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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

Ganz klar Cezanne. Wir vergleichen diverse AMD-Zen-3-Cezanne-APUs und ihre Intel-Tiger-Lake-H-Konkurrenz in Sachen Energieeffizienz. Welcher SoC hat die beste Energieeffizienz? Unsere Ergebnisse zeigen, dass selbst die genügsamen Quad-Core-Chips von Intel in dieser Hinsicht hinterherhinken, und zwar sowohl gegen High-End- als auch die Mittelklasse-Chips von AMD Zen 3.
Vaidyanathan Subramaniam (übersetzt von Christian Hintze), 🇺🇸
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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.

Cinebench R15 - Cinebench R15 CPU Multi 64 Bit
Durchschnittliche Intel Core i9-11900H
  (2029 - 2211, n=4)
2143 Points ∼100%
Durchschnittliche AMD Ryzen 9 5900HS
  (2020 - 2180, n=3)
2099 Points ∼98%
Durchschnittliche Intel Core i9-11980HK
  (1696 - 2287, n=7)
2055 Points ∼96%
Durchschnittliche AMD Ryzen 9 5900HX
  (1076 - 2267, n=25)
2049 Points ∼96%
Durchschnittliche AMD Ryzen 7 5800H
  (1487 - 2119, n=21)
1995 Points ∼93%
Durchschnittliche Intel Core i7-11800H
  (1342 - 2173, n=37)
1921 Points ∼90%
Durchschnittliche Intel Core i7-11850H
  (1547 - 1988, n=2)
1768 Points ∼83%
Durchschnittliche AMD Ryzen 5 5600H
  (1435 - 1622, n=5)
1523 Points ∼71%
Durchschnittliche Intel Core i5-11400H
  (1014 - 1532, n=5)
1297 Points ∼61%
Durchschnittliche Intel Core i5-11300H
  (632 - 990, n=7)
856 Points ∼40%
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Power Consumption - Cinebench R15 Multi Power Efficiency - external Monitor
Durchschnittliche AMD Ryzen 9 5900HS
  (21.1 - 32.7, n=2)
26.9 Points per Watt ∼100%
Durchschnittliche AMD Ryzen 5 5600H
  (21.9 - 24.9, n=2)
23.4 Points per Watt ∼87%
Durchschnittliche AMD Ryzen 9 5900HX
  (16.3 - 33, n=12)
23.2 Points per Watt ∼86%
Durchschnittliche AMD Ryzen 7 5800H
  (17 - 36.6, n=16)
22.8 Points per Watt ∼85%
Durchschnittliche Intel Core i7-11850H
  (17.2 - 18.6, n=2)
17.9 Points per Watt ∼67%
Durchschnittliche Intel Core i9-11980HK
  (12.9 - 22.4, n=2)
17.7 Points per Watt ∼66%
Durchschnittliche Intel Core i5-11400H
  (15.8 - 19.2, n=2)
17.5 Points per Watt ∼65%
Durchschnittliche Intel Core i5-11300H
  (14.3 - 24.7, n=4)
17.3 Points per Watt ∼64%
Durchschnittliche Intel Core i7-11800H
  (10.5 - 29.2, n=29)
16.8 Points per Watt ∼62%
Durchschnittliche Intel Core i9-11900H
  (13.3 - 16, n=4)
14.4 Points per Watt ∼54%

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)

