AMD Zen 3 Cezanne und Intel Tiger Lake-H im 45-W-Effizienzvergleich: Ryzen 9 5900HS und Ryzen 5 5600H wischen mit der gesamten Tiger-Lake-H-Serie den Boden auf
Update 14.01.22: Nach dem Vorschlag eines Lesers wurden die Ergebnisse unserer Cinebench-R15-Messung hinzugefügt.
Auch wenn bereits Laptops mit den neusten Intel-Alder-Lake- oder AMD-Ryzen-6000-CPUs bereits für das aktuelle Quartal in den Startlöchern stehen, werden bis dahin noch immer diverse Geräte mit Intel Tiger Lake-H und AMD Ryzen 5000 Cezanne ausgeliefert.
Sowohl Intel als auch AMD haben uns im letzten Jahr große Effizienzsteigerungen ihrer Chips versprochen. Mit Tiger Lake hat Intel endlich den Umstieg auf 10 nm vollzogen und gleichzeitig an der Multi-Core-Leistung geschraubt, um mit AMD gleichzuziehen. AMD hat seinerseits die Single-Core-Leistung seiner Chips mit Zen 3 verbessert und bietet gleichzeitig ein überarbeitetes Energiemanagement an, welches beispielsweise jedem Kern einzeln erlaubt seine Vcore für eine bestimmte Frequenz anzupassen.
Intel oder AMD: Wer hat den effizientesten 45-W-Chip?
Im letzten Jahr haben wir ganze 73 Laptops mit einer 45-W-CPU getestet. 43 davon wurden von Intel Tiger Lake-H angetrieben, 30 von AMD Cezanne. Um zu überprüfen welcher Laptop in Sachen Energieeffizienz ganz vorne mitspielt, haben wir die Laptops verschiedenen Tests ausgesetzt. Auf unseren spezifischen CPU-Webseiten lässt sich der Verbrauch einer CPU unter diversen Lastzuständen nachlesen, die entsprechenden Seiten sind im Folgenden verlinkt.
Für einen guten Vergleich der Energieeffizienz zwischen Intel- und AMD-Laptops halten wir den Cinebench-15-Multi-Core-Test für geeignet, welcher auf einem externen Monitor läuft. Auf diese Weise sollte der individuelle Verbrauch eines internen Displays keine Rolle spielen.
Im unten stehenden Vergleich der Cinebench-R15-Multi-Core-Scores haben wir jeweils den Durchschnitt aller Laptops mit der gleichen CPU ermittelt. Es zeigt sich, dass beispielsweise der Core i9-11900H und der Ryzen 9 5900HS leistungstechnisch größtenteils auf einem Niveau sind, gleiches gilt für den Core i9-11980HK und den Ryzen 9 5900HX. Allerdings hat der Ryzen 5 5600H in Multi-Core-Lasten einen ganz klaren Vorsprung gegenüber dem Core i5-11400H.
Während es die Tiger-Lake-H-CPUs scheinbar geschafft haben im Multi-Core AMD einzuholen und die Leistungslücke zu schließen, ändern sich die Dinge dramatisch, wenn man sich dazu die Effizienzwerte anschaut. Wie der Vergleich oben aufzeigt, ist die Leistung pro Watt bei AMD deutlich höher als bei Intel.
Am oberen Ende steht der Ryzen 9 5900HX, welcher etwa 29% energieeffizienter ist als das Tiger-Lake-H-Flaggschiff von Intel, der Core i9-11980HK. Noch deutlicher wird es beim Core i9-11900H, welcher etwa 37% weniger effizient ist als die konkurrierenden Ryzen 9 5900HX und Ryzen 7 5800H.
Und selbst das Mittelklasse-Hexa-Core-Modell Tiger Lake-H Core i5-11400H sowie der Quad-Core Core i5-11300H schneiden eher schlecht ab, wenn es um die Energieeffizienz geht. Beispielsweise ist sogar der Ryzen 9 5900HX rund 32% effizienter als der Core i5-11300H, trotz doppelter Kern- und Threadanzahl bei gleichzeitig auch noch höherer Taktfrequenz.
