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Intel Core i9-9900K, i7-9700K und i5-9600K im Test – Heiße Gratwanderung zwischen Überhol- und Bremsspur

Wie seinerzeit schon beim Intel Core i7-8700 haben wir auch diesmal wieder ganz genau hingesehen und absolut identische Test- und Messbedingungen geschaffen. Wir verwenden den gleichen Typ CPU-Kühler (Alphacool XPX), mit der Thermal Grizzly Kryonaut die gleiche Wärmeleitpaste und der Chiller (Alphacool Eiszeit 2000) sorgt wie immer für exakt 20°C Wassertemperatur.

Die Menge der benötigten Wärmleitpaste (0,15 Gramm) messe ich auf der Laborwaage ab. Damit sind alle älteren Ergebnisse auch gut vergleichbar zu denen des Intel Core i9-9900K.

 

Direkter Vergleich von Wärmeleitpaste gegen Lot

Eine wichtige Vorbemerkung zum Wechsel von der Wärmeleitpaste TIM beim Core i7-8700K zum Lot des Core i9-9900K habe ich allerdings noch voranzustellen. Da die Bauhöhe der CPU absolut gleich geblieben ist, darf man auch davon ausgehen, dass Intel die gleichen Heatspreader benutzt wie bei den älteren CPUs. Der Abstand zwischen Die und Heatspreader war bisher bauartbedingt relativ groß, da auch die Wärmeleitpaste eine relativ dicke Schicht darstellt.

Deshalb kann man davon ausgehen, dass auch die Lotschicht etwas dicker ausfällt, als man es eigentlich benötigt hätte. Dieser Umstand und die im Vergleich zu den CPUs des Sockels 2066 deutlich kleineren Heatspreader (Fläche) erklären dann sicher auch, warum die nun folgenden Ergebnisse genauso ausfallen, wie sie ausgefallen sind. Gut, aber eben nicht perfekt.

Der Intel Core i7-8700K erreicht beim Stresstest mit Prime95 knapp 160 Watt, so dass ich den Intel Core i9-9900K mit einer im Durchschnitt sehr ähnlichen Last betrieben habe. Da beim Core i9-9900K nicht alle Kerne immer zu 100% ausgelastet waren ergeben sich, trotz der gleichen durchschnittlichen Abwärme über die gesamte Zeit leichte Schwankungen, die aber vernachlässigbar bleiben. Logischerweise läuft der Intel Core i9-9900K mit Lot statt Wärmeleitpaste deutlich kühler:

Bei nahezu gleicher Verlustleistung und identischen Kühlbedingungen ermitteln wir eine mittlere Package-Temperatur von 57°C für den Intel Core i9-9900K und von 75°C für den Intel Core i7-8700K. Das ergibt immerhin ein Delta von 18°. Dass dies noch nicht zwingend optimal ist, zeigen Tests des geköpften Intel-Core i7-8700K, wo das Delta mit mindestens 20° sogar noch um 2° Grad besser ausfiel. Aber geschenkt, auch die Industrielösung mit Lot taugt allemal mehr als die mit der Wärmeleitpaste der vorigen CPU-Generation.

 

Leckströme (“Leakage”) bei verschiedenen Temperaturen, aber gleicher Last

Interessant ist allerdings auch, wie sich bei gleicher anliegender Last (Workload) die Temperaturen und damit auch die Leckströme (und in Folge dessen die Verlustleistung) entwickeln, denn CPUs sind ja Heißleiter, bei denen der Innenwiderstand bei steigender Temperatur sinkt und nicht steigt. Um dies herauszufinden, lassen wir den Core i9-9900K unübertaktet unterPrime95 einmal mit Chiller und einmal mit einer normalen AiO-Kompaktwasserkühlung laufen (Corsair H110i).

Das Ergebnis fällt aus, wie erwartet. Während die CPU mit der Chiller-Kühlung bei durchschnittlich 63°C nur leicht vor sich hin gart, sind die 90°C mit der AiO bereits im absoluten Grenzbereich. Wohlgemerkt, unübertaktet, dafür aber mit AVX-Last. Beim Einsatz von SSE bleibt das Delta von 27°C interessanterweise fast gleich, denn es sind auch noch 25°C im Mittel.

Doch zurück zur AVX-Last, denn was bedeuten nun die fast 30°C Temperaturunterschied letztendlich für die Leistungsaufnahme? Auch hier staunen wir einigermaßen, denn zwischen den 205 Watt mit Chiller und den 229 Watt mit der AiO-Kompaktwasserkühlung sind es 24 Watt Differenz, die wir einzig und allein den nun stärker auftretenden Leckströmen zuschreiben würden.

Die restlichen Leistungsaufnahmewerte sehen wir auf der nächsten Seite, allerdings unter nahezu idealen Bedingungen. Je besser die Kühlung, um so niedriger auch die Leistungsaufnahme. Allerdings konnten wir diese großen Differenzen erst bei Package-Temperaturen oberhalb 80°C Celsius verzeichnen, die dann aber fast schon lawinenartig ansteigen.

Womit wir auch von einer Luftkühlung abraten würden, selbst wenn der Intel Core i9-9900K nicht noch weiter übertaktet werden soll. Die 4.7 GHz all-core und eine konstante Last reichen völlig aus, um die Luftkühlung ad absurdum zu führen.