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Ryzen 9 3950X vs. Core i9-9900KS: David gegen Goliath


PC Games Hardware Magazin - epaper ⋅ Ausgabe 1/2020 vom 04.12.2019

AMD eröffnet die Schlacht der Kerne und legt sich mit dem Giganten Intel an. Ende 2019 stellt sich die Frage, ob hoher CPU-Takt oder viele CPU-Kerne das Rennen machen. Wir sagen es Ihnen: beides.


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Bildquelle: PC Games Hardware Magazin, Ausgabe 1/2020

Bild: pixabay.com

Zum Ende dieses Jahres präsentieren uns Advanced Micro Devices und Intel ihre Spitzenmodelle. Die werte Leserschaft konnte sich über zahlreiche von uns durchgeführte Tests bereits ein gutes Bild der leistungsstarken Prozessoren von AMD machen, die mit dem Release der Zen-2-CPUs für viel Aufsehen gesorgt haben. Die Konkurrenz sah sich gezwungen, mit einem Preisrutsch von bis zu 50 Prozent im ...

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... HEDT-Bereich zu reagieren, während man im Mainstream-Desktop den 5-GHz-Holzhammer in Form des Intel Core i9- 9900KS auspackte, der die letzten, offenkundig sehr wichtigen Prozentpunkte in den meisten Spielebenchmarks ergattert und dabei keine Rücksicht auf Temperaturentwicklung und Leistungaufnahme nimmt. Der Beobachter schaut interessiert dem Treiben zu, erkennend, dass Intel offenbar in die Bredouille geraten ist und alten Wein in neuen Schläuchen anpreist. Echte Innovation sollte für Aufrüster und Fans von Hardware vor Recycling stehen. Wir stellen Ihnen die beiden Konkurrenten kurz vor.

AMD Ryzen 9 3950X: Der Rolls-Royce unter den CPUs. 16 CPU-Kerne, die per SMT bis zu 32 Threads gleichzeitig bereitstellen, ein Boost von bis zu 4,7 GHz und das alles bei einer TDP von nur 105 Watt. Das gleiche Energiebudget weisen auch die nächstkleineren Varianten Ryzen 9 3900X und Ryzen 7 3800X auf. Der Basistakt sinkt zwar etwas auf 3,5 GHz, doch der Boost-Takt ist der höchste aller bisher erhältlichen Zen-2-Prozessoren. Ansonsten steckt hinter dem Ryzen 9 3950X die gleiche Technik wie bei allen anderen Zen-2-Prozessoren, nur eben im „Vollausbau“, das bedeutet 64 MiByte L3-Cache, offizielle Unterstützung bis DDR4-3200 und PCIe 4.0 (mit X570-Mainboard).

Damit die CPU überhaupt bootet, muss mindestens die AGESA-Version 1.0.0.4 installiert sein. Bei Letzterer steht Stabilität im Vordergrund. AGESA 1.0.0.4 wird die Codebase aller mit AM4 kompatiblen Prozessoren wieder zusammenführen. Zuvor liefen die Ryzen-CPUs der dritten Generation auf einer gesonderten Schiene. Somit werden auch Besitzer älterer Ryzen-CPUs wieder mit einem großen AGESA-Update versorgt. Allzu schnell sollte man passende Patches inklusive AGESA 1.0.0.4 auf älteren Mainboards allerdings nicht erwarten.

Intel Core i9-9900KS: Die Holzhammer-CPU. Intel holt mit dem Core i9-9900KS zum endgültigen 14-nm++-Schlag aus und presst mit der Special Edition des Core i9- 9900K mit aller Kraft die letzten Reserven aus dem Silizium heraus. Die beste Ausbeute zum nahenden Ende der 14-nm-Ära beschert dem interessiertem Käufer bei Intel nun eine Taktfrequenz von 4,0 GHz und fünf Gigahertz maximalen Boost-Takt auf jedem der einzelnen Prozessor-Kerne. Intel spendiert dem Core i9-9900KS dafür ein höheres Energiebudget (Thermal Design Power/TDP) von 127 Watt (Core i9-9900K: 95 Watt), welches allerdings nur für den Basistakt gilt.

