100-Euro-CPU vs. 600-Euro-CPU: Warum sich der Aufpreis nicht immer lohnt

Potente Gaming-PCs kombinieren im Regelfall eine teure GPU mit einer teuren CPU, aber ist ein High-End-Prozessor wirklich notwendig, damit die Grafikkarte ihr volles Potential entfalten kann? Wäre es gerade in Zeiten von überteuerten Grafikkarten nicht vielleicht sogar sinnvoll, bei der CPU etwas Geld einzusparen, um sich eine bessere GPU leisten zu können? Wir vergleichen anhand unserer Messergebnisse aus dem CPU-Vergleich (zum Artikel)  den Core i3-12100F (zum Testbericht) mit dem Core i9-12900K (zum Testbericht) und verraten Ihnen, wie groß der Performance-Unterschied zwischen den beiden CPUs beim Gaming und bei Kreativanwendungen ausfällt. 

Die Auflösung und das konkrete Spiel beim Gaming ist entscheidend

Die Tatsache, dass wir unsere CPU-Tests nach wie vor in HD-Auflösung durchführen, um das GPU-Limit zu vermeiden, stößt leider immer wieder bei unseren Lesern und Zuschauen unseres YouTube-Kanals auf Unverständnis. Warum wir trotzdem auf diese praxisferne Auflösung setzen, erläutern wir ausführlich im Artikel wie wir CPUs testen  unter den Absätzen “Es gibt immer einen limitierenden Faktor”, “CPU-Last unabhängig von der Auflösung” und “Gradwanderung mit dem Praxisbezug”. 

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Kurz zusammengefasst: Bei Tests in HD-Auflösung messen wir in einem beliebigen Spiel für CPU A 150 FPS, für CPU B 125 FPS und für CPU C 100 FPS. Im selben Spiel in QHD Auflösung limitiert unsere Grafikkarte bei 80 FPS, weshalb wir mit allen drei CPUs auf das gleiche Ergebnis kommen, was zur “falschen” Schlussfolgerung führen würde, dass alle CPUs gleich schnell sind. Die Prozessoren sind aber eben nur gleich schnell im GPU-Limit. Dann kommt noch ein wichtiger Faktor ins Spiel, nämlich der, dass die CPU-Leistung nicht von der Auflösung abhängt. Eine CPU stellt der GPU nur Datenpakete bereit, hat aber mit der Bildausgabe nichts zu tun. So kann eine CPU, welche in HD-Auflösung auf 100 FPS kommt, auch in UHD-Auflösung 100 Bilder pro Sekunde erreichen, sofern kein anderer Faktor limitiert. Das lässt dann wiederum Rückschlüsse auf die Zukunftssicherheit einer CPU zu. 

Wie groß der Performance-Unterschied zwischen dem Core i3-12100F und dem Core i9-12900K im CPU-Limit ist, zeigt die folgende Bildergalerie:

Average Gaming-Performance in 720p – Windows 10

A Total War Saga Troy 720p – Windows 10

Assassin’s Creed Valhalla 720p – Windows 10

Battlefield V 720p – Windows 10

Borderlands 3 720p – Windows 10

Cyberpunk 2077 720p – Windows 10

DOOM Eternal 720p – Windows 10

F1 2020 720p – Windows 10

Hitman 3 720p – Windows 10

Red Dead Redemption 2 720p – Windows 10

Shadow of the Tomb Raider 720p – Windows 10

Tom Clancy’s The Division 2 720p – Windows 10

Watch Dogs Legion 720p – Windows 10

Der i9 liegt bei diesen Tests im Schnitt knapp 38 Prozent vor dem i3, wobei er Abstand je nach Spiel noch deutlich größer ausfallen kann. Gute Beispiele hierfür sind Battlefield V mit 49 Prozent Vorsprung, Cyberpunk 2077 mit 48 Prozent, Doom Eternal mit 45 Prozent, Hitman 3 mit 78 Prozent oder Watch Dogs Legion mit 64 Prozent. In diesen Spielen kann der 12900K klar von seinen 8+8-Rechenkernen sowie dem größeren Cache gegenüber dem 12100F profitieren. Hitman 3 ist hierfür das beste Beispiel. Trennen die beiden CPUs bei den AVG-FPS noch 78 Prozent, so fällt der i3 beim 99th Percentile respektive P1 low um 131 Prozent zurück. So große Unterschiede gibt es aber eben nur im CPU-Limit, bereits bei der praxisnäheren Full-HD-Auflösung rücken die beiden CPUs deutlich näher zusammen:

