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Detailed Test: Intel Core i9-11900K – power consumption and hidden load peaks – warning and all-clear for the PSU

Tau, PL1 and PL2

First, let’s watch what happens when the increased power limit time runs out. The power consumption drops from 255 watts at the EPS to 125 to 127 watts (as intended by Intel), so everything is as desired here. However, the more often I provoke downshifting, the shorter the period for Tau becomes. It can’t be the cooling, because the CPU reports a maximum of 65 to 69 °C. But it works, at least a little bit.

Maximum load with Prime 95 and Furmark

It might sound a bit strange, but the Core i9-11900K simply lacks two cores for this constellation! Since Furmark requires at least two cores (i.e. 4 threads) to achieve full graphics load, only 12 threads remain for Furmark. With “Small FFTs” one reaches then maximally still 250 Watts, although actually more would be possible. If you now let the MSI RTX 3090 SUPRIM loose on Furmark with increased PL and even a bit more clock, you almost reach 1000 watts. With scaffolding and stuff, you can actually get almost any 850 watt power supply around the corner, if you put your mind to it.

We can see here once again very nicely where the average value actually comes from: from the ups and downs, whereby one can observe very nicely that it is very, very often up to 390 watts that are applied in very short successive spikes. No power supply can act that fast and in the end, with a bit of bad luck, you have almost 450 watts++ at the EPS and 24-pin connector alone!

PSU Tests

I connected the already tested power supplies once again and ran the most important scenarios with the GeForce RTX 3090. Those who use smaller CPUs and/or GPUs should be on the safe side in any case. The Pure Power 700 Watt also shut down during the stress test, so the load on the EPS and 24-pin must have been too high. The two used device classes should also be exemplary for competitor products, which I don’t have in this well-structured classification.

Medium-class power supplies (exemplary Straight Power 11 80 Plus Gold)

  650 watts 750 W 850 watts 1000 watts
RTX 3090 Gaming Stock
Passed Passed Passed Passed
RTX 3090 Gaming OC / 288W PL
Passed Passed Passed Passed
RTX 3090 Torture Stock
Shutdown Passed Passed Passed
RTX 3090 Torture OC / 288W PL
Shutdown Shutdown Reboot Passed

Upper midrange power supplies (exemplary Straight Power 11 80 Plus Platinum)

  650 watts 750 W 850 watts 1000 watts
RTX 3090 Gaming Stock
Passed Passed Passed Passed
RTX 3090 Gaming OC / 288W PL
Passed Passed Passed Passed
RTX 3090 Torture Stock
Reboot Passed Passed Passed
RTX 3090 Torture OC / 288W PL
Shutdown Shutdown Passed Passed

Conclusion and summary

What saves the Core i9-11900K’s butt a bit is the limited number of only 8 cores.  You can load them nicely during rendering, but not infinitely high. If they are really completely at the limit, other components can no longer unfold their full potential and limit themselves. In sum, this almost protects the system from itself. With the older Core i9-10900K and OC, we almost achieved more in the maximum test.

Let’s put it this way: most people who will buy a Core i9-11900k (or Core i7-11700K) will also go for top shelf products when it comes to graphics hardware, if there is anything available at all. But let’s assume it is. Then I would recommend in any case a power supply from 850 watts with decent genes. In the mid-range, a 650 watt power supply would probably also suffice, as long as you don’t run such a rather pointless maximum test.

What we can take with us as a conclusion? The partly still moderate looking average value of the current Core i7 and Core i9 in gaming is only half the truth, which has been smoothed out cosmetically. Because it’s actually a very cleverly chopped up, much higher value. The maximum spikes are even 50 to 70 watts (and more) above those of an overclocked Ryzen 9 5900X in the same scenario, which should make you think a bit. Sure, it’s not something you could read so easily with sensors or software or measure directly at the electric meter. But it very often causes inexplicable thermal and stability problems, you shouldn’t completely ignore that if you’re struggling with something like this, so you’d better not skimp on the power supply and cooling!

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Case39

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Danke für den Test. Noch ein Grund auf RKL zu verzichten. Hoffentlich bessert sich das mit Alder Lake.

