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本日発売の「Core i9-12900KS」はどこが“スペシャル”なのか?全方向テスト
2022年4月5日 22:00
Alder Lake-Sこと第12世代Coreプロセッサの新たな最上位モデル、「Core i9-12900KS」が4月5日に発売される。
発売に先立ってCore i9-12900KSをテストする機会が得られたので、最大5.5GHz動作を実現する「世界最速のデスクトップ向けCPU」の実力をベンチマークテストで確かめてみた。
最大5.5GHzに達するAlder Lake-Sの新たな最上位CPU
Core i9-12900KSは、デスクトップ向け第12世代Core(Alder Lake-S)の新たな最上位モデルとなる製品で、8コア16スレッドのPコアと、8コア8スレッドのEコアを搭載した16コア24スレッドCPUである。
CPUコアの構成は従来の最上位モデルであるCore i9-12900Kと同等だが、ベースクロックやブーストクロックがPコア・Eコアともに向上したほか、Thermal Velocity Boost(TVB)に対応したことで最大動作クロックは5.5GHzまで上昇した。電力指標のPBPは150Wで、MTPは241W。
CPUコアの動作クロックやブースト機能以外についてはCore i9-12900Kと同等で、DDR4-3200/DDR5-4800対応のメモリコントローラや、PCIe 5.0 x16 + PCIe 4.0 x4、iGPUの「Intel UHD Graphics 770」などの機能を備えている。製品パッケージはCore i9-12900Kの色違いバージョンとなっており、純正CPUクーラーは付属しない。
【表1】Core i9-12900KSの主な仕様 | ||
---|---|---|
モデルナンバー | Core i9-12900KS | Core i9-12900K |
CPUアーキテクチャ | Golden Cove + Gracemont | Golden Cove + Gracemont |
製造プロセス | Intel 7 | Intel 7 |
Pコア数 | 8 | 8 |
Eコア数 | 8 | 8 |
CPUスレッド数 | 24 | 24 |
L2キャッシュ | 14MB | 14MB |
L3キャッシュ | 30MB | 30MB |
ベースクロック | 3.4GHz(Pコア)、2.5GHz(Eコア) | 3.2GHz(Pコア)、2.4GHz(Eコア) |
ブーストクロック | 5.2GHz(Pコア)、4.0GHz(Eコア) | 5.1GHz(Pコア)、3.9GHz(Eコア) |
Turbo Boost Max 3.0 | 5.3GHz | 5.2GHz |
Thermal Velocity Boost | 5.5GHz | ─ |
CPU内蔵GPU (iGPU) | Intel UHD Graphics 770 | Intel UHD Graphics 770 |
GPU実行ユニット(EU) | 32 | 32 |
GPUクロック(最大) | 1.55GHz | 1.55GHz |
対応メモリ | DDR5-4800(2ch)、DDR4-3200(2ch) | DDR5-4800(2ch)、DDR4-3200(2ch) |
PCI Express | PCIe 5.0 x16、PCIe 4.0 x4 | PCIe 5.0 x16、PCIe 4.0 x4 |
Processor Base Power | 150W | 125W |
Maximum Turbo Power | 241W | 241W |
対応ソケット | LGA1700 | LGA1700 |
比較用CPUとテスト環境
今回は、新たに第12世代Coreの最上位モデルとなるCore i9-12900KSと、従来の最上位モデルであるCore i9-12900Kのパフォーマンスを比較する。
テストはASUSのIntel Z690マザーボード「ROG STRIX Z690-F GAMING WIFI」に搭載して行なう。GPUにはGeForce RTX 3090 Tiを搭載する「ASUS TUF-RTX3090TI-O24G-GAMING」を用意した。
なお、今回のテストでは、電力リミットであるPL1とPL2をともにマザーボードの標準設定であるUnlimited(約4,095W)に設定してテストする。
両CPUはブースト時の最大消費電力の指標であるMTPが241Wとされているが、ミドルレンジ以上のIntel Z690マザーボードではUnlimited設定が標準となっており、電力リミットの枷が外れたCore i9-12900KSがどれほどの電力を消費するのか、またそれを360mmラジエーターを搭載するオールインワン水冷「ADATA XPG LEVANTE 360 ARGB」で冷却できるのかにも注目だ。
【表2】テスト機材一覧 | ||
---|---|---|
CPU | Core i9-12900KS | Core i9-12900K |
コア数/スレッド数 | 8P+8E/24 | |
CPUパワーリミット | PL1=PL2=Unlimited、Tau=56秒 | |
CPUクーラー | ADATA XPG LEVANTE 360 ARGB (ファンスピード=100%) | |
マザーボード | ASUS ROG STRIX Z690-F GAMING WIFI [UEFI=1304] | |
メモリ | DDR5-4800 16GB×2 (2ch、40-39-39-76、1.1V) | |