Schon der Core i9-9900K ging recht pietätlos mit der Leistungsaufnahme um, sofern man die CPU nicht im BIOS eingrenzt; 95 Watt reichen nicht, um den vollen Boost permanent auszufahren, insbesondere nicht unter AVX-Last. Äußerlich wie innerlich lassen sich, abgesehen vom S-Kürzel, ansonsten nur wenige Unterschiede zum Intel Core i9-9900K ausmachen. Die CPU basiert somit auf der Coffee-Lake-Architektur, die Intel im 4. Quartal 2017 vorgestellt hat, nutzt wie der Core i9-9900K 16 MiByte L3-Cache und verfügt auch über die gleiche iGPU (UHD 630 mit maximal 1.200 MHz). Der Speichercontroller unterstützt nach wie vor offziell nur DDR4-2666.

Skalierbarkeit

Was würde Ihnen besser gefallen: eine CPU, die möglichst schnell rechnet, dafür aber einen ungleich höheren Verbrauch hat, oder eine CPU, die im Verhältnis immer noch im oberen Drittel mitspielt und im Vergleich sparsam daherkommt? Die beiden Vertreter in diesem Artikel bieten Ihnen beides, allerdings hat AMD mit dem Ryzen 9 3950X einen unschlagbaren Vorteil, nämlich 16 native Kerne. Wer möchte, kann im BIOS umfangreiche Optimierungen vornehmen. Je umfangreicher die CPU ausgestattet ist, desto vielfältiger sind die Möglichkeiten für derlei Anpassungen. Am Beispiel des AMD-Prozessors möchten wir Ihnen das Spektrum deutlich machen. Folgende Konfigurationen sind bei uns gängig:

■ Standard: Die CPU wird so getestet, wie der Hersteller es vorsieht. TDP und Arbeitsspeicher werden auf die Herstellerspezifikation getaktet. Es werden sonst keine weiteren Anpassungen vorgenommen.

■ Unlocked: Während der Arbeitsspeicher unangetastet bleibt, wird der TDP-Lock aufgehoben. Prozessor und Mainboard entscheiden jetzt allein über das Energiebudget, was je nach Modell für einen höheren Takt und mehr Leistung sorgt.

■ Ohne SMT: Wie es der Name bereits vermuten lässt, schalten wir SMT komplett ab, belassen die CPU ansonsten aber in der Standard-Konfiguration.

■ Eco-Mode: Package Power Tracking (PPT), Thermal Design Current (TDC) und Electrical Design Current (EDC) werden jeweils händisch reduziert, was aus der 105- Watt-, eine 65-Watt-CPU macht. Die Lösung über das Ryzen Master Tool funktioniert ganz genauso, ist allerdings auf die TDP-Klasse der CPU beschränkt. Sie können mit dem Tool also eine 105-Watt-CPU nicht in eine 45-Watt-CPU verwandeln, wohl aber händisch. In der weiter unten angelegten Tabelle finden Sie alle TDP-Klassen und die zugehörigen elektrischen sowie thermischen Limits, die laut AMD anliegen sollen. Ob es sich rentiert, diese Parameter zu optimieren, müssen weitere Untersuchen zeigen.

