Core 11000: tutti i dettagli su Rocket Lake, la risposta di Intel ai Ryzen 5000

Intel ha annunciato ufficialmente la nuova gamma di processori Core di undicesima generazione, nome in codice Rocket Lake. I Core 11000 si presentano totalmente rinnovati in termini di architettura (per la prima volta in ambito desktop dai tempi di Skylake), sia per i core x86 che la GPU integrata, ma sono nuovamente prodotti a 14 nanometri, processo che accompagna l’azienda (seppur con svariate evoluzioni) dai tempi del progetto Broadwell (Core 5000).

Insieme alla nuova serie, Intel propone anche un refresh delle CPU Core di decima generazione (Core 10000), nome in codice Comet Lake, per migliorare l’offerta nella fascia di mercato occupata dai Core i3 e dai Pentium. Prima di entrare nei dettagli tecnici, riassumiamo le specifiche tecniche dei nuovi modelli al debutto ufficiale il 30 marzo.

Rocket Lake e Comet Lake Refresh, tutte le specifiche tecniche

Rocket Lake sfida i processori Ryzen 5000 di AMD basati su architettura Zen 3. Attualmente la famiglia di CPU AMD è composta da quattro modelli chiamati Ryzen 5 5600X, Ryzen 7 5800X, Ryzen 9 5900X e Ryzen 9 5950X. Si tratta di CPU che vanno dai 6 core / 12 thread del 5600X fino ai 16 core / 32 thread del 5950X, mentre i nuovi processori Core 11000 contemplano modelli con 6 core / 12 thread e 8 core / 16 thread. Nonostante la differente configurazione, il die è uno solo (conta circa 6 miliardi di transistor e conserva la saldatura tra die e heatspreader – STIM): le CPU a sei core sono ottenute disabilitando 2 core. Il refresh di Comet Lake si concentra invece sui modelli con 2 core / 4 thread e 4 core / 8 thread.

Se prendiamo il nuovo Core i9-11900K e lo paragoniamo al precedente Core i9-10900K, vediamo che il nuovo modello perde 2 core e 4 thread. Perché? Ve lo spieghiamo più avanti. È del tutto evidente che i Core di undicesima generazione puntano maggiormente sulle prestazioni single-thread, particolarmente importanti per il mondo dei videogiochi dove l’uso dei core è spesso limitato: 8 core sono più che sufficienti per garantire le massime prestazioni con i titoli moderni.

Certo, in questo modo Intel lascia qualcosa sul campo in termini di prestazioni multi-thread, specie con carichi che sfruttano appieno le risorse delle CPU, ma l’azienda ritiene l’offerta competitiva anche sotto quel punto di vista per gran parte degli utenti. Nella tabella di seguito potete vedere le specifiche tecniche dei nuovi processori Core 11000 Rocket Lake (le frequenze turbo sono da intendersi “fino a”, così come le linee PCI Express):

L’indicazione DDR4-3200/2933 si deve al fatto che mentre i 3200 MHz sono supportati su tutte le SKU dal Core i5 al Core i9, i 2933 MHz sono supportato con impostazione Gear 1 (ne parleremo più avanti), mentre i 3200 MHz con impostazione Gear 2. Questo è vero per tutti i modelli salvo l’11900K, che invece supporta i 3200 MHz con impostazione Gear 1. In quest’altra tabella ecco i dettagli delle nuove CPU Core di decima generazione (Comet Lake Refresh):

Per quanto riguarda il TDP, sappiamo che il valore indicato commercialmente rappresenta il PL1 – Power Limit 1 – della CPU, ma c’è anche un PL2 ben più elevato: si tratta del valore a cui la CPU si può spingere per un tempo massimo definito al fine di arrivare alla frequenza massima indicata. Tale intervallo è definito dal Tau (Turbo Time Parameter). Nella slide di seguito potete vedere tutti i valori indicati da Intel:

Il PL1 è il TDP associato alla frequenza minima della CPU. Nel caso dell’11900K, Intel assicura che la CPU funzioni a 3,5 GHz mentre dissipa 125W. Vi sono però, come noto, le frequenze di boost che porta la CPU a operare a clock ben maggiori, fino a 5,3 GHz nel caso del nuovo top di gamma. Le frequenze di boost, per loro stessa natura, vengono raggiunte e mantenute solo per un determinato periodo di tempo e gli algoritmi che le regolano rispondono proprio ai Power Limit. Nel caso del Core i9-11900K, il TDP è pari a 125W, il Power Limit 1 equivale al TDP, mentre il Power Limit 2 è di 251W, praticamente identico a quello del 10900K.