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MSI GS76 Stealth 11UH i9-11900H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø134 (127-148)
Asus ROG Zephyrus S17 GX703HSD i9-11900H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø154 (146-157)
Asus TUF Gaming F17 FX706HM i9-11900H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø152 (133-160)
Asus ROG Zephyrus M16 GU603H i9-11900H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø159 (130-175)
Dell Inspiron 16 Plus 7610-MHJ8F i7-11800H, UHD Graphics Xe 32EUs (Tiger Lake-H): Ø92.9 (78.7-119)
MSI Creator Z16 A11UET-209 i7-11800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø114 (94-136)
Alienware m15 R6, i7-11800H RTX 3080 i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø139 (135.59-146.6)
Lenovo ThinkPad X1 Extreme G4-20Y5CTO1WW (3050 Ti) i7-11800H, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø106 (100-118)
ADATA XPG Xenia 15 i7-11800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø132 (132-134)
Lenovo ThinkPad P1 G4-20Y30017GE i7-11800H, T1200 Laptop GPU: Ø73.5 (70.5-85.4)
Alienware x15 RTX 3070 P111F i7-11800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø155 (152-157)
HP Omen 16-b0085ng i7-11800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø149 (140.9-152.79)
Alienware x17 RTX 3080 P48E i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø159 (156-161)
Schenker XMG Focus 15 i7-11800H, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø85.9 (82.7-88.2)
Schenker XMG Focus 17 i7-11800H, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø103 (98.5-113)
Razer Blade 17 RTX 3070 i7-11800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø185 (183-187)
Lenovo ThinkPad P15 G2-20YQ001JGE i7-11800H, RTX A3000 Laptop GPU: Ø120 (117-124)
Maingear Vector Pro MG-VCP17 i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø120 (118-124)
Lenovo ThinkPad P17 G2-20YU0025G i7-11800H, RTX A2000 Laptop GPU: Ø141 (139-143)
Schenker XMG NEO 17 GM7TG8S i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø121 (112.3-123.46)
Dell Inspiron 16 Plus 7610 i7-11800H, GeForce RTX 3050 Laptop GPU: Ø91.2 (59.1-115)
MSI Katana GF66 11UG-220 i7-11800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø72.6 (62.7-76.2)
Dell XPS 15 9510 11800H RTX 3050 Ti OLED i7-11800H, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø119 (105-126)
Dell XPS 17 9710 Core i7 RTX 3060 i7-11800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø124 (116-131)
Razer Blade 15 Advanced (Mid 2021) i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø148 (145-152)
Gigabyte Aero 15 OLED XD i7-11800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø132 (130-138)
Asus TUF Gaming F15 FX506HM i7-11800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø149 (144-152)
Schenker XMG Neo 15 Tiger Lake i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø99.7 (98.4-101)
MSI Katana GF76 11UE i7-11800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø95.2 (88.8-108)
Aorus 15P YD i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø151 (149-154)
Aorus 17G YD i7-11800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø159 (156-161)
Dell Inspiron 15 5518-2X3JR i5-11300H, GeForce MX450: Ø31.5 (22.7-56.8)
Dell Inspiron 13 5310-NJ24J i5-11300H, GeForce MX450: Ø57.4 (51.2-68)
Acer Nitro 5 AN517-53-54DQ i5-11300H, GeForce RTX 3050 Laptop GPU: Ø66.2 (65.3-68.4)
Lenovo IdeaPad 5 Pro 16IHU6 i5-11300H, GeForce MX450: Ø65 (61.1-67.9)
Gigabyte G5 GD i5-11400H, GeForce RTX 3050 Laptop GPU: Ø95.9 (93.1-109)
Dell XPS 15 9510 i5 11400H FHD i5-11400H, UHD Graphics Xe 16EUs (Tiger Lake-H): Ø66.4 (59.4-77.8)
MSI GE76 Raider 11UH i9-11980HK, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø102 (100-105)
Gigabyte Aero 17 HDR YD i9-11980HK, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø160 (153-167)
Lenovo ThinkPad P1 G4-20Y4S0KS00 i7-11850H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø107 (103-123)
Dell Precision 5000 5560 i7-11850H, RTX A2000 Laptop GPU: Ø90 (80-115)
Lenovo Legion S7 15ACH6 82K80030GE R9 5900HX, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø113 (111-122)
MSI Delta 15 A5EFK R9 5900HX, Radeon RX 6700M: Ø89.3 (86.9-97.1)
Asus Vivobook Pro 16X-M7600QE R9 5900HX, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø70.5 (62.3-82)
Gigabyte A7 X1 R9 5900HX, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø91.1 (86.1-99.7)
Lenovo Yoga Slim 7 Pro 14ACH5 R9 5900HX, Vega 8 R4000: Ø58.7 (58.2-59.3)
Medion Erazer Beast X25 R9 5900HX, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø91 (90.2-92.7)
Asus ROG Strix Scar 15 G533QS R9 5900HX, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø101 (98.4-105)
Lenovo Legion 7 16ACHg6 R9 5900HX, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø107 (97-110)
Schenker XMG Apex 17 M21 R7 5800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø114 (108-121)
Dell G15 5515 R7 5800H, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø84.6 (79.6-93.7)
HP Victus 16-e0179ng R7 5800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø66.4 (65.8-67)
Huawei MateBook 16 R7 5800H R7 5800H, Vega 8 R5000: Ø79.3 (73.6-86.9)
Lenovo Legion 5 15ACH-82JU00C6GE-FL R7 5800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø86.3 (80.5-93.5)
Asus ROG Strix G17 G713QE-RB74 R7 5800H, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø114 (113-115)
Acer Nitro 5 AN515-45-R1JH R7 5800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø87.3 (84.6-91)
Lenovo IdeaPad 5 Pro 16ACH R7 5800H, GeForce GTX 1650 Mobile: Ø53.9 (49.4-60.7)
Acer Nitro 5 AN517-41-R9S5 R7 5800H, GeForce RTX 3080 Laptop GPU: Ø89 (87.1-94.9)
Lenovo Legion 5 Pro 16ACH6H (82JQ001PGE) R7 5800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø92.5 (86.85-100.18)
Asus TUF Gaming A15 FA506QR-AZ061T R7 5800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø101 (82.7-115)
Acer Nitro 5 AN517-41-R5Z7 R7 5800H, GeForce RTX 3070 Laptop GPU: Ø98.1 (96.4-104)
Alienware m15 R5 Ryzen Edition R7 5800H, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø95.6 (91.5-108)
Asus VivoBook 15 Pro M3500QC-L1062 R5 5600H, GeForce RTX 3050 Laptop GPU: Ø61.2 (53.3-73)
Acer Nitro 5 AN515-45-R05E R5 5600H, GeForce GTX 1650 Mobile: Ø71.6 (70.1-77)
Asus Zephyrus G14 GA401QEC R9 5900HS, GeForce RTX 3050 Ti Laptop GPU: Ø66.7 (57.1-107)
Asus Zephyrus G14 GA401QM R9 5900HS, GeForce RTX 3060 Laptop GPU: Ø99.2 (96.1-112)