Average Gaming-Performance in 1080p – Windows 10

A Total War Saga Troy 1080p – Windows 10

Assassin’s Creed Valhalla 1080p – Windows 10

Battlefield V 1080p – Windows 10

Borderlands 3 1080p – Windows 10

Cyberpunk 2077 1080p – Windows 10

DOOM Eternal 1080p – Windows 10

F1 2020 1080p – Windows 10

Hitman 3 1080p – Windows 10

Red Dead Redemption 2 1080p – Windows 10

Shadow of the Tomb Raider 1080p – Windows 10

Tom Clancy’s The Division 2 1080p – Windows 10

Watch Dogs Legion 1080p – Windows 10

In 1080p-Auflösung liegt der Core i9 bereits nur noch gute 22 Prozent vor dem Core i3. Warum das so ist, offenbaren vor allem die Messwerte zu Assassin’s Creed Valhalla. Da das Spiel sehr fordernd für die GPU ist, limitiert die verwendete RX 6900 XT bereits in Full-HD-Auflösung, weshalb wir für den 12900K 152 FPS und für den 12100F 151 FPS messen, auch beim 99th Percentile gibt es quasi keinen Unterschied. Tatsächlich liegt in diesem Titel nahezu das gesamte Testfeld gleichauf.

Hier macht es dementsprechend keinerlei Unterschied, ob Sie zu einer CPU für 100 Euro oder einem Modell für 600 Euro greifen . In Hitman 3 wiederum ist der Abstand zwar etwas geschrumpft, mit 64 Prozent bei den AVG-FPS und 100 Prozent beim P1 low aber immer noch extrem groß.

Die Kollegen der  PCGH (zum Artikel)  haben dieses Experiment noch weiter getrieben und den Core i3-12100F gegen den Core i9-12900K in drei Spielen zusätzlich in QHD- und UHD-Auflösung antreten lassen, mit interessanten Ergebnissen. Im ersten Spiel Cyberpunk 2077 limitiert die Grafikkarte so stark, dass der i3 und der i9 sowohl in 1440p als auch in 2160p gleichauf liegen. Unterschiede bei den Frametimes lassen sich hier bestenfalls messen, sind für den Nutzer aber in keiner Weise spürbar. 

Interessanter wird es dann im Spiel Total War: Warhammer III. Hat der Core i9 in Full-HD noch einen leichten Vorteil gegenüber dem Core i3, so liegen die beiden CPUs bei den FPS-Werten ab 1440p-Auflösung erneut gleich auf. Spannend wird es dann bei den Frametimes, denn hier gibt es beim Core i9-12900K deutlich größere Ausschläge, weshalb es zu Mikrorucklern kommt. Die Ursache hierfür ist in der Hybrid-Architektur des Core i9 begründet. Das Spiel scheint nicht auf die Kombination aus P- und E-Cores optimiert zu sein, weshalb die Efficient-Cores den Core i9 ausbremsen. Der Core i3, in welchem nur vier Performance-Cores verbaut sind, ist von diesem Problem nicht betroffen.