Rocket Lake, Cypress Cove e Xe per una CPU tutta nuova

Abbiamo detto che Rocket Lake si basa su una nuova architettura, nome in codice Cypress Cove. Questo è tuttavia un nome fittizio: il progetto, in realtà, è quello Sunny Cove dei processori a 10 nanometri Ice Lake che abbiamo visto in ambito mobile lo scorso anno. Cypress Cove è il nome dell’adattamento ai 14 nanometri di Sunny Cove, a cui Intel ha semplicemente preferito conferire un nome diverso.

L’uso del processo produttivo a 14 nanometri si deve alla necessità di raggiungere frequenze molto elevate che i 10 nanometri ancora non garantiscono. Portare un’architettura più evoluta, ideata per i 10 nanometri, a un processo precedente (il cosiddetto “back porting”) ha creato un problema di spazio: semplicemente 10 core e una GPU integrata non ci stavano. Per questo il 10900K ha due core in più dell’11900K.

Secondo Intel questo “compromesso” non rappresenta però un grande, perché l’architettura Cypress Cove e la GPU integrata Xe offrono miglioramenti velocistici tali da compensare, anzi oscurare, il minor numero di core sul modello di punta.

Il passo avanti fondamentale riguarda l’IPC, ossia le istruzioni processabili dalla CPU per ogni ciclo di clock: il valore è stato migliorato, mediamente, del 19%. Un progresso importante, con riflessi importanti specie in ambito gaming (come ci ha anche dimostrato AMD con i Ryzen 5000 Zen 3).

Le CPU Core di 11esima generazione hanno fino 20 linee PCI Express 4.0, supportano memoria DDR4 fino a 3200 MHz e la tecnologia di intelligenza artificiale DL Boost che include le Vector Neural Network Instructions (VNNI). Nel chip c’è infatti un’unità denominata Gaussian & Neural Accelerator (GNA) 2.0, un coprocessore, che si occupa di tutto ciò che riguarda l’inferenza ed è utile in programmi di editing di immagini e video.

Intel ha migliorato l’engine multimediale dotando la CPU della capacità di accelerare la decodifica AV1 10 bit in hardware (utile per YouTube e non solo), HEVC 12 bit e la compressione E2E. Allo stesso modo, la GPU integrata supporta HDMI 2.0 con HBR3. Un’altra novità riguarda il supporto a Resizable BAR, la funzionalità del protocollo PCI Express che permette alla CPU di accedere immediatamente a tutta la VRAM di una scheda video e una serie di nuove funzionalità di overclock che vi spiegheremo più avanti.

Per quanto riguarda la grafica integrata, Intel ha adottato la più recente architettura Xe che abbiamo già visto nei processori mobile Tiger Lake e incrementato le Execution Unit da 24 a 32. Si tratta di un importante passo avanti rispetto al progetto a bordo delle CPU di precedente generazione, con un miglioramento prestazionale quantificato fino al 50%. La GPU è overcloccabile e, ovviamente, alzare la frequenza della DRAM garantisce un frame rate più elevato.

Con quali motherboard è compatibile Rocket Lake?

I processori Rocket Lake hanno un’interfaccia LGA 1200 e arrivano sul mercato insieme alle motherboard con chipset della serie 500 (Z590, H570, B560 e H510), anche loro realizzati con processo a 14 nm. In realtà le motherboard sono già sul mercato da gennaio.

Le nuove CPU si possono installare anche sulle motherboard della serie 400, salvo sui modelli con chipset H410 e B460, previo aggiornamento del BIOS. Questo discorso non vale per le CPU “refresh” di decima generazione Core i3 e Pentium che funzionano su qualsiasi modello 400 e 500. Chi lo desidera, può installare i Core 10000 “Comet Lake” (e i modelli refresh) sulle motherboard della serie 500.

Il collegamento DMI tra la CPU e il chipset è sempre 3.0, e questo ci indica che i chipset 500 non offrono connettività PCI Express 4.0, ma 3.0: questo significa che SSD e schede video PCIe 4.0 dovranno essere collegarli agli slot gestiti direttamente dalla CPU se vorrete sfruttare la maggiore bandwidth del PCI Express 4.0.

Intel ha raddoppiato la bandwidth del collegamento DMI portandola da x4 a x8, ma questo è vero solo sulle motherboard con chipset Z590 e H570, mentre i modelli B560 e H510 continuano a garantire un’interconnessione DMI 3.0 x4. Tutto questo è valido solo per i Core 11000 Rocket Lake.

I nuovi chipset della serie 500 offrono inoltre connettività USB più veloce, ovvero USB 3.2 Gen 2×2 a 20 Gbps. Le piattaforme sono inoltre predisposte per chip dedicati a Wi-Fi 6E e Thunderbolt 4. Complessivamente, le motherboard Z590 offrono 44 linee PCIe (20 dalla CPU Rocket Lake e 24 dal PCH), che scendono a 40 nel caso delle H570 (20+20). B560 e H510 si fermano rispettivamente a 32 (20+12) e 22 (16+6).

