Intel Core i9-13900K Test/Review

Core i9-13900K Prozessor im Detail

Der Core i9-13900K ist Teil der 13. Generation und hört auf den Codenamen "Raptor Lake-S". Das Top-Modell kommt im Maximalausbau mit 8 Performance-Kernen (Raptor Cove) und 16 Efficient-Kernen (Gracemont), wonach wir auf insgesamt 24 Kerne kommen. SMT aka Hyperthreading gibt es für die Performance-Kerne, wonach man auf 32 Threads kommt.

Den Kernen muss natürlich auch ein entsprechender Cache zur Seite stehen. Beim Core i9-13900K stecken 32 MB an L2-Cache, der sich aus 8x 2MB für P-Kerne und 16x 1MB für E-Kerne zusammensetzt. Dazu gibt es dann in nächster Stufe 36 MB L3-Cache, den sich alle Kerne teilen.

Intel Core i9-1300K CPUZ (Bild © PCMasters.de)

Die CPU arbeitet mit der Turbo Boost Max 3.0 Technologie, die dafür verantwortlich ist, die Taktraten der einzelnen Kerne optimal zu gestalten. Der Thermal Velocity Boost liegt dabei bei maximal 5,80 GHz und bei Turbo Boost Max schafft die CPU 5,70 GHz. Dabei muss man aber auch unterscheiden, dass die Performance-Kerne mit 5,4 GHz spezifiziert sind und die Efficient-Kerne mit einer Frequenz von 4,3 GHz arbeiten. Das sind sozusagen die Optimalwerte, wenn alle Rahmenbedingungen passend sind.

Der Basistakt, den die CPU auf jeden Fall erreichen sollte, liegt aber darunter. Die P-Kerne arbeiten hierbei mit 3,00 GHz und E-Kerne mit 2,20 GHz. Somit bewegt sich der Takt in der Spanne zwischen Basistakt und Turbo-Takt bei Last und springt immer wieder hoch und runter. Im Idle takten Kerne runter oder schalten sich ab.

Wie schon bei der 12. Generation der Core-Prozessoren, kann auch die 13. Generation einen hohen Strombedarf aufweisen. Die TDP bei Base-Power beträgt 125 Watt, wie man es früher kennt, doch wenn die CPU richtig aufdreht und die Kühlung auch mitmacht, kann die Turbo Power-Leistungsaufnahme auf 253 Watt ansteigen.

Was die Anbindung angeht, so verwendet Intel bei seiner Plattform 16 PCIe 5.0 Lanes sowie vier PCIe 4.0 Lanes an der CPU. Beim Chipsatz wird DMI 4.0 mit 16 GT/s über acht PCIe 4.0 Lanes realisiert.

Intel 7-Fertigungsprozess

Bei der „Intel 7“-Technologie, die bei allen Gen 13 Core-Prozessoren verwendet wird, handelt es sich um das 7-Nanometer-Lithografieverfahren (7 nm), das die Halbleiterfertigung nach dem 10-nm-Verfahren revolutioniert hat. Seit dem Start der Massenproduktion im Jahr 2018 hat der 7-nm-Knoten die Grundlage für die komplizierten Schaltungen gelegt, die die aktuellen Computer und Laptops antreiben. Als Nachfolger wird das fortschrittlichere 5-nm-Verfahren gesehen.

Das 7-Nanometer-Verfahren wurde erstmals zwischen 2018 und 2019 von führenden Unternehmen der Branche vorgestellt. Das Besondere an diesem Verfahren war die Verwendung von FinFET-Transistoren mit Lamellenabständen im Bereich von 30 Nanometern. Darüber hinaus lagen die Metallabstände in den oberen 30er bis unteren 50er Nanometern. Aufgrund dieser winzigen Größen war eine Vierfachstrukturierung für bestimmte Schichten erforderlich. Dieser technologische Fortschritt fiel mit dem Aufkommen der EUV-Lithografie als massenproduktionstaugliches Verfahren zusammen.