ビデオカード | ASUS TUF-RTX3090TI-O24G-GAMING | |
システム用SSD | Samsung SSD 980 PRO 500GB (NVMe SSD/PCIe 4.0 x4) | |
アプリケーション用SSD | CFD CSSD-M2B2TPG3VNF 2TB (NVMe SSD/PCIe 4.0 x4) | |
電源 | Thermaltake Toughpower Grand RGB 1050W Platinum | |
GPUドライバ | GeForce Game Ready Drivers 512.16 (30.0.15.1216) | |
Resizable BAR | 無効 | |
電源プラン | バランス | |
OS | Windows 11 Pro 21H2 (build 22000.593/VBS有効) | |
モニタリングソフト | HWiNFO64 Pro v7.22 | |
ワットチェッカー | ラトックシステム RS-BTWATTCH2 | |
室温 | 約24℃ |
ベンチマーク結果
それでは、ベンチマークテストの結果をみていこう。
実施したベンチマークテストは、「CINEBENCH R23」、「Blender Benchmark」、「V-Ray Benchmark」、「やねうら王」、「HandBrake」、「TMPGEnc Video Mastering Works 7」、「PCMark 10」、「SiSoftware Sandra」、「3DMark」、「VRMark」、「ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク」、「FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマーク」、「Forza Horizon 5」「フォートナイト」、「Apex Legends」、「レインボーシックス シージ」、「Microsoft Flight Simulator」。
CINEBENCH
CPUの3DCGレンダリング性能を測定するCINEBENCH R23では、CPUが備える全てのCPUコアでテストを行なう「Multi Core」と、1スレッドでテストを行なう「Single Core」を実行した。最低実行時間はどちらも標準の「10分」に設定している。
Multi Coreでは、Core i9-12900KSが「27,876」を記録し、Core i9-12900Kの「26,797」を約4%上回った。一方、Core i9-12900KSのSingle Coreスコアは「2,090」で、「1,982」だったCore i9-12900Kを約5%上回っている。
3DMark「CPU Profile」
CPUのゲーミング性能をCPUスレッド数毎に計測するのが、3DMarkのCPUテスト「CPU Profile」だ。
ここでは、Core i9-12900KSがCore i9-12900Kを4~6%上回っており、シングルスレッドからフルスレッドまで安定して従来の最上位CPUを上回るパフォーマンスを発揮している。
Blender Benchmark
テストが刷新された「Blender Benchmark 3.0.0」では、3つのシーンのレンダリング速度(Samples per minutes)を計測した。
ここでも、Core i9-12900KSがCore i9-12900Kを4~5%上回っている。クロックの向上がしっかりパフォーマンスに反映されているという印象だ。
V-Ray Benchmark
1分間CGレンダリングを実行してその速度を計測するV-Ray Benchmarkでは、Core i9-12900KSがCore i9-12900Kを約4%上回った。
CINEBENCH、Blender、そしてV-Rayと、3DCG系のテストではおおよそ4~5%ほどCore i9-12900KSの方が優れているという結果が得られた。
将棋ソフト「やねうら王」
将棋ソフトの「やねうら王」では、KPPT型とNNUE型の評価関数でベンチマークコマンドを実行した。今回は、マルチスレッドテストとシングルスレッドテストを分けてグラフ化した。
マルチスレッドテストでは、Core i9-12900KSがNNUE型で約3%、KPPT型で約5%、それぞれCore i9-12900Kを上回った。シングルスレッドテストでも、Core i9-12900KSはNNUE型で約5%、KPPT型で約4%、Core i9-12900Kを上回っている。
動画エンコードソフト「HandBrake」
オープンソースの動画エンコードソフト「HandBrake」では、フルHD(1080p)と4K(2160p)の動画ソースをYouTube向けプリセットでエンコードするのに掛かった時間を測定した。
Core i9-12900KSは全ての条件でCore i9-12900Kより短時間でエンコードを完了しており、そのエンコード速度はCore i9-12900Kを約4~5%上回っている。
動画エンコードソフト「TMPGEnc Video Mastering Works 7」
動画エンコードソフト「TMPGEnc Video Mastering Works 7」では、フルHD(1080p)と4K(2160p)のソース動画をH.264形式とH.265形式に変換するのに掛かった時間を測定した。
いずれの条件でもCore i9-12900KSはCore i9-12900Kより短時間でエンコードを完了しており、H.264形式への変換では約4%、H.265形式への変換では4~5%、Core i9-12900Kを上回るエンコード速度を記録した。
