Testissä Intel Core i9-10900K (Comet Lake-S)

Intelin uusista Comet Lake-S -koodinimellisistä 10. sukupolven Core-prosessoreista ensimmäisenä myyntiin saapuivat toukokuun lopulla kerroinlukottomat K- ja KF-mallit sekä Core i5 -sarjan edullisimmat 10400- ja 10400F-mallit.

Testasimme io-techissä heti tuoreeltaan 6-ytimisen ja Hyper-Threading-ominaisuudella varustetun noin 270 euron hintaisen Core i5-10600KF -mallin, mutta nyt testivuorossa on malliston suorituskykyisin 10-ytiminen Core i9-10900K.

Integroidulla grafiikkaohjaimella varustettu Core i9-10900K on 565 euron hinnallaan noin 40 euroa kalliimpi kuin edellisen sukupolven 8-ytiminen Core i9-9900K ja AMD:n leiristä sen kilpakumppani on noin 500 euron hintainen 12-ytiminen Ryzen 9 3900X.

Valitettavasti Core i9-10900K:n ja noin 30 euroa edullisemman grafiikkaohjaimen osalta karsitun 10900KF-mallin saatavuus Suomesta on toistaiseksi ollut erittäin heikko.

Uudet Comet Lake-S -koodinimelliset 10. sukupolven Core-prosessorit perustuvat edelleen Skylake-arkkitehtuuriin ja valmistetaan 14 nanometrin useampaan otteeseen optimoidulla prosessilla. Intel käyttää kaikissa K- ja KF-mallisissa Core i9-, i7- ja i5-prosessoreissa 10-ytimistä piisirua ja lämmönlevittäjä on tahnan sijaan juotettu piisiruun kiinni. Intel on tehnyt Comet Laken myötä valmistusteknisiä muutoksia, joiden myötä siru on fyysisesti aiempaa matalampi. Yhtiön mukaan matalampi siru yhdessä juotetun, aiempaa paksumman lämmönlevittäjän kanssa parantavat prosessorin lämpöominaisuuksia.

10-ytimisen prosessorin piisirun pinta-ala on noin 200 mm², kun edellisen Coffee Lake -sukupolven 8-ytiminen piisiru oli kooltaan noin 175 mm². Core i5 -perusmalleissa ja Core i3 -prosessoreissa on käytössä 6-ytiminen piisiru.

10. sukupolven Core -prosessoreissa on käytössä uusi LGA 1200 -kanta, joten ne eivät ole yhteensopivia vanhojen emolevyjen ja piirisarjojen kanssa, vaan tarvitsevat kaverikseen uuden Intel 400 -sarjan piirisarjalla varustetun emolevyn (Z490, H470, B460 tai H410). Comet Lake-S tukee edelleen ainoastaan PCI Express 3.0 -standardia ja 4.0-tukea odotetetaan vasta seuraavan sukupolven Rocket Lake-S -koodinimellisiin prosessoreihin.

• Hinta.fi, Haku: Z490-emolevyt

Aluksi myynnissä ovat vain kalleimmat Z490-emolevyt, joiden hintataso Suomessa on noin 150 eurosta yli 1000 euroon. Myöhemmin saataville tulevat edullisemmat B460-piirisarjaan perustuvat emolevyt, mutta niillä ei onnistu prosessorin ylikellottaminen ja keskusmuisti on rajoitettu DDR4-2933-nopeudelle.

 

Prosessorin esittely

10. sukupolven Core-prosessoreiden suurin tekninen uudistus on 10 ydintä, aiemman 8 ytimen sijaan. Kerroinlukottomissa K- ja KF-malleissa on käytössä rasituskellotaajuuden kontrollointiin liittyvät Thermal Velocity Boost- ja Turbo Boost Max Technology 3.0 -ominaisuudet. Muistit tukevat jatkossa virallisesti DDR4-2933-nopeutta 2666-nopeuden sijaan. Ylikellotusominaisuuksia on parannettu siten, että jatkossa yksittäisiltä ytimiltä voi kytkeä Hyper-Threading-ominaisuuden pois päältä ja kertoimen lisäksi ylikellottaminen onnistuu myös DMI-väylätaajuutta korottamalla muutamalla megahertsillä.