Intel UHD Graphics 770 Grafikeinheit

Im Annotierten Die-Shot des Core i9-13900K sieht man auch die UHD 770-Grafikeinheit, die als iGPU im Chip integriert ist. Sie teilt sich Ressourcen und ist physisch nah an den Rechenkernen. Die Grundtaktfrequenz des Grafikchips beträgt 300 MHz, kann dynamische auf bis zu 1,65 GHz gesteigert werden. Darum kümmert sich die Plattform/Mainboard bzw. das Betriebssystem selbst. Auf den Mainboards findet man dann entsprechend Videoausgänge vor, die je nach Variation alle oder teilweise eDisplayPort 1.4b, DistplayPprt 1.4a und/oder HDMI 2.1 umsetzen. Der UHD 770 Chip besteht aus 32 Recheneinheiten. Die Nutzung der iGPU kann vorteilhaft sein, wenn man keine aufwendigen Berechnungen macht oder am System arbeitet, wo keine vollwertige Grafikkarte notwendig ist. Das wird aber bei den meisten Käufern des i9-13900K nicht der Fall sein.

Die LGA1700-Plattform

Für den Unterbau kommen Mainboards mit dem Sockel LGA 1700 zum Einsatz, der auch manchmal „Socket V“ genannt wird. Bei der Wahl der Mainboards kommt es primär auf den Chipsatz an und so gibt es neben den preiswerten B660, B760, H610, H670, H770, W680 auch Top-Modellen mit Z690 und Z790. Für unseren Test nutzen wir das ASUS ROG Strix Z790-E Gaming Wifi, bei dem es die neueste Variante der Plattform handelt. Bei dem ASUS Strix Z790-E Gaming Wifi bekommt man den Vollausbau, der zum Core i9-13900K am besten passt, denn beide sind nicht preiswert und auf volle Leistung aus.

Die erste Version des ASUS Strix Z790-E Gaming Wifi ist gut bestückt und liefert der CPU über den 24-Pin ATX- und zwei 8-Pin EPS12V-Anschlüsse ausreichend Leistung, um diese maximalen Peaks jenseits der 250 Watt abzudecken. Die Spannungsversorgung besteht aus 19 virtuelle Phasen (18+1) mit 10 echten Phasen (9+1) und dem PWM-Controller RAA229131 (max. 20 Phasen). Wir gehen nicht auf das zahlreiche Zubehör ein, auch wenn das Board üppig für seine 470€ (Affiliate) bestückt ist - was man auch erwarten würde bei dem Preis.

Intel XMP 3.0

Intel Core i9-1300K CPUZ (Bild © PCMasters.de)

Auch wenn der Speichercontroller moderate Dual Channel DDR5-5600 (PC5-44800) und DDR4-3200 (PC4-25600) unterstützt, werden bei der Plattform viel schnellere Speichermodule verwendet. Die Spezifikation ist eher das sichere untere Ende, das 89,6 GB/s Datentransferraten erreichen soll. Die LGA700 Plattform und die CPU können max. 192GB Speicher adressieren. Wir testen die Core i9-13900K mit Lexar ARES RGB Black DIMM Kit 32GB, DDR5-6400 Speicher. Man kann auch Module mit DDR5-7000 oder höher kaufen, jedoch sehen wir die verwendete Konfiguration als sinnvoll an, da die Preise hier angemessen sind und man damit die Masse anspricht. Alle höheren Speicherfrequenzen basierend bei Intel auf einem Übertaktungsprofil namens XMP3. Diese kann man im BIOS laden und der Speicherhersteller garantiert im Grunde, dass diese Konfiguration bei bestimmten Systemen stabil betrieben werden kann.

Wärmeentwicklung

Dem Core i9-13900K wird nachgesagt, dass er sehr schwer zu kühlen ist. Das ist auf die aggressive Taktung zurückzuführen, denn das Top-Modell soll sich gegen AMD beweisen und mehr Leistung als die Vorgenration bringen. Die Vorgenration hat es schon so gemacht und da hat Intel wohl noch eine Schippe draufgelegt. Die Tjunction liegt bei 100°C und so müssen die CPU-Kühler die CPU-Temperatur unter dem Wert halten. Wird dies gewährleistet, dann erhält man die volle Leistung des Core i9-13900K-Prozessors. Intel liefert auch keinen Boxed-Kühler mit, denn selbst die besten CPU-Kühler haben es schwer diese CPU zu kühlen.

Wir haben die CPUs der 13. Generation mit der DeepCool LT720 AIO-Wasserkühlung gekühlt. Damit war sichergestellt, dass die CPU nicht throttelt und die volle Leistung bringt. Dabei zeigen unsere Messungen, dass die DeltaT-Werte des Core i9-13900K unter denen der Vorgenration lagen. Das liegt jedoch daran, dass die LT720 eine bessere Leistung gegenüber der MSI MEG CORELIQUID S360 AIO bietet, die bei i9-12900K zum Einsatz kam. Ein Re-Test war aus zeitlichen Gründen nicht möglich. Damit gilt weiterhin, dass die Luftkühlung des Core i9-13900K möglich ist, aber nicht jeder Luftkühler gewährleistet den vollen Leistungsoutput der CPU – was aber beim Ryzen 9 7950X von AMD auch der Fall ist.