PCMark 10
PCMark 10では、もっとも詳細なテストである「PCMark 10 Extended」のスコアを比較した。
Core i9-12900KSの総合スコア(PCMark 10 Score)は「12,724」で、Core i9-12900Kの「12,432」を約2%上回った。ジャンル別のスコアについても、写真編集などの速度を測定する「Digital Content Creation」でほぼ互角だったことを除いて、Core i9-12900Kを3~4%上回っている。
SiSoftware Sandra 「CPUベンチマーク」
SiSoftware SandraのCPUテストから、「Arithmetic」、「Multi-Media」、「Image Processing」のスコアをグラフ化した。
Core i9-12900KSは、CPUの演算性能を測定する「Arithmetic」で2~6%、マルチメディア性能を測定する「Multi-Media」で4~5%、それぞれCore i9-12900Kを上回った。
画像処理性能を測定する「Image Processing」では、ノイズリダクションのみCore i9-12900Kを約2%下回ったものの、それ以外の項目ではCore i9-12900KSが2~5%上回っている。
SiSoftware Sandra「メモリベンチマーク」
SiSoftware Sandraで、メインメモリの帯域幅とレイテンシの計測を行なった。
メモリ帯域幅は両CPUが58.38GB/sで横並びとなっている一方、メモリレイテンシはCore i9-12900KSが「27.3ns」を記録しており、Core i9-12900Kの「27.9ns」より若干短かった。
SiSoftware Sandra「キャッシュベンチマーク」
CPU内蔵キャッシュのレイテンシや帯域幅の測定を行なった結果、レイテンシ自体にそれほど大きな差はつかなかったが、帯域幅はキャッシュがより高クロックで動作する分、Core i9-12900KSの方が高い数値を記録していた。
3DMark
3DMarkでは、「Time Spy」、「Fire Strike」、「Wild Life」、「Port Royal」を実行した。
DirectX 11テストのFire Strikeでこそ約2%の差がついているが、他のテストの総合スコアはことごとく1%未満の差しかついておらず、Core i9-12900KSとCore i9-12900Kがほぼ同等いって差し支えない結果となっている。
VRMark
VRMarkでは、「Orange Room」、「Cyan Room」、「Blue Room」を実行し、スコアと平均フレームレートをグラフにまとめた。
GPUがボトルネックになる超高負荷テストのBlue Roomは両CPUが互角のスコアを記録しており、DirectX 12テストのCyan RoomでもCore i9-12900KSが約1%上回ったのみで僅差の結果となっている。CPUのボトルネックが生じやすいOrange RoomではCore i9-12900KSがCore i9-12900Kを約6%上回った。
ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク
ファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマークでは、描画品質を「最高品質」にして、フルHD~4Kの画面解像度でテストを実行。スコアと平均フレームレートをグラフ化した。
Core i9-12900KSは、フルHDで約2%、WQHDで約1%、それぞれCore i9-12900Kを上回っているが僅差であり、4Kでは1%未満の差となっている。
FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマーク
FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマークでは、描画品質を「高品質」にして、フルHD~4Kの画面解像度でテストを実行した。
Core i9-12900KSは全ての条件でCore i9-12900Kを上回っているが、その差は1%前後と僅差で、ベンチマークの測定誤差の範囲内と言っても良い程度でしかない。
Forza Horizon 5
Forza Horizon 5では、描画品質を「エクストリーム」に設定したフルHD~4Kの画面解像度と、フルHD解像度で描画品質を「高」に引き下げた高fps設定で、ゲーム内ベンチマークモードを実行した。
結果としては、Core i9-12900KSとCore i9-12900Kの平均フレームレートはほぼ横並びとなっている。もっともCPUのボトルネックが生じやすい高fps設定でも2fpsしか差がついていない。
フォートナイト
フォートナイトでは、描画品質を「最高」に設定したフルHD~4Kの画面解像度と、フルHD解像度で描画品質を「中」に引き下げた高fps設定で、フレームレートを計測した。テスト時のグラフィックスAPIはDirectX 12で、3D解像度は100%。
平均フレームレートが300fpsを超える高fps設定では、Core i9-12900KSがCore i9-12900Kを約7%上回っているが、描画品質を「最高」にしたさいはフルHDでも約2%の差しかついておらず、高解像度になるとほとんど差がついていない。
Apex Legends
Apex Legendsでは、描画品質を可能な限り高く設定して、フルHD~4Kの画面解像度でフレームレートを計測した。テスト時の上限フレームレートは300fps。