Thermal Velocity Boost mahdollistaa yhden ytimen rasituksessa 5,3 GHz:n kellotaajuuden, jos prosessorin lämpötila on alle 70 astetta. Intelin HEDT-prosessoreista tuttu Turbo Boost Max Technology 3.0 puolestaan tunnistaa prosessorin kaksi parasta ydintä, joille rasitus voidaan suunnata heikosti säikeistyvissä sovelluksissa.

Saimme testiin Core i9-10900K -prosessorin retail- eli myyntiversion, jonka S-koodi on SRH91. Prosessori toimitettiin suoraan Inteliltä sinisessä laatikossa, joka ei kuitenkaan ole käytössä myyntiprosessoreissa.

10-ytiminen Core i9-10900K tukee Hyper-Threading-ominaisuuden ansiosta 20 säiettä. Prosessori on kerroinlukoton, siinä on käytössä integroitu grafiikkaohjainta ja se on noin 30 euroa kalliimpi kuin 10900KF-malli.

Intelin ilmoittama perustaajuus on 3,7 GHz. Yhden rasituksessa kellotaajuus voi nousta maksimissaan 5,3 GHz:iin, jos lämpötila on alle 70 astetta. Muussa tapauksessa kellotaajuus on nousee korkeintaan 5,2 GHz:iin. Kaikkien 10 ytimen rasituksessa kellotaajuus on 4,8 GHz, mutta jos lämpötila on alle 70 astetta, Thermal Velocity Boost nostaa kellotaajuuden 4,9 GHz:iin.

Jokaisella ytimellä on oma 256 kilotavun kokoinen L2-välimuisti ja kaikkien ytimien kesken jaettua L3-välimuistia on 20 megatavua. Core i7- ja i9-mallit tukevat virallisesti DDR4-2933-muistinopeutta. TDP-arvoksi on ilmoitettu 125 wattia, eikä myyntipakkauksen mukana toimiteta jäähdytysratkaisua, vaan se on ostettava erikseen.

• Intel, Core i9-10900K -tuotesivu
• Hinta.fi, Haku: Core i9-10900K

 

Kun käytössä on Intelin vakioasetukset ja rajoitukset, Blenderin Gooseberry Benchmarkissa Core i9-10900K toimi Noctuan NH-D15 -coolerilla jäähdytettynä kaikkien ytimien rasituksessa ensin noin 26 sekunnin ajan 4,8 GHz:n kellotaajuudella, jolloin prosessorin lämpötila nousi yli 70 asteeseen ja tehonkulutus oli 200 wattia. Tämän jälkeen kellotaajuus laski automaattisesti 4,2 GHz:iin, jolloin lämpötila putosi 62 asteeseen ja tehonkulutus 125 wattiin.

Cinebench R20 -testissä prosessorin lämpötila nousi aluksi 78 asteeseen ja tehonkulutus 215 wattiin ja Prime 95:n Small FFT -testissä 77 asteeseen ja 245 wattiin, kunnes vajaan 30 sekunnin kuluttua kellotaajuus laski ja TDP-arvo tasaantui 125 wattiin.

Kun Intelin rajoitukset poistettiin, kellotaajuus oli kaikkien ytimien rasituksessa 4,9 GHz, lämpötila nousi korkeimmillaan 81 asteeseen ja prosessorin tehonkulutus oli 225 wattia. Prime 95:n Small FFT -testissä 4,9 GHz:n kellotaajuudella lämpötila nousi maksimissaan 88 asteeseen ja prosessorin tehonkulutus oli 294 wattia.

 

Testikokoonpano

Suorituskykymittauksissa uutta Core i9-10900K:ta verrattiin ensisijaisesti AMD:n 12-ytimiseen ja noin 65 euroa edullisempaan Ryzen 9 3900X:ään ja Intelin edellisen sukupolven 8-ytimiseen ja noin 30 euroa edullisempaan Core i9-9900K:hon.

Taulukoissa on lisäksi mukana tulokset Intelin uudella 6-ytimisellä ja Hyper-Threading-ominaisuudella varustetulla Core i5-10600KF:llä, joka vastaa teknisesti hyvin pitkälle Core i7-8700K:ta. Lisäksi mukana on vertailutulokset Kaby Lake -sukupolven neliytimisellä Core i7-7700K:lla.

Testituloksissa on mukana myös tulokset Core i9-10900K:lla Intelin vakioasetuksilla sekä rajoittamattomana, joka on merkitty taulukkoihin kahdella tähdellä **.

