CPU DDR-RAM Editor's Desk Practice

Searching a real jack of all trades – Intel 12th Gen Alder Lake IMC binning with DDR4, DDR5 and SP values and interesting findings

Batch coding

Two trays with 14 CPUs each were provided to us for the testing, one with i9-12900K and one with i9-12900KF (without iGPU) processors. The number of CPUs per tray has decreased from 21 since the last generation, which is probably due to the larger dimensions of the CPUs with the LGA1700 footprint.

Within a tray, all CPUs come from the same batch, i.e. production run. Intel’s batch numbers consist of a letter for the production location, 1 number for the production year, 2 numbers for the production week and a 4-digit alphanumeric counter. Thus, we can deduce that the CPUs from batch V135I598 are made in China in the 35th week of the year 2021. Accordingly V134K380 means one week earlier. By the way, I also included my two i9 “boxed” CPUs, which I bought privately at launch, in the statistics, although they are also a V134 batch.

For comparison, a majority of the CPUs tested by quiekMew and colleagues start with X, which means production location Vietnam. Then again, the production period overlaps with weeks 31, 35 and 36 from 2021 with the chips I have binned.

There is another interesting side observation to mention about the V/F points. Because while the KF CPUs manufactured in week 34 have a V/F point 7 at 5.2 GHz, which is also the Intel spec, the K CPUs from week 35 have the same point at 5.3 GHz, which is 100 MHz higher. Intel might have originally designed Alder Lake with Thermal Velocity Boost, but then deactivated it shortly before the market launch. I wonder if the planning of the upcoming KS-SKU might have something to do with this?

Test methodology and hardware

Now the actual task was to find a CPU with the highest possible quality memory controller (IMC) for DDR5 tests. Exactly here, the motherboard also plays a, if not the leading role, when it comes to pushing the clock limit. So it couldn’t have been more fitting that overclocker safedisk from the Asus R&D team recently sent us a hand-selected Maximus Z690 Apex motherboard. So at this point, many thanks to Asus and safedisk for the motherboard!

By the way, the dedicated review of the motherboard with differences to retail samples will be available next week and should not be missed either. Hynix 16 Gbit M-Die based UD5-6400 modules from Teamgroup are used as RAM. However, their quality is only secondary for now, since I don’t test for complete stability in my IMC binning – also because it wouldn’t be feasible in terms of time – but only determine the highest clock frequency with which it is still possible to boot into Windows and open HWInfo.

On the one hand, this is fast, but on the other hand, it also shows whether a few simple memory operations can be performed largely without errors. And you might be surprised how big the differences between the CPUs are already here. Speaking of surprise, DDR4 binning with an MSI Pro Z690-A and Samsung 8 Gbit B-Die modules from G.Skill is also done for comparison. I was also interested in whether the clock potential of the IMCs can be transferred from DDR5 to DDR4 and vice versa. All DDR5 and DDR4 tests are run in dual-channel mode, with two single-rank modules each. For simplification, the two dedicated IMCs of Alder Lake CPUs are called in the singular as “IMC” in the following. As always, a complete listing of the hardware can be found here:

Test systems

Hardware:
  • CPUs:
    • 16x Intel Core i9-12900K
    • 14x Intel Core i9-12900KF
  • Mainboard:
    • DDR5: Asus Maximus Z690 Apex (pre-binned, BIOS 9902)
    • DDR4: MSI Pro Z690-A DDR4 (BIOS A1.28)
  • RAM:
    • DDR5: Teamgroup T-Force Delta RGB white DDR5-6400 CL40 2x 16 GB
    • DDR4: G.Skill Ripjaws V DDR4-4000 CL15 2x 8 GB
  • Power supply: Superflower Leadex Gold 1600 W
  • SSD: Crucial MX500 2 TB (SATA 3, OS)
  • Graphics card: Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition (Game Ready Driver 496.94)
  • Operating system: Windows 11 Pro 64-bit (up-to-date)
Cooling:
  • CPU: Corsair iCUE H115i RGB PRO XT 360 mm AIO, Corsair XC7 RGB Pro, Supercool Computers Direct-Die water block
  • CPU TIM: Arctic MX-4 Alphacool Subzero, Coollaboratory Liquid Ultra
  • Radiators: Alphacool NexXxoS ST30 480 mm + HardwareLabs Black Ice GTX 240 mm + Watercool MO-RA3 360 Pro
  • Fans: 4x Phobya NB-eLoop 120 mm 1600 rpm + 2x Noiseblocker NB eLoop B12-4 120 mm + 9x XPG Vento Pro 120 mm
  • Pump: 2x Alphacool D5 VPP655
Housing:
  • Open Benchtable
Periphery:
  • Monitor: Benq XL2720
  • Keyboard: KBC Poker 2 (Cherry MX Brown)
  • Mouse Zowie FK1
Measuring devices:
  • Thermometer: Elmorlabs KTH (calibrated)
  • Power meter: Elmorlabs PMD
  • USB-to-I2C Adapter: Elmorlabs EVC2
  • Flow meter / thermometer: Aqua Computer high flow NEXT