ここでも、両CPUの結果は互角と言うのが相応しい程度の差しかついていない。記録されたフレームレート自体は高いものであり、Core i9-12900KSとCore i9-12900Kは、どちらもGeForce RTX 3090 Tiのパフォーマンスをしっかり引き出せているとも捉えられる結果だ。
レインボーシックス シージ
レインボーシックス シージでは、描画設定を「最高」にして、フルHD~4Kの画面解像度でゲーム内ベンチマークモードを実行した。グラフィックスAPIは「Vulkan」で、レンダリングのスケールは100%。
フルHDでは約3%の差がついているが、この時の平均フレームレートは500fpsを超える極端に高い数値であり、440fps前後を記録したWQHD以上の高解像度になると、両CPUのフレームレートは同程度となっている。
Microsoft Flight Simulator
Microsoft Flight Simulatorでは、描画設定を「ウルトラ」にしたフルHD~4Kの画面解像度と、フルHD解像度で描画品質を「ミドル」に引き下げた高fps設定で、フレームレートを測定した。グラフィックスAPIは「DirectX 11」で、羽田空港から関西国際空港へのルートをエアバスA320neoでAIに飛行させ、離陸から3分間の平均フレームレートを計測している。
Core i9-12900Kは、描画設定「ウルトラ」でテストした3種類の解像度において、約3% Core i9-12900Kを上回った。また、高fps設定ではCore i9-12900Kを約4%上回っている。
システムの消費電力
ワットチェッカーを使ってシステムの消費電力を測定し、アイドル時の最小消費電力と、ベンチマーク実行中の平均消費電力および最大消費電力をグラフ化した。今回は、CPUベンチマークと3Dベンチマークの結果を分割してグラフ化している。
アイドル時の最小消費電力は、Core i9-12900Kの83.6Wに対し、Core i9-12900KSは85.2Wと僅かに高い数値となっていた。
CPUベンチマーク実行中の消費電力は、Core i9-12900KSが平均393.0~418.1W、最大415.5~438.6W。Core i9-12900Kは平均321.2~343.8W、最大332.2~347.6W。Core i9-12900KSの方が平均値で19~26%、最大値で21~27%高い消費電力となっている。
3Dベンチマーク実行中の消費電力は、Core i9-12900KSが平均630.1~658.5W、最大643.8~750.7W。Core i9-12900Kは平均580.0~608.5W、最大615.7~689.8W。CPUの違いによる消費電力差は1割弱で、CPUベンチマークよりも差は小さいが、絶対値としてはかなり大きな差がついており、電力効率の面ではCore i9-12900Kが明らかに優勢だ。
CINEBENCH R23 Multi Core実行中のモニタリングデータを確認
HWiNFO64 Proを使って取得した、CINEBENCH R23のMulti Coreテスト実行中のモニタリングデータをもとに、CPU温度、消費電力、動作クロックの平均値と最大値をグラフ化した。また、モニタリングデータの推移グラフ化している。
電力リミットを開放されたCore i9-12900KSは、平均257.5Wの電力を消費しながら、Pコア平均5,030.8MHz、Eコア平均3,990.8MHzで動作していた。CPU温度はPコアが平均89.9℃で最大92℃、Eコアが平均74.4℃で最大77℃となっており、サーマルスロットリングが作動する100℃には達していない。
モニタリングデータをまとめた推移グラフを見比べてみると、Core i9-12900KSはテスト序盤に270W近い電力を消費しながら約5,100MHzほどのPコアクロックで動作しているのが確認できる。
Core i9-12900Kでは見られないこの特徴的なブースト動作は、CPU温度が90℃付近に達すると落ち着いていることから、動作温度に余裕がある際にCPU倍率を引き上げるTVBに関連したものと思われる。
良くも悪くも「スペシャル」なAlder Lake-S最上位モデル。最上位を求めるエンスージアスト向けのCPU
Core i9-9900KS以来の「SPECIAL EDITION」となるCore i9-12900KSの性能は、確かに通常モデルであるCore i9-12900Kより確かに向上しているものの、その代償としてCore i9-12900Kがおとなしく見えるほど大きな消費電力と発熱が生じている。消費電力と発熱はCPUの負荷に応じたものであるため、CINEBENCH R23 Multi Core実行中のような大電力と発熱が常に生じるわけではないが、扱いやすいCPUでないことは間違いない。
Core i9-12900KSの予約販売時の価格は税込み10万5,800円前後で、Core i9-12900Kの実売価格である8万円前後よりもだいぶ高い価格となっている。Core i9-12900KSは良くも悪くもスペシャルな仕様のCPUであり、「世界最速」や「最上位」というワードや、高クロック動作実現のために選別されたCPUであることに価値を見出せる、エンスージアストのためのCPUなのである。
高性能なAlder LakeをさらにブーストしたCore i9-12900KSを発売と同時(つまり、この記事の公開と同時です)にライブ解説します。“KTU”加藤勝明氏によるベンチマーク結果解説、実機動作デモを中心にお届け! ※ライブ終了後は即録画版が公開されます