Prosessoreita jäähdytettiin Noctuan NH-D15 chromax.black -coolerilla ja näytönohjaimeksi testeihin valittiin käyttöön GeForce RTX 2080 Ti, joka on markkinoiden tämän hetken suorituskykyisin pelinäytönohjain.

 

Hintataso Suomessa 6.6.2020

• Core i7-7700K: käytettynä n. 150-200€
• Core i5-10600KF: alkaen 270€
• Ryzen 9 3900X alkaen 500€
• Core i9-9900K: alkaen 525€
• Core i9-10900K: alkaen 565€
• Ryzen 9 3950X alkaen 845€

 

LGA 1200 -alusta (Z490):

• Intel Core i9-10900K (10/20 ydintä/säiettä)
• Intel Core i5-10600KF (6/12 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Maximus XII Hero WiFi
• 2 x 8 Gt G.Skill Trident Z Royal @ DDR4-3600 (16-16-16-36)
• Samsung 970 Pro 512 Gt M.2 SSD (PCIe 3.0)

 

LGA 1151 -alusta (Z390):

• Intel Core i9-9900K (8/16 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Maximus XI Extreme (Z390)
• 2 x 8 Gt G.Skill Trident Z Royal @ DDR4-3600 (16-16-16-36)
• Samsung 970 Pro 512 Gt M.2 SSD (PCIe 3.0)

 

LGA 1151 -alusta (Z270):

• Intel Core i7-7700K (4/8 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Strix Z270-F
• 2 x 8 Gt G.Skill Trident Z Royal @ DDR4-3600 (16-16-16-36)
• Samsung 970 Pro 512 Gt M.2 SSD (PCIe 3.0)

 

AM4-alusta:

• AMD Ryzen 9 3900X (12/24 ydintä/säiettä)
• AMD Ryzen 9 3950X (16/32 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Croshair VIII Wi-Fi (X570)
• 2 x 8 Gt G.Skill Trident Z Royal @ DDR4-3600 (16-16-16-36)
• Corsair MP600 2 Tt M.2 SSD (PCIe 4.0)

 

Muut komponentit:

• Gigabyte GeForce RTX 2080 Ti
• Cooler Master V850 (850 W)
• Microsoft Windows 10 Pro 64-bit

 

Prosessoritestit

Uudempi vuonna 2018 julkaistu Cinebench R20 tukee AVX-käskyjä ja on kestoltaan pidempi kuin aiempi R15-versio. Cinebench testattiin kaikilla prosessorisäikeillä ja vain yhdellä säikeellä.

Blender-renderöintitestissä oli käytössä legendaarinen BMW Benchmark -testi ja ohjelma osaa hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä.

Handbrake-ohjelmalla enkoodattiin Fast 1080p30 -presetillä ja H.264-koodekilla (x264) 6,3 gigatavun kokoinen 3840×1714-resoluution .mov-video .mp4 -containeriin (lataa lähdevideo).

Adobe Lightroom Classic CC:llä exportattiin 250 kpl RAW-kuvia JPG-formaattiin, kuvat pienennettiin 1920×1080-resoluutiolle ja tallennettiin. Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

Adobe Premiere Pro 2020:llä exportattiin 5 minuutin mittainen editoitu 3840×2160-resoluution videoprojekti H.264 YouTube 4K (2160P) -esiasetuksilla videotiedostoksi (40000 kbps). Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

 

3D-testit

Näytönohjainten testimetodit

io-techin näytönohjaintesteissä suorituskykyä mitataan pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja OCAT-sovelluksen avulla mitataan keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi, kun 1 % huonoimpia ruutuja jätetään huomioimatta. Kyseessä on tarkemmin ottaen 1. persentiili, kun ruutujen renderöintiajat on muutettu ruudunpäivitysnopeudeksi eli ruutua sekunnissa (FPS, Frame Per Second) ja järjestetty paremmuusjärjestykseen. Tavoitteena on jättää huomioimatta muutama yksittäinen muita hitaammin renderöity ruutu, joka on mahdollisesti poikkeustapaus.

Lisäksi mukana on muutama pelitesti, joissa on käytetty pelin sisäistä benchmark-ominaisuutta ja tulos on kirjattu ylös.

Ajoimme pelitestit kaikkien testiprosessoreiden kesken ensisijaisesti 1920×1080-resoluutiolla, mutta mukana on myös testitulokset 2560×1440- ja 3180×2160-resoluutioilla, joilla suorituskyky on enemmän tai lähes puhtaasti näytönohjaimesta riippuvainen.

