDIA PCAT and FrameView 1.1

Thermal Imager:
1x Optris PI640 + 2x Xi400 Thermal Imagers
Pix Connect Software
Type K Class 1 thermal sensors (up to 4 channels)
Acoustics:
NTI Audio M2211 (with calibration file)
Steinberg UR12 (with phantom power for the microphones)
Creative X7, Smaart v.7
Own anechoic chamber, 3.5 x 1.8 x 2.2 m (LxTxH)
Axial measurements, perpendicular to the centre of the sound source(s), measuring distance 50 cm
Noise emission in dBA (slow) as RTA measurement
Frequency spectrum as graphic
OS: Windows 11 Pro (all updates/patches, current certified or press VGA drivers)

 

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DrWandel

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Wow, das ist wirklich interessant. Im Endeffekt frage ich mich natürlich, was das denn nun für den Anwender und Gamer bedeutet. Es ist technisch hochinteressant zu sehen, welche Faktoren Performance, Leistungsaufnahme und Effizienz beeinflussen, und Kudos an Igor und Team für solche detaillierten und differenzierten Betrachtungen und Messungen, die ja auch speziell bei 720p solche Unterschiede aufzeigen.

Für Gamer, die in WQHD oder gar UHD spielen und oft/meistens im GPU-Limit sind, sollte das dann doch aber weniger eine Rolle spielen, oder? Es ist ja auch so, dass man sich aktuell ganz gut eine brauchbare CPU leisten kann (zumindest im Bereich eines Ryzen 5600X), aber eine vernünftige GPU eher weniger. Mittelfristig würde ich da gerne noch ein paar Tests sehen, die zeigen was die CPU-Wahl bei WQHD/UHD bewirkt, bei Spielen im GPU-Limit. Theoretisch sollte das ja kaum einen Unterschied machen, aber praktisch? Mit anderen Worten, welche CPU sollte ich mir leisten um die Grafikkarte, die ich schon habe oder mir noch leisten kann, vernünftig zu komplementieren?

Zu dem Thema wird es sicher hier und an anderen Stellen noch Untersuchungen geben.

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Casi030

Urgestein

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Schade ist nur das die AMD nicht auch mit einem leichten -Offset getestet werden.Etwas mehr Leistung bei etwas weniger Verbrauch wäre auch noch mal interessant.

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k
krelog

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schöner Ansatz aber ohne wirklichen nutzen weil das getestet Szenario zwar theoretisch existiert aber praktisch leider nicht, wäre vergleichbar wenn man einen F1 Wagen testet wie er sich beim Stadtverkehr macht. Kann man machen aber hilft keinem weiter.

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Igor Wallossek

Format©

5,962 Kommentare 9,403 Likes

Im Launchartikel hatte ich bereits Test in WQHD und auch eine Einlassung zu UHD drin. Wo nichts ist, kann man auch nichts Unterschiedliches messen. Denn genau dann ist es fast schon Wumpe, was man im PC als CPU hat. Ich spiele selbst nur in UHD und merke zwischen dem 9900K und dem 12900KF objektiv überhaupt keinen Unterschied. Aber dazu schrieb ich ja schon was :)

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Igor Wallossek

Format©

5,962 Kommentare 9,403 Likes

Muss man machen, weil man mich wegen meiner Messwerte angegangen ist. Also alles eher eine Frage der Plausibilität und am Ende wohl auch der Ehre. Mit einem interessanten Nebeneffekt, der bis FHD gut messbar ist.

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Q
QuFu

Veteran

143 Kommentare 45 Likes

Der Vergleich hinkt. Eher der F1-Wagen auf dem Motorprüfstand. Nutzlos für die Leute, die nur das Rennen sehen wollen, aber analytisch betrachtet, unverzichtbar. Und Grafiktests im CPU-Limit gibts doch schon wie Sand am Meer. Das wäre im angesprochenen Vergleich nur was für Leute, die das Rennen gerne mehrmals schauen. ;)

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Thy

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1,267 Kommentare 269 Likes

Der Benchmark bei 720p ist natürlich rein akademisch, aber er verstärkt einige Stärken und Schwächen der einzelnen Konfigurationen, so dass daraus interessante Rückschlüsse gezogen werden können, wie Igor ja schön in seinem Artikel gezeigt hat. Für mich kristallisiert sich der i7-12700K mehr und mehr als die momentan ideale Gaming-CPU heraus, da sie von der Leistung, meiner Meinung nach, völlig ausreicht und andererseits das absolute Effizienzmonster zu sein scheint, welches selbst den 5600X noch schlägt.

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m4ntic0r

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11 Kommentare 5 Likes

Also die schlechte Leistung der 3090 oder auch allen anderen Nvidia Karten in niedrigen Auflösungen ist krass. Was haben die da im Treiber vermurkst.. du kannst ja keinem FULLHD Zocker der auf max. FPS aus ist eine Nvidia Karte empfehlen :D

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Matthias80

Mitglied

36 Kommentare 8 Likes

Was hoffentlich mal einer Testet ;-) weil es ja offensichtlich ist, das Intel hier mit ihren echt Mega P-Cores in Spielen was reißen.
Quasi für die aktuellen Gegebenheiten eine Punktlandung.
Aber die E-Cores wohl gar nix bringen... wohl nur für synthetische Test entwickelt wurden...
Ob die E-Cores z.B. ein Streaming abdecken können??
Ob ein Spiel was die 8 P-Cores gut auslastet... durch zusätzliches Streaming, Leistung abzwacken müssen, oder ob das die E-Cores sinnvollerweise übernehmen.
Wie die Test mit deaktivierten E-Cores gezeigt haben... null komma nix in Spielen!
Also aus Spielersicht, hat man sich 2021 eine 8 Core CPU gekauft. ahhhhhhhh ok.
Klar single Core Leistung und im Paket die Effizienz mega.
Aber halt nur 8 Core!
So wenn ich mir künstlich Szenarien suchen muss, um überhaupt die Existenz außerhalb von Spielen zu belegen. mmmmmh
Die Theorieseite wurde jetzt unglaublich ausführlich beleuchtet. Wie wäre es mal mit Praxistest?
Soooo weit her geholt ist mein Streaming Bsp. ja nun ned.

mfg

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BlackFireHawk

Mitglied

24 Kommentare 19 Likes

@Igor Wallossek
Kannst du beim AMD system Mal mit cppc disabled im bios benchen? Würde sich Grade anbieten solange die Test Setups noch aufgebaut sind

Gerade mit cppc disabled hab ich beim 5950x bedeutend bessere min FPS in vielen spielen.

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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