Enorme Leistung

Völlig egal, für welche CPU Sie sich am Ende entscheiden, Sie bekommen mit dem AMD Ryzen 9 3950X und dem Intel Core i9-9900KS mehr als genug Spiele- und im Falle des AMD-Prozessors vor allem Anwendungsleistung. Der Vorteil des 16-Kerners ist auch gleichzeitig sein größter Nachteil: 16 Kerne und 32 Threads. Aktuelle Spiel-Engines können mit derart vielen Threads nicht umgehen und trotzdem ist der Ryzen 9 3950X die schnellste bisher erhältliche Desktop-CPU von AMD. Ein Beispiel, bei demviele Threads eher hinderlich sind, ist in Anno 1800 zu betrachten, wo sich das neue Topmodell das Mittelfeld mit dem Ryzen 7 3700X teilt. Während die Core i9-9900K(S)-Modelle von Intel wie gewohnt die Spiele-Benchmarks dominieren, ist der größte Konkurrent für den Ryzen 9 3950X der Ryzen 9 3900X. Letzterer setzt sich, wenn auch nur knapp, immer mal wieder vor den großen Bruder und unterliegt nur, wenn die Spiel-Engine mehr als 24 Threads sinnvoll nutzen kann, was selten der Fall ist. Die Frametimes, welche Sie gestaffelt nach CPU-Kernen unter jedem der Spiele-Benchmarks finden, zeigen ebenfalls, dass 16 Kerne mit SMT, welche über ein Dual-Chiplet kommunizieren müssen, eher zu Rucklern neigen als (native) Octacores. Abschalten von SMT dämpft diesen Effekt etwas und sorgt sogar für einige Fps mehr. Ausgewählte CPUs werden von uns auch ohne TDP-Lock getestet, und sind dabei manchmal langsamer als ihre Derivate mit fixer Thermal Design Power. Der Vorteil, den so scheinbar abgeschwächte Modelle gegenüber den CPUs mit höherem Energiebudget haben, ist die effizientere Ausnutzung des (Precision-)Boost, der, wie der Name offenkundig sagt, sehr präzise einzelne Kerne beschleunigen kann und so für mehr Fps sorgt. Es liegt aber auch unserer Testmethodik zugrunde, wenn zwei Prozessoren in der gleichen TDP-Klasse zugeteilt sind. Eine CPU mit 16 Kernen wird gegenüber einer CPU mit 12 Kernen immer etwas mehr verbrauchen, auch wenn beide mit einer maximalen TDP von 105 Watt konfiguriert wurden und so durch die höhere Abwärme minimal geringer boosten. In unserem Beispiel ist der Ryzen 9 3900X mit 57 Watt im Schnitt deutlich sparsamer unterwegs als ein Ryzen 9 3950X, wohlbemerkt bei manchmal höherer Performance. Davon abgesehen ist der AMD Ryzen 9 3950X für reine Zockermaschinen ohnehin nicht zu empfehlen. Wer es „nur“ auf eine hohe Performance in Spielen abgesehen hat, wird mit einem Ryzen 5 3600(X) oder Ryzen 7 3700X glücklicher, auch Intels Core i5-9400(F) ist noch sehr stark unterwegs. Ganz anders sieht das jedoch in Anwendungen aus. Wir haben unseren Parcours seit der Umstellung zwar auf Spiele konzentriert, klopfen aber mit einer Video-Encodierung und unserem Alltags-Streaming-Benchmark die Leistung der CPUs im Content-Creator-Alltag ab. Hier kann der Ryzen 9 3950X glänzen. Die Leistungen des 12-Kerners waren bereits beeindruckend, doch um den Intel Core i9-9980XE zu schlagen, hat es noch nicht gereicht. Der 16-Kerner richtet nun über Intels ehemaliges Desktop-Topmodell und schlägt ebenfalls mit Leichtigkeit die älteren Threadripper-Modelle. Intel hat nicht umsonst die Preise seiner ehemaligen sowie künftigen Flaggschiffe drastisch angepasst. Da man (ehemalige) HEDT-Topmodelle in der Regel nicht für reine Spiele-PCs nutzt, haben wir die Benchmarks zweigeteilt. Sie finden in den Spiele- und Anwendungsbenchmarks daher verschiedene Prozessoren. CPUs wie der Ryzen Threadripper 2990WX oder der genannte Intel Core i9-9980XE fallen beispielsweise darunter.

Mainstream neu erdacht

Die Zeiten, in denen maximal Quadcores mit optional zuschaltbaren SMT den Desktop-Markt bestimmten und in denen der geneigte Leser noch wochenlang über die Wahl des Mainboards grübeln musste, sind schon lange vorbei. Doch so richtig warm mit Sechs-, Acht, Zwölf- und jetzt sogar Sechszehn-Kernern wurden Spiele erst in jüngster Vergangenheit. Das zeigt sich bei solchen Spielen wie Battlefield 5. Achten Sie nicht nur auf die durchschnittlich erreichte Framerate, sondern vor allem auf das 99. Perzentil. Klar sichtbar wird das auch bei Kingdom Come: Deliverance. Das Spielgefühl wirkt, sofern die Spiel-Engine damit umgehen kann, ruhiger, wenn man eine CPU mit vielen Kernen nutzt. Intel geht mit dem Core i9-9900KS den umgekehrten Weg und forciert möglichst viel Takt über die acht Kerne. Bei vielen Benchmarks zeigt sich das als optimale Grundlage für die beste Performance. Es ist also möglich, sowohl über viel Kerne als auch über einen sehr hohen Takt den Ansprüchen von High-Fps-Gamern gerecht zu werden. Da die Leistungsaufnahme ebenfalls sehr ähnlich ist, brauchen Sie sich als Interessent nur noch um die Plattform zu kümmern. Und ob Sie sich für X570 entscheiden, mit dem AMD zu Intel aufschließen konnte, oder immer noch bestehende Z390-Bretter von Intel bevorzugen, bestimmt am Ende Ihr Geldbeutel. Uns lagen zu Redaktionsschluss zwar noch keine Ergebnisse der Cascake-Lake-X-Generation vor, wir wagen aber die These, dass mit Erscheinen des Ryzen 9 3950X und Core i9-9900KS die ehemals noch deutliche Grenze zu den HEDT-Modellen immer mehr verschwimmt. So viel CPU-Leistung konnte man sich im Mainstream-Markt für verhältnismäßig kleines Geld noch nie kaufen.