 

Pelitestit 1920×1080-resoluutiolla

Battlefield V testattiin DirectX 12 -rajapinnalla Ultra-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi Tirailleur-kentässä.

Shadow of the Tomb Raider testattiin Highest-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi.

F1 2019 testattiin Ultra High -kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi sateisella Singaporen radalla.

Counter Strike: Global Offensivessa oli käytössä alhaiset kuvanlaatuasetukset ja käytimme FPS Benchmark -testiä keskimääräisen ruudunpäivitysnopeuden mittaamiseen.

Erittäin prosessoririippuvainen The Witcher 3 testattiin parhailla Ultra-kuvanalaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi Novigrad-kaupungissa.

Total War: Warhammer 2 -pelissä käytettiin DirectX 12 -rajapintaa ja High-kuvanlaatuasetuksia. Testinä ajettiin Skaven-benchmark ja tulokseksi saadaan keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus.

GTA V Benchmark ajettiin läpi DirectX 11 -rajapinnalla ja Very High -kuvanlaatuasetuksilla. Benchmark ajaa läpi viisi eri osiota, joista laskettiin keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus.

Assassins Creed Odyssey -pelissä käytettiin High-kuvanlaatuasetuksia. Pelin sisäinen benchmark ilmoittaa keskimääräisen ruudunpäivitysnopeuden ja minimin.

 

Pelisuorituskyky eri resoluutioilla (1080p vs 1440p vs 2160p)

1080p-resoluutiolla Core i9-10900K oli pelistä riippuen 1-14 % suorituskykyisempi kuin Ryzen 9 3900X, mutta 1440p-resoluutiolla erot kaventuivat 0-5 %:iin ja 2160p-resoluutiolla korkeimmillaan 3 %:iin.

Erot Intelin Core i9-9900K:hon ja Core i5-10600KF:ään jäivät Full HD -resoluutiolla korkeimmillaan pariin kolmeen prosenttiin.

 

Tehonkulutus- ja lämpötilamittaukset

Tehonkulutus- ja lämpötilamittauksissa prosessoreita rasitettiin Cinebench R20 -testillä ja Battlefield V -pelillä.

Tehonkulutusta mitattiin seinästä Cotech EMT707CTL -mittarilla, joka kertoo koko kokoonpanon tehonkulutuksen ilman näyttöä.

14 nm:n viivanleveydellä valmistettavan 10-ytimisen ja lähes 5 GHz:n kellotaajuudella toimivan Core i9-10900K:n tehonkulutus oli Cinebench R20 -testissä korkeimmillaan 280 wattia, eli noin 60 wattia korkeampi kuin 7 nm:n 12- ja 16-ytimisillä Ryzen 9 -prosessoreilla. Kahden lisäytimen myötä 10900K:n tehonkulutus nousi 20 wattia verrattuna 8-ytimiseen 9900K:hon.

Kaikkia prosessoreita jäähdytettiin avonaisessa testipenkissä Noctuan NH-D15 chromax.black -coolerilla.

Core i9-10900K:n rasituslämpötila Cinebench R20:ssa oli kahdesta lisäytimestä huolimatta korkeimmillaan 4 astetetta alhaisempi kuin 8-ytimisellä 9900K:lla, joka osoittaa ohuemman piisirun ja paksumman lämmönlevittäjän hyödyt ja toimivuuden käytännössä.

Huom! Suora lämpötilojen vertailu Intelin ja AMD:n prosessoreiden kesken ei ole mahdollista, sillä mittausprosessiin liittyy liian monta muuttujaa kahdella täysin erilaisella alustalla, vaikka käytössä on sama cooleri. Tulokset ovat suuntaa antavia.

 

Ylikellotustestit

Testasimme Core i9-10900K -prosessorin ylikellottamista Asuksen ROG Maximus XII Hero WiFi -emolevyllä avonaisessa testipenkissä Noctuan 100 euron hintaisella NH-D15 chromax.black -coolerilla jäähdytettynä. Prosessoriytimien ylikellotuspotentiaalia haettiin suoraviivaisesti Cinebench R20 -testissä manuaalisessa tilassa kaikkia prosessoriytimien ylikellottaen.

Lähtökohtana oli, ettei prosessorin kellotaajuus laskenut rasituksessa eli throttlannut. Käytännössä tämä tarkoitti, ettei lämpötila noussut 100 asteeseen.