Ein Ryzen 5 5600H schlägt einen Core i5-11400H ebenfalls um rund 34% — und das obwohl der Core i5-11400H mit einer Basisfrequenz von 2,7 GHz arbeitet, während der Grundtakt des Ryzen 5 5600H bei 3,3 GHz liegt.
Der Energieverbrauch im Cinebench-R15-Multi-Core ist für alle getesteten Laptops individuell im unten stehenden Graph dargestellt.
Power Consumption Cinebench R15 Multi (45 W CPUs only)
Zen 3 Cezanne gewinnt diesmal den Pokal, aber Alder Lake ist ihm auf den Versen
Es sieht so aus, als hätten die Bemühungen von AMD, den Verbrauch von Zen 3 Cezanne zu verbessern, gefruchtet. Intels erste Versuche mit 10 nm sind durchaus lobenswert, offenbaren in Sachen Energieeffizienz jedoch noch starken Optimierungsbedarf. Womöglich ändert sich das jedoch schon in diesem Jahr.
Die Chips rund um AMD Ryzen 6000 Zen 3+ basieren bereits auf TSMCs 6-nm-Prozess und führen die aus dem Ryzen 5000 bekannten Architekturfortschritte noch ein paar Schritte weiter. Laut AMD bietet Zen 3+ zusätzliche Sleep States und ein nochmals verbessertes Energiemanagement. Das soll angeblich zu Laufzeiten von bis zu 24 Stunden bei der Videowiedergabe führen. Ob AMD dieses Versprechen einhalten kann, werden wohl erst praktische Tests beweisen können. Darüber hinaus verspricht die AM-Präsentation Taktraten von 5 GHz bei nur 35 W beim Ryzen 9 6980HS sowie 45 W+ beim Ryzen 9 6980HX.
Allerdings sollte man auch Intel Alder Lake auf dem Schirm haben. Die heterogene Kern-Architektur (schnelle plus energieeffiziente Kerne wie bei ARM) sowie OS-Verbesserungen in Windows 11 bringen Alder Lake den Vorteil Lasten je nach Bedarf effizient auf die E-Cores oder P-Cores zu verteilen. Die Alder-Lake-CPUs Core i9-12900H und Core i9-12900HK bieten 14 Kerne und 20 Threads an und erreichen ebenfalls 5 GHz bei 45 W. Alder Lake bringt demnach eine höhere Kern- und Threadanzahl sowie höhere Taktraten bei einem möglicherweise wettbewerbsfähigen Verbrauch.
Die oben gezeigten Daten von 73 getesteten Laptops zeichnen ein interessantes Bild. Natürlich hat unser Ansatz auch ein paar Schwachpunkte, beispielsweise hat jeder Laptop ein individuelles Gehäuse und Kühlsystem, was wiederum die Leistung beeinflusst. Zusätzlich skalieren Leistung und Verbrauch nicht unbedingt linear über die gesamten Testlänge.
Wir haben uns zwar für Cinebench R15 Multi zum Testen entschieden, aber die Werte könnten mit anderen Benchmarks bzw. Lasten unterschiedlich ausfallen. Beispielsweise könnte sich die Rangfolge der Prozessoren ändern, je nachdem ob man im Idle testet oder bei geringen Lasten oder gar längeren, anhaltenden Lasten. Dennoch hoffen wir, dass unser Vergleich dabei hilft einen kleinen Überblick darüber zu bekommen, wo Intel und AMD jeweils aktuell stehen, wenn es um die Energieeffizienz ihrer Prozessoren geht.
Währenddessen warten wir noch auf die vollen Detailinformationen zur Architektur von Alder Lake-H und Ryzen 6000, um die Verbesserungen beim Energiemanagement der kommenden Generation besser verstehen zu können. Und natürlich bedeuten höhere Taktraten auch höhere PL2-Werte. Die Energieeffizienz in den Multi-Core-Benchmarks hängt damit auch stark davon ab wie lange und konsistent die erhöhten PL2-Limits aufrecht erhalten werden können. Den Gehäusen und Kühldesigns der OEMs kommt ebenfalls eine große Bedeutung zu.
Hoffentlich bringt dieses Jahr bessere Akkulaufzeiten und energieeffizientere Produkte von Intel, welche die Lücke zu AMD weiter schließen.
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