Zwei Spiele, zweimal ein Ergebnis, das nicht unbedingt für den Mehrwert des Core i9 spricht. Ein ganz anderes Bild zeigt sich im letzten Test in Call of Duty Warzone. Wohingegen der Core i3 in allen drei Auflösungen nur rund 50 FPS schafft, erreicht der Core i9 in Full-HD 152, in QHD 120 und in UHD 74 Bilder pro Sekunde im Durchschnitt. Es geht aber noch weiter: So gibt PCGH an, dass die verwendete RTX 3070 in Kombination mit dem Core i3 selbst in UHD-Auflösung nur auf 40 Prozent Auslastung kam. Damit ist CoD ein gutes Beispiel, dass selbst in UHD-Auflösung eine kleine CPU limitieren kann.

Fazit: Wie groß der Performance-Unterschied zwischen dem Core i3 und dem Core i9 ausfällt, hängt sehr stark von der Monitorauflösung und dem gewählten Spiel ab. Von Fällen, in denen der i3 dem i9 absolut ebenbürtig und teilweise sogar überlegen ist, bis hin zu Fällen, in denen sich mit dem 12900K mehr als doppelt so hohe P1-FPS-Werte messen lassen, ist alles möglich. In AAA-Titeln, in welchen selbst High-End-Grafikkarten nur niedrige FPS-Werte erreichen, ist die Wahl der CPU nahezu egal, wenn Sie jedoch High-FPS-Shooter spielen und die Zahl an Bildern pro Sekunde deutlich höher priorisieren als eine schöne Grafik oder eine hohe Auflösung, dann ist der Core i9 gegenüber dem Core i3 klar im Vorteil.

Deutlich größere Unterschiede bei Anwendungen

Bei Anwendungen spielt die maximale Kern- und Thread-Anzahl eine deutlich größere Rolle. Hier bietet der Core i3 im Durchschnitt nur 42 Prozent der Leistung des Core i9 oder in anderen Worten ist der 12900K durchschnittlich 139 Prozent schneller als der 12100F.

Natürlich spiegelt das nicht den mehr als fünffachen Preis des Core i9-12900K wieder, für professionelle Anwender macht es jedoch einen riesigen Unterschied, wenn zum Beispiel 3D-Rendering in Blender in einem Drittel der Zeit abgeschlossen werden oder die Videoenkodierung in HandBrake nur gut ein Viertel der Zeit benötigt. Auch bei mathematischen Berechnungen sowie der Bild- oder Videobearbeitung hat eine teurere CPU eine deutliche Zeitersparnis zur Folge. Unsere Messwerte können Sie der folgenden Bildergalerie entnehmen:

Durchschnittliche MultiCore-Performance – Windows 10

Durchschnittliche SingleCore-Performance – Windows 10

7-Zip – Windows 10

Blender – Windows 10

Cinebench R23 – Windows 10

DaVinci Resolve – Windows 10

DigiCortex – Windows 10

Handbrake – Windows 10

Photoshop – Windows 10

POV-Ray – Windows 10

Premiere Pro – Windows 10

V-Ray – Windows 10

Leistungsaufnahme und Energieeffizienz

Ein wichtiger Punkt, der beim Vergleich von zwei Prozessoren nicht außen vor gelassen werden darf, ist die Leistungsaufnahme und die Energieeffizienz. Beim Gaming in 1080p begnügt sich der Core i3-12100F mit 44 Watt, wohingegen der Core i9-12900K mit 85 Watt nahezu das Doppelte benötigt.

Wie wir oben gesehen haben, fällt die Gaming-Performance jedoch in keinster Weise doppelt so hoch aus, sondern im Schnitt nur um 22 Prozent höher. Dementsprechend operiert der kleine Core i3 deutlich effizienter. Bei Vollauslastung zum Beispiel durch Blender oder HandBrake sieht das Ganze dann wieder anders aus. Hier genehmigt sich der 12100F rund 53 Watt, wohingegen der 12900K um die 215 Watt benötigt. Die Vierfache Leistungsaufnahme führt hier je nach Anwendung aber auch zu einer drei bis vierfachen Performance. Wichtig ist hier dann ein potenter Kühlkörper, welcher mit der entstehenden Abwärme auch klarkommt, dieses Problem gibt es beim 12100F nicht, für welchen auch der Boxed-Kühler ausreicht.