Testaufbau und Vorgehen

Für die Benchmarks nutzen wir das 2021/2022/2023 Setup, das wir erweitern haben. Der Testaufbau ist nun offen auf einer BenchTable. Die Einstellungen und die Konfigurationen haben wir in einem Separaten Artikel zusammengefasst: CPU Benchmark Testmethodik

Hinweis zu Speicher im Test

Beim Testen des AMD Ryzen 7 3700X nutzten wir G.SKILL Trident Z DDR4 F4-3600C14D-32GTZN bei DDR4-3600 und beim Intel Core i9-10900K das Crucial Ballistix MAX 16 GB DDR4-4400 (BLM2K8G44C19U4B) mit DDR4-4400. Dieser Unterschied sollte jedoch nicht so stark ins Gewicht fallen.

Nachfolgend die Aufstellung der Komponenten des Testsystems:

• Mainboard: MEG Z690 UNIFY / NZXT N7 Z590 / ASUS ROG Strix X570-I Gaming
• Grafikkarte: GeForce RTX 3090 Founders Edition
• SSD: Samsung SSD 840 PRO 256 GB, Samsung 850 EVO 500 GB
• m.2 SSD: Sabrent Rocket 4 Plus 1 TB
• RAM: Kingston FURY Beast DIMM Kit 32GB, DDR5-5200, CL40-40-40 (KF552C40BBK2-32)
• CPU-Kühler: MSI MEG CORELIQUID S360
• Netzteil: Corsair RM-750X - 750 W
• Lüfter: 0
• Gehäuse: Offener Aufbau
• Betriebssystem: Windows 11 21H2

Ryzen 7000 Testaufbau

• Mainboard: ASRock X670E PG Lightning
• Grafikkarte: GeForce RTX 3090 Founders Edition
• SSD: Samsung SSD 840 PRO 256 GB, Samsung 850 EVO 500 GB
• m.2 SSD: Sabrent Rocket 4 Plus 1 TB
• RAM: Kingston FURY Beast DIMM Kit 32GB, DDR5-5200, CL40-40-40 (KF552C40BBK2-32), Sabrent ROCKET DDR5 32 GB 4800 (SB-DR5U-32G)
• CPU-Kühler: DeepCool LS720, Scythe Mugen 5 Rev. C Black Edition
• Netzteil: Corsair RM-750X - 750 W
• Lüfter: 0
• Gehäuse: Offener Aufbau
• Betriebssystem: Windows 11 21H2

Inel Core 13 - Raptor Lake-S Testaufbau

• Mainboard: ASUS ROG Strix Z790-E Gaming Wifi
• Grafikkarte: GeForce RTX 3090 Founders Edition
• SSD: Samsung SSD 840 PRO 256 GB, Samsung 850 EVO 500 GB
• m.2 SSD: Sabrent Rocket 4 Plus 1 TB
• RAM: Lexar ARES RGB Black DIMM Kit 32GB, DDR5-6400
• CPU-Kühler: DeepCool LT720
• Netzteil: BeQuiet! Pure Power 11 FM 1000W
• Lüfter: 0
• Gehäuse: Offener Aufbau
• Betriebssystem: Windows 11 21H2

Core i9-13900K Benchmark (Synthetische)

In synthetischen Benchmarks kann man relativ gut Vergleiche zwischen den unterschiedlichen CPU-Architekturen ziehen. Je nach Benchmark liegt der Fokus auf bestimmten Work-Loads und darin kann dann die jeweilige CPU seine Leistung zeigen.

Cinebench R15

Cinebench R20

HandBrake

Geekbench 5 CPU-Benchmark

POV-Ray v3.7

7-Zip

WinRAR

Corona 1.3

3DMark CPU Benchmark

3DMark Time Spy

PCMark 10

Unigine Superposition (720p, Low)

VR Mark

Core i9-13900K Spiele Benchmarks

Resident Evil VILLAGE

Metro Exodus Enhanced Edition

Final Fantasy XV Benchmark

Shadow of The Tomb Raider

Counter Strike: Global Offensive Benchmarks

Fortnite

Verbrauch und Leistungsaufnahme

Betrachtet man den Verbrauch, so übersteigt die Messung der Package-Leistungsaufnahme die eines Ryzen 9 7950X von AMD. Im Vergleich zum Core i9-12900K verbraucht der Core i9-13900K ganze 41 Watt mehr. Sparsam ist de i9-13900K damit nicht.