Das S-Kürzel und der Basistakt auf dem Heatspreader sind die einzig erkennbaren optischen Unterschiede zum Core i9-9900K.


Spezial-Benchmarks

Auf vielfachen Leserwunsch haben wir einige Spezial-Benchmarks in Red Dead Redemption 2 mit dem Core i9-9900KS und schnellem Arbeitsspeicher durchgeführt. Die CPU von Intel unterstützt wie ihre Vorgänger offiziell nur DDR4-2666, macht ohne Frage aber viel mehr Speichertakt mit. Allerdings darf hier der Hinweis nicht fehlen, dass man damit OC betreibt und somit auf die Garantie verzichten muss. Die Benchmarks wurden mit dem Zen-2-Standard DDR4-3200 und DDR4-4133 als stattliches OC-Profil durchgeführt. Obwohl wir uns im CPU-Limit bewegen, gewinnt Intels 9900KS nur wenige Prozent Mehrleistung durch schnelleren Speicher. Die Timings waren dabei so straff wie möglich, bis DDR4-3200 allerdings „nur“ mit JEDEC-Standard. Nichtsdestotrotz können die letzten Quäntchen Mehrleistung ein Ruckeln verhindern, was der Immersion zuträglich ist. Zusätzlich zu den Arbeitsspeicher-Tests haben wir beide Testprobanden von der Leine gelassen und den TDP-Lock aufgehoben. Wir kommen hier ebenfalls den Wünschen unserer Leser entgegen und ermöglichen so einen optimalen Vergleich. Die CPUs verhalten sich unterschiedlich: AMDs Ryzen 9 3950X wird ohne händisches PPT-Limit leistungsfähiger und bleibt dabei sogar noch sparsamer. Die Spielleistung nimmt im Schnitt um rund 1 Prozent zu, während die Effizienz um 2 Prozent ansteigt. Andere Zen-2-CPUs zeigen ein anderes Verhalten, ebenso Intels Core i9-9900KS: Die Leistungsaufnahme des 9900KS steigt im Schnitt um rund 10 Prozent, während die Spielleistung nahezu identisch bleibt. Lediglich die Anwendungsleistung steigt um ca. 2 Prozent. Da wir die Spieleleistung mit 70 Prozent gewichten, sammelt der 9900KS in der Unlocked-Variante Minuspunkte in Sachen Energieeffizenz. In den PCGH-CPU-Index wandern diese Werte übrigens nicht, dort werden alle CPUs unter gleichen Bedingungen, sprich vor allem mit TDP-Lock, getestet.

AMD liefert den Ryzen 9 3950X in einer kleineren Box als die übrigen Zen-2-Prozessoren aus. Es findet sich kein Boxed-Kühler mehr darin.


CPU-Kerne vs. CPU-Takt

Zum Abschluss des Jahres bieten Ihnen Intel und AMD zahlreiche Möglichkeiten zum Upgraden. Vom günstigsten Einstieg in die ausreichend schnelle Hexacore-Riege über aktuell optimale Octacore-Prozessoren, bis hin zu sehr starken 12- und 16-Kernern. Und wer das Nonplusultra sucht, wird bei Threadripper 3000 oder Cascade Lake-X fündig.