Prestazioni, cosa attendersi (secondo Intel)

Intel ha diffuso delle slide che mettono a confronto il Core i9-11900K e il Core i5-11600K con i rispettivi predecessori e, nel caso dell’11900K, anche con una CPU AMD. Partendo dal top di gamma, Intel mostra prestazioni in Total War: Three Kingdoms, Gear 5, GRID 2019 e Flight Simulator – tutti in Full HD High – che salgono rispetto al Core i9-10900K dall’8% fino al 14%.

Le CPU hanno frequenze operative massime simili, ma il precedente modello gode di 2 core e 4 thread in più: queste risorse non sono sfruttate nei giochi, che invece gradiscono il miglioramento dell’IPC conferito dalla nuova architettura. Ecco spiegati quindi il miglioramento.

Intel stima, inoltre, risultati dal 3% all’11% superiori – sempre negli stessi giochi – rispetto al Ryzen 9 5900X di AMD, processore a 12 core che si è comportato ottimamente nella nostra recensione.

Per quanto riguarda il Core i5-11600K, la casa di Santa Clara stima un miglioramento prestazionale fino al 16% rispetto al Core i5-10600K.

Le prestazioni nel campo della produttività promettono molto bene: il connubio di una nuova architettura di calcolo e la rinnovata grafica integrata, insieme al co-processore integrato per gestire operazioni di IA, sembrerebbe restituire grandi miglioramenti importanti nella creazione di video e altre applicazioni, anche se va detto che si tratta di casi “scelti da Intel” e quindi non aderenti a tutti i casi d’uso.

Intel, in particolare, ci ha mostrato una demo con Magix Vegas Pro in cui Rocket Lake si è dimostrato fino al 20% più veloce in operazioni di inferenza e codifica rispetto a una CPU Ryzen 5000.

E dulcis in fundo… l’overclock

I processori Rocket Lake hanno un controller di memoria completamente rinnovato rispetto alle CPU Comet Lake. Intel afferma che gli overclocker hanno di che essere entusiasti perché riusciranno a toccare nuove vette prestazionali. Secondo gli ingegneri dell’azienda, i 5,2 GHz sono “facilmente raggiungibili” con tutti i core e thread attivi, a patto di avere un raffreddamento e una motherboard adeguati. Le frequenze saranno quindi simili alla decima generazione, ma grazie ai miglioramenti architetturali si raggiungeranno migliori risultati.

Tra le tante novità, il controller supporta Gear 2 in aggiunta a Gear 1 e timing più rilassati. Gear 1 è un termine che indica quando controller di memoria integrato nella CPU (IMC) e la DRAM lavorano alla stessa frequenza, mentre Gear 2 significa che i clock sono “disaccoppiati” – AMD già lo consentiva. Con Gear 2, ad esempio, le DDR4 possono lavorare a 3200 MHz mentre il controller è a 1600 MHz. Gear 2, in sostanza, serve per togliere un limite agli overclocker, che possono alzare la frequenza delle DDR4 senza preoccuparsi che l’IMC sia d’intralcio.

All’interno di un rinnovato XTU (Extreme Tuning Utility) gli overclocker avranno non solo un’indicazione dei core in grado di raggiungere frequenze superiori (come in Ryzen Master), ma anche una novità assoluta chiamata “Real Time Memory Frequency” – supportata però solo da specifici modelli di schede madre. La nuova funzione consente di cambiare il clock della memoria in tempo reale direttamente da Windows (non è quindi richiesto l’accesso al BIOS) e senza necessità di riavvio. Intel dice che è riuscita a toccare 4260 MHz con questa modalità di “live OC”. Questa funzione si aggiunge a quella già presente che permette di fare altrettanto con i timing.

Un’altra area su cui si è concentrata l’azienda riguarda le istruzioni AVX. Il back-porting dell’architettura Sunny Cove ai 14 nanometri di Cypress Cove porta con sé l’integrazione dell’unità di accelerazione vettoriale AVX-512. Intel ha quindi integrato funzionalità ad hoc a disposizione degli overclocker, come l’offset (separato) di AVX2 e AVX-512 e Voltage Guard-Band Override. C’è inoltre la possibilità di attivare o disattivare AVX. Tutto questo si aggiunge al lotto di modifiche già possibili con le CPU di precedente generazione.

Infine, la novità più importante è la possibilità di overcloccare la memoria estesa ai chipset H570 e B560, mentre prima era un intervento garantito dai soli chipset Z. Non importante che abbiate una CPU Core di undicesima o decima generazione, K o non K, Intel ha assicurato che potrete godere di questa opportunità, a patto ovviamente di usare una motherboard B560 o H570.

Ora non resta che attendere alcune settimane il debutto commerciale dei processori; in quella data potremo anche parlarvi delle prestazioni velocistiche registrate nel nostro laboratorio dalle differenti versioni di CPU Core i5, Core i7 e Core i9 di undicesima generazione.

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