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Freiheraus

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Holy moly, Intel landet mit Rocket Lake tatsächlich an der Spitze. Eine Spitzenleistung der Ingenieure, aber als Consumer muss man sich das (Netzteil) leisten können. Danke für die Messungen und indirekte Warnung.

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Zer0Strat

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Danke für den Test Igor. Hast du mal bitte entsprechende Kurven vom 10900K und 5900X als Vergleich?

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BloodReaver

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@Igor Wallossek Mich würden die Voltage Zahlen noch interessieren. Wie hoch waren die bei deinen Tests maximal - zudem hast du ABT jeweils aktiviert gehabt?

Ich nutze ja dasselbe MB. Im BIOS habe ich bis jetzt auch noch nicht viel geändert.

- Tower Cooler Profil
- XMP
- ABT aktiviert

Gestern ein Stündchen Control gespielt und kurz erschrocken als ich in HWinfo die max Voltage von ca. 1.5V gesehen habe.
Temperaturen sind soweit in Ordnung. Im Gaming wurde der Prozessor nie wärmer als 70/72 °C.

Ich nutze aber auch eine Aio AC Eisbaer Aurora 420mm :D

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Martin Gut

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7,784 Kommentare 3,577 Likes

"Das interessiert uns vor allem bei Multi-Rail-Lösungen, denn hier sind EPS und Motherboard ja als eine Schiene zusammen abgesichert."

Das ist nicht die übliche Belegung der Rails. Die 2. Rail wurde ursprünglich eingeführt, damit die CPU eine eigene, unabhängige Stromversorgung bekommt. Somit hängen an der ersten Rail das Mainboard und die Laufwerke. An der 2. hängt nur die CPU (4 oder 8-Pin). Diese Belegung wird bis heute von den meisten mir bekannten Netzteilen verwendet.

Man sieht die Belegung beispielsweise im Handbuch von BQ auf Seite 33.

Je nach dem ob 2 oder mehr Rail vorhanden sind, werden die PCIe-Stromstecker dann auch auf diese 2 Rails oder auf die zusätzlichen verteilt. Bei einem Dualrail ist das auch nicht unproblematisch, da dann die CPU-Schiene auch noch von der Grafikkarte belastet wird.

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zeutan

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Die Art des verzweiflten Handelns bei Intel erinnert mich sehr stark an die FX-9000-CPUs von AMD damals vor Zen. Lieber schlechte Schlagzeilen als gar keine? Wie haben wir den Kopf geschüttelt...

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Igor Wallossek

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View image at the forums

Ryzen 9 5900X. Der 10900K ist zu alt, da fehlt mir die Zeit für den Umbau und die vielen Messungen. Die Kurve ist aber niedriger als bei der 11. Gen.

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Igor Wallossek

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10,202 Kommentare 18,829 Likes

Ist im Text korrigiert. Ich hatte mich an einem älteren Design orientiert, das aber hier zumindest nicht in der Tabelle zur Debatte steht :)

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Igor Wallossek

1

10,202 Kommentare 18,829 Likes

ABT ist voll die Verarsche. In Cinebench habe ich Allcore 5.1 GHz, in Control nie. Nicht mal in 720p. Warum nicht? Da krebst alles bei max. 4.8 rum. 1.5 sind noch harmlos. Intel hat hier all-in. Wie lange sowas hält, keine Ahnung :D

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BloodReaver

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56 Kommentare 20 Likes

Hmmm interessant. Ich müsste das bei mir mal nachprüfen aber ich glaub bei mir lagen in Control die 5.1 GHz Allcore an. Ich spiele alles auf Max inkl. Raytracing und DLSS bei einer 3840 x 1600 Auflösung. Vielleicht komme ich heute nochmals dazu es zu prüfen :)

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Case39

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2,503 Kommentare 930 Likes

Der ist ja richtig handzahm gegenüber RKL😳

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Zer0Strat

Veteran

162 Kommentare 138 Likes

Also ehrlich gesagt finde ich das Verhalten des Ryzens unerwartet. Dass der 11900K mit einem PL2 von 250 Watt auf eben diese 250 Watt hoch schießt ist wie erwartet, aber dass der R9 auf 170 Watt geht, obwohl bei 142 Watt Schluss sein sollte, das wundert mich eher.