Kehren wir zum Anfang zurück, so können wir die Frage nicht eindeutig beantworten. Die meisten von uns getesteten Spiele laufen optimal mit acht Rechenherzen, vor allem, wenn man SMT abschaltet. AMDs 12-Kerner bringt in einigen Titeln dank erhöhter Ausbeute der zusätzlichen CPU-Kerne noch minimale Vorteile. Doch dann ist Schluss: 16-, 24-, oder gar 32-Kerner sind mehr, als fast alle aktuellen Spiel-Engines verkraften können. Dabei ist es nicht so, dass der Ryzen 9 3950X eine schlechte Leistung aufweist, sondern eher so, dass die theoretische Mehrleistung einfach verpufft. Das kann ein Polster für die Zukunft sein, doch niemand weiß, wie sich die neue Konsolengeneration auf die Mehrkernoptimierung in Spielen auswirken wird. Die Vergangenheit hat gezeigt, dass es da Fortschritte gibt, diese aber so langsam erfolgen, dass ein CPU-Upgrade nach einigen Jahren sinnvoller ist als eine Investition in einen Mehrkern-Prozessor. Wir sprechen trotzdem eine Kaufempfehlung aus, sowohl für den Ryzen 9 3950X als auch für den Core i9-9900KS. Beide CPUs zeigen eindrucksvoll das technisch derzeit Machbare im Desktop auf. Der 16-Kerner der Kalifornier ist dabei aufgrund der modernen Plattform und der höheren Energieeffizienz das rundere Produkt und kostet daher auch etwas mehr. Intel macht das Beste aus Coffee Lake und liefert mit dem 9900KS die bisher höchste Spielleistung im Desktop ab, bezahlt dafür aber mit Sparsamkeit und fehlender Innovation im Gaming-Alltag.

Fakt ist jedenfalls, dass man sich inzwischen mit dem AMD Ryzen 9 3950X für 819 Euro einen Prozessor kaufen kann, der ehemalige HEDT-Giganten, die mehrere tausend Euro gekostet haben, mit einem Fingerschnipp in die Schranken verweist. Es ist grandios, wie einfach AMD das gelungen ist. Der Intel Core i9-9900KS sichert sich dagegen ohne jede Frage die Leistungskrone in Spielen, überzeugt ansonsten aber nur mit wenigen Aspekten. Preis und Leistungsaufnahme sind gemessen an der Mehrleistung unserer Ansicht nach zu hoch angesetzt. Des Weiteren vergibt Intel auf die CPU nur eine einjährige Garantie. Das zeugt nicht gerade von Langlebigkeit und Vertrauen. AMD setzt mit dem Ryzen 9 3950X ein Zeichen. Die Kalifornier zeigen, dass es im Desktop-Bereich keine jahrelange Stagnation geben braucht. Ryzen 1000 hat 2017 die Kerne verdoppelt, Ryzen 3000 tut dies zwei Jahre später noch einmal. Sie suchen „die“ CPU, die Sie beruhigt für die nächsten fünf Jahre nutzen können? Sie haben sie gefunden.(dn)

Folgende Produkte finden Sie im Test

• AMD Ryzen 9 3950X
• AMD Ryzen 9 3900X
• AMD Ryzen TR 2990WX
• Intel Core i9-9900KS
• Intel Core i9-9900K
• Intel Core i9-9980XE
• Intel Core i7-6900K
• Intel Core i7-5960X

Wie viele CPU-Kerne braucht der Mensch eigentlich?

Da ist er nun endlich: Der 16-Kerner mit 32 Threads für den normalen PC-Spieler von heute. Jetzt kann ich beim Spielen Musik hören, einen Film bei Netflix genießen, Dateien entpacken, neue Spiele installieren, Videos rendern, Chatten, bei Instagram Updates posten, Prozessor-Benchmarks machen – und das alles gleichzeitig. Aber nun mal ehrlich: Ich konzentriere mich lieber nur auf eine Sache. Und da ist der 3950X einfach übertrieben, nicht nur was den Preis angeht. Den Top-Intels ergeht es da aber nicht anders. Ich komme derzeit mit meinem kleinen Achtkerner mit 3,6 GHz Allcore-OC (Ryzen 1700) wunderbar zurecht und mir fällt kein einziges Anwendungsszenario ein, bei dem ich mehr als acht Kerne bräuchte. Aber es ist schön zu sehen, was Ende 2019 technisch möglich ist. Was kommt dann mit Zen 3? Womöglich 24 bis 32 Kerne im Mainstream-Desktop? Dann lieber einen 12-Kerner mit 5 GHz!

Fazit

Bitte, wir möchten mehr davon
Noch vor wenigen Jahren waren vier Kerne im Desktop High-End. Dann ist AMD aus seinem Winterschlaf erwacht und hat den ganzen CPU-Markt in nur wenigen Jahren umgekrempelt. Ich hoffe, sie machen damit weiter. Denn einer gewinnt dabei am meisten: Der Kunde. Das darf gern so bleiben.