Beim Messen des Verbrauchs an der Steckdose verbraucht der Core i9-13900K ganze 91 Watt mehr als der Ryzen 9 7950X und 65 Watt mehr als die Vorgeneration. Dies ist ein Nachteil des Core i9-13900K, denn unter Volllast steht der Prozessor nicht so gut dar. In Spielen verbraucht der Prozessor aber 478 Watt mit Grafikkarte bei FFXV (Low 720p) anstatt der 416 Watt, denn nur einige Kerne arbeiten und die RTX 3090 verbraucht auch einiges bei Spielen.

Leistung in Single-Thread-Anwendungen

Beim Betrachten der Rohleistung bei Single-Core-Anwendungen, setzt sich der Core i9-13900K an die Spitze. Der Prozessor ist ca. 3% besser als der Ryzen 9 7950X und 10% besser als der Core i9-12900K.

Leistung in Multi-Thread-Anwendungen

Setzt man die volle Leistung aller Kerne und Threads frei, so geben sich die beiden Spitzenprozessoren von AMD und Intel kaum etwas - sie sind beide weit an der Spitze. Der Generationsvorsprung des Core i9-13900K gegenüber i9-2900K liegt bei beachtlichen 29,6%.

Leistung in Spielen (Rating)

Bei Spielen ist der Core i9-13900K in seinem Element und hier sieht man die Taktoptimierungen bei Intel. Der Vorsprung des i9-13900K beträgt 3,9% gegenüber Ryzen 9 7950X.

Fazit zum Core i9-13900K

Nach Betrachtung der Leistungswerte des Core i9-13900K, fassen wir die Erkenntnisse in Pro und Contra auf und geben unsere Meinung zum Produkt.

Pro

Als Flaggschiff der 13. Generation führt der Core i9-13900K die Serie an. Dabei bietet die CPU gute Leistung in Spielen als auch in synthetischen Benchmarks. Die Taktraten liegen hoch, damit die Leistung für die entsprechenden Anwendungen optimal ist. Rein technisch ist die CPU auf einem hohen Level und bietet sich einen erbitterten Kampf mit dem Ryzen 9 7950X. Je nach Anwendung ist der Core i9-13900K mal besser mal schlechter. Preislich liegen die beiden Prozessoren ebenfalls auf gleichem Niveau. Im Vergelich zum Core i9-12900k aus unserem Test, ist die neue Geneation jedoch deutlich leistungsstärker.

Die Unterstützung von DDR4- als auch DDR5-Arbeitsspeicher und durch die Verwendung des gleichen Sockels, macht die LGA700-Plattform sehr spannend. Das ASUS Strix Z790-E Gaming Wifi eignet sich als Mainboard hier sehr gut. Vor allem, nachdem die DDR5-Preise sich in Relation zu DDR4 gebessert haben, wird der Kauf der DDR5-Versionen von uns empfohlen.

Contra

Die hohe Leistung des Core i9-13900K hat aber leider auch negative Seiten. Zum einen braucht man im Idealfall eine AIO-Wasserkühlung, um die volle Leistung des Core i9-13900K konstant halten zu können. Zum anderen wäre da noch der hohe Stromverbrauch und der daraus resultierenden, höhereren Wärmeentwicklung. Da es sich hierbei jedoch um das Top-Modell handelt, ist der Preis auch entsprechend hoch.

Für die Gesamtwertung hat vor allem die Leistung einen starken Einfluss gehand. Abzüge bei der Wertung gab es bei Wärmeentwicklung und dem Preis. Insgesamt können wir die CPU dennoch an alle empfehlen, die weniger auf das Preis und mehr auf die Leistung achten.

Core i9-13900K Preis und Verfügbarkeit

Den Core i9-13900K gibt es bei vielen Online-Shops und die Verfügbarkeit ist gewährleistet. Auch wenn der Core i9-14900K auf den Markt kommt, gibt es für eine gewisse Zeit einen Platz für den Core i9-13900K und er kann sich durchsetzen. Vor allem wenn der Preis entsprechend fällt, wird der Core i9-13900K spannender. Aktuell kostet der Core i9-13900K 626€ bei Alternate (Affiliate) und 610€ bei Mindfactory (Affiliate).