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.

Intel behauptet, dass die Energieeffizienz von Alder Lake deutlich höher sein soll als beim Apple M1 Max oder AMD Zen 3 Cezanne. (Bildquelle: Intel)
Intel behauptet, dass die Energieeffizienz von Alder Lake deutlich höher sein soll als beim Apple M1 Max oder AMD Zen 3 Cezanne. (Bildquelle: Intel)
AMD verpricht hingegen 50 neue Energiemanagement-Funktionen sowie neue Deep Sleep States. (Quelle: AMD)
AMD verpricht hingegen 50 neue Energiemanagement-Funktionen sowie neue Deep Sleep States. (Quelle: AMD)

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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Vaidyanathan Subramaniam
Autor des Originals: Vaidyanathan Subramaniam - Managing Editor - 1500 Artikel auf Notebookcheck veröffentlicht seit 2012
Obwohl ich Zell- und Molekularbiologe bin, fühlte ich mich von klein auf zu Computern hingezogen. Als ich 1998 meinen ersten PC bekam, wuchs meine Leidenschaft für Technologie mit der Zeit ziemlich exponentiell. Es gab unglaubliche Erfahrungen auf meinem Weg von einer viel gefragten Quelle für technische Ratschläge im Familien- und Freundeskreis bis hin zu meinem Einstieg bei Notebookcheck im Jahr 2017 als professioneller Tech-Journalist. Jetzt bin ich leitender Redakteur bei Notebookcheck und berichte für das indisches und auch für das globale Publikum über ein breites Spektrum der Technologielandschaft. Wenn ich nicht gerade auf der Jagd nach der nächsten großen Story bin oder komplexe Messungen für Testberichte vornehme, lese ich gute Lektüre, höre gefühlvolle Musik oder probiere ein neues Spiel aus.
Christian Hintze
Übersetzer: Christian Hintze - Managing Editor - 1651 Artikel auf Notebookcheck veröffentlicht seit 2016
Ein C64 markierte meinen Einstieg in die Welt der PCs. Mein Schülerpraktikum verbrachte ich in der Reparaturabteilung eines Computerladens, zum Abschluss durfte ich mir aus “Werkstattresten” einen 486er PC selbst zusammenbauen. Folglich begann ich später ein Informatikstudium an der Humboldt-Uni in Berlin, Psychologie kam hinzu. Nach meiner ersten Arbeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Uni ging ich für ein Jahr nach London und arbeitete für Sega an der Qualitätssicherung von Computerspielübersetzungen, u.a. an Spielen wie Sonic & All-Stars Racing Transformed oder Company of Heroes. Seit 2017 schreibe ich für Notebookcheck.
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Autor: Vaidyanathan Subramaniam, 14.01.2022 (Update: 17.01.2022)