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krelog

Veteran

173 Kommentare 53 Likes

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

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RX480

Urgestein

1,877 Kommentare 871 Likes

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

Momentan ist gerade DDR4-4400 CL19 im Angebot, ... sollte dann@4133 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

Veteran

159 Kommentare 121 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

Mitglied

25 Kommentare 5 Likes

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

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10,211 Kommentare 18,896 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

Mitglied

55 Kommentare 7 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

1

10,211 Kommentare 18,896 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

1,668 Kommentare 934 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

Mitglied

25 Kommentare 5 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

22 Kommentare 21 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

Urgestein

6,754 Kommentare 3,348 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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Martin Gut

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7,786 Kommentare 3,577 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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D
Dark_angel

Mitglied

29 Kommentare 6 Likes

Kann man denn wenigstens noch wie früher ableiten, dass eine niedrige VID gleich mehr Stromfluss bedeutet?
Ich möchte nicht wissen, wie lange der Test gedauert hat, schön wäre aber noch gewesen, eine Tabelle mit SP Vergleich Temp / Verbrauch.

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HerrRossi

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6,780 Kommentare 2,243 Likes

Es gibt mittlerweile aber auch Games, die viel Multithreadleistung haben wollen. Indiegames und die Spiele kleinerer Studios werden wohl immer Singlethreadleistung brauchen, weil die Optimierung Zeit kostet (ich weiß aber nicht, inwieweit die Engines da einen Teil übernehmen), aber AAA Spiele und große Konsolenports werden in Zukunft wohl auch immer mehr von vielen Kernen und Threads profitieren. Wobei die aktuellen CPUs ja auch allesamt eine sehr hohe Singlethreadleistung bieten, mit 6 Kernen und 12 Threads ist man schon sehr gut dabei. Darunter würde ich nicht mehr kaufen, außer das Budget ist sehr begrenzt, da kann dann aber auch schon wieder Gebrauchtkauf Sinn machen.

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Metallsonic

Veteran

246 Kommentare 13 Likes

Ich sehe immer noch nicht durch.
Welcher SP Wert bei Asus Rog Mainboard's bei den Intel CPU's, ist denn nun am besten SP 89 oder SP 91 oder SP 107 ?
Bitte nur konkrete Antworten!
Danke 😛

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B
Besterino

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6,754 Kommentare 3,348 Likes

Je größer desto besser.

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P
Phoenixxl

Veteran

159 Kommentare 121 Likes

Das wird aber schon seit 10 Jahren gesagt.
Und es passiert? Wenig... Sehr wenig.

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Metallsonic

Veteran

246 Kommentare 13 Likes

Danke hab ein i7 13700K SP Wert 99!
Könnte ihn wieder einp
Ich hab SP 99 (I7 13700KCPU), soll ich ihn zurück schicken und warten bis ich eine CPU mit noch höheheren SP Wert habe?
Mich überraschen lassen
ob die nächste CPU einen höheren SP Wert hat!
Mainboard Asus Z690 Maximus Extreme.
Ram G-Skill DDR5 6000 CL40, wird noch in den nächsten Tagen gegen Patriot Viper DDR5 7200 CL 34 ausgetauscht.

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Xaver Amberger (skullbringer)

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