Huom! Kun kokoonpano siirretään avonaisesta testipenkistä kotelon sisälle, lämmöt nousevat useammalla asteella. Ylikellotustesteissä saavutetut tulokset ovat suuntaa antavia.

Cinebench R20 rullasi Core i9-10900K:lla vakaasti 5,2 GHz:n kellotaajuudella, kun prosessoriytimille syötettiin käyttöjännitettä 1,225 volttia. Prosessorin lämpötila nousi vakion 78 asteesta 84 asteeseen ja kokoonpanon tehonkulutus 280 watista 330 wattiin.

5,3 GHz:n kellotaajuudella Cinebench R20 kaatui heti alkuunsa, vaikka käyttöjännitettä kokeiltiin nostaa aina 1,4 volttiin asti.

5,2 GHz:iin ylikellotettuna Core i9-10900K:lla Cinebench R20 -tulos oli 6721 pistettä eli noin 8 % parempi kuin vakiona. Counter Strike: Global Offensiven FPS Benchmarkin ruudunpäivitysnopeus oli ylikellotettuna 728 FPS eli tulos parani vakioon verrattuna noin 8,5 %.

 

Loppuyhteenveto

Aivan kuten Intel mainostaa, Core i9-10900K on maailman suorituskykyisin peliprosessori. Käytännössä tällä on merkitystä lähinnä Full HD -resoluutiolla ja sellaisissa peleissä, jotka ovat edes joissain määrin prosessoririippuvaisia sekä ohjelmissa, jotka eivät osaa hyödyntää kuin yhtä prosessoriydintä. 1080p-resoluutiolla Core i9-10900K oli pelistä riippuen 1-14 % suorituskykyisempi kuin Ryzen 9 3900X, mutta 1440p-resoluutiolla erot kaventuivat 0-5 %:iin ja 2160p-resoluutiolla korkeimmillaan 3 %:iin.

Peleihin sisäänrakennetuilla benchmark-testeillä Full HD -resoluutiolla ja alhaisemmilla kuvanlaatuasetuksilla korkein ero nähtiin Total War: Warhammer 2 -testissä 29 % erolla 10900K:n hyväksi.

Puhtaassa prosessorisuorituskyvyssä hyötyohjelmissa AMD:n 12-ytiminen Ryzen 9 3900X tarjosi kuitenkin parempaa suorituskykyä edullisemmalla hinnalla ja alhaisemmalla tehonkulutuksella.

Ylikellotustesteissä Core i9-10900K saatiin toimimaan kaikkien ytimien rasituksessa vakaasti 5,2 GHz:n kellotaajuudella, jolloin suorituskyky parani noin 8 %.

Core i9-10900K on omalta osaltaan Intelin insinöörien taidonnäyte, joka osoittaa, kuinka paljon suorituskykyä nykyisin jo surullisen kuuluisasta 14 nanometrin valmistusprosessista on mahdollista puristaa irti. Kahdella lisäytimellä eli 10 ytimellä Core i9-10900K ei kuitenkaan pärjää AMD:lle prosessorisuorituskyvyssä hyvin säikeistetyissä hyötyohjelmissa, sillä Ryzen 9 3900X:n 12 Zen 2- ydintä tarjoavat parempaa suorituskykyä ja AMD:lta on siihen tarkoitukseen tarjolla on myös 850 euron hinnalla vielä 16-ytiminen suorituskykyisempi Ryzen 9 3950X.

Himopelaajalle ja tehokäyttäjälle Core i9-10900K tarjoaa markkinoiden suorituskykyisimmän peliprosessorin ja hyvän prosessorisuorituskyvyn, kunhan tietokonetta kasatessa budjetissa on muutaman satasen verran löysää mahdollisimman tehokkaaseen jäähdytykseen, suorituskykyiseen näytönohjaimeen ja Z490-emolevyyn.

Core i9-10900K tulee jäämään viimeiseksi vuonna 2015 lanseerattuun Skylake-arkkitehtuuriin pohjautuvaksi työpöytäprosessoriksi. Ensi vuodeksi huhuiltu 11. sukupolven Rocket Lake-S tuo mukanaan uudet ja suorituskykyisemmät Sunny Cove -prosessoriytimet ja Xe-grafiikkaohjaimen, jotka tarjoavat oikeasti jotain uutta.