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Besterino

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6,735 Kommentare 3,328 Likes

Danke für den Artikel!

Schon bitter, dass man tatsächlich über die 1000W Klasse bei Netzteilen nachdenken muss, nur um EINE CPU und EINE Grafikkarte aus den oberen Regalen sicher bespaßen zu können. Wenn man da noch ein bisserl an die Zukunft und Puffer für Alterung und ein paar weitere Komponenten denkt, ist man ja schon quasi bei 1200W Boliden als „neuer Standard“ angekommen...

Bei den Netzteilen wird’s auch nicht einfacher, den richtigen Hersteller zu finden.

Über eines meiner Geliebten Seasonics ärgere ich mich gerade etwas: mein 1300W Prime Platinum lärmt bei nur ca. 600-700W Gaming Last (Gesamtsystem) der Lüfter auf Niveau einer Grafikkarte kurz vorm Hitzetod.

Einem - an sich auch bisher sehr zuverlässigen - Silverstone mit 800W geht mit der 3090 die Sicherungsschaltung durch (Test mit der großen 1000W-Schwester steht noch aus).

Ich werde daher wohl weiter bei meinem persönlichen Bauchgefühl „lieber 200-300W mehr Nennleistung“ bleiben, einfach um sicher zu sein.

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LurkingInShadows

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Diese Durchschnittswerte ohne Angabe
1) dass es sich um solche handelt
2)welcher Zeitraum zur Durchschnittsbildung herangezogen wird
3)Spitzenlast

gehören eigentlich verboten mMn.

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Case39

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@Besterino Einfach Alder Lake abwarten. NV wird sich ebenfalls mit dem Ampere Nachfolger bessern.

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Deridex

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2,213 Kommentare 846 Likes

@LurkingInShadows
Das Problem dabei ist, dass das Messequippment für solche Messungen nicht direkt günstig ist. Man landet da recht schnell im mittleren 4stelligen Bereich. Wenn es bei den Messgeräten nicht nur die Einstiegsklasse sein soll, landet man auch schnell im 5stelligen Bereich.

Edit: Der kritische Punkt aus meiner Sicht ist: Lastspitze von CPU und GPU zur selben Zeit. Diesen müsste man meiner Meinung nach mit einkalkulieren. Bei einem 11900K + RTX3090 würde ich aktuell nicht weniger als 1KW einplanen. Ich finde der Wert zeigt schön wie absurd die Verbräuche aktuell sind.

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big-maec

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836 Kommentare 482 Likes

Das hab ich schon vor 3 Jahren so gesehen. Deshalb hatte ich da in ein 1000 Watt investiert.

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Igor Wallossek

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10,202 Kommentare 18,829 Likes

Das Power Limit greift nur im PBO Average. Die Spikes kann PBO nicht erfassen, das ist auch gar nicht beabsichtigt.

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Daggy820

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56 Kommentare 5 Likes

Ich hab damals einen i7 4770K @4,2Ghz mit zwei GTX 1070 im SLI mit einem 550W Bitfenix Netzteil fast eineinhalb Jahre betreiben und heute reicht so ein Netzteil nicht einmal für eine CPU+GPU aus???
Die Entwicklung ist schon sehr komisch wenn man bedenkt das sich Fertigung usw. doch stetig verbessern soll.
Ich hatte zu Release eine RTX 3080 von Zotac ergattern können und da ist mir in Verbindung mit meinem R9 5900X bei jedem dritten oder vierten Spielstart der Rechner aus gegangen und das obwohl ich ein ordentliches Straight Power 11 750W Netzteil habe. Nvidia ist das Problem ja dann angegangen indem man einfach per Treiber die Mhz limitiert und da war es mir dann Zuviel und ich hab die zurück geschickt.
Da man heute ja kaum was bekommt hätte ich die wohl mal behalten sollen, tja blöd gelaufen. :LOL:

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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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