Intel Core i9-13900K Review en Español (Análisis completo)

Es 20 de octubre de 2022, así que hoy se estrena el Intel Core i9-13900K y resto de CPU Raptor Lake-S, donde la marca Azul alcanza nuevas cotas de rendimiento gracias al sustancial aumento de frecuencia en su arquitectura de P-Core + E-Core.

Este modelo tope de gama duplica el recuento de núcleos eficientes a 16, suman un total de 32 hilos. Con ellos pretende superar al buque insignia de AMD en multitarea y especialmente en juegos, un terreno que siempre le ha sido favorable a Intel. Además viene con mejoras en caché L2 al duplicar su capacidad, Intel Thread Director y mayor MTP hasta 253W. ¡Veamos de qué es capaz!

Agradecemos a Intel su confianza en nosotros por enviarnos estas CPU para su análisis.

Intel Core i9-13900K características técnicas

Unboxing

En la presentación para los medios Intel suministra las unidades Intel Core i9-13900K y Intel Core i5 13600K en un bonito pack de caja de cartón duro y cajitas individuales para las CPU, acompañadas de una representación, hay que decir a baja resolución, de cómo sería el interior del troquel Raptor Lake.

En la presentación al público general cada CPU tendrá en su propia caja de cartón flexible, la cual parece disminuir un poco de tamaño, manteniendo los colores corporativos y una ventana para ver la CPU a través de ella y del blíster de plástico que la contiene. Ninguna de estas CPU 13-K incluirá disipador, tan solo el manual de soporte para el usuario y una pegatina de Intel.

Nueva generación refresco de la anterior con 22 procesadores

Efectivamente serán 22 los procesadores que habrá en la lista de Raptor Lake si sumamos los i5, i7 e i9 con sus variantes normal, T y K para todos los públicos. Una arquitectura que ya incluso desde el lanzamiento de Alder Lake sabíamos que iba a ser un refresh del troquel de 10 nm. Esta vez se amplía el die para elevar las frecuencias de procesamiento del Intel Core i9-13900K en 600 MHz respecto a los P-core del 12900K.

Las CPU más destacadas en el campo del gaming y setups multitarea de alto rendimiento serán los siguientes:

• Intel Core i9-13900K y KF: las CPU tope de gama por excelencia, combinando un alto rendimiento en frecuencias con un total de 24 núcleos y 32 hilos. Ideales para equipos destinados a altas cargas de trabajo y juegos principalmente.
• Intel Core i7-13700K y KF: la versión equilibrada que en esta generación iguala la cantidad de núcleos e hilos que tenía el 12900K, así que posiblemente será el que tenga la mejora relación rendimiento-precio para equipos de gama alta y propósito general.
• Intel Core i5-13600K y KF: como siempre, la opción económica dentro de la serie K para los que buscan un alto rendimiento en juegos, el cual eleva su cantidad de núcleos a 6 P-core + 8 E-core como el anterior 12700K. Su objetivo está claro; superar al 7600X de AMD por el mayor margen posible.

A efectos de diseño, el Intel Core i9-13900K prácticamente es idéntico al 12900K de la anterior generación anterior, adoptando el socket LGA 1700 y un tamaño de 78 x 78 mm. Sobre él se asienta el IHS soldado al die, el cual es un poco más grueso que en la 11ª generación, mientras que el die adelgaza. Éste último sí que cambia en cuanto a tamaño, ya que pasa a ser de 238 x 108 mm frente a los 204 x 102 mm que medía el die de los Alder Lake. Este incremento se hace necesario para duplicar la cantidad de E-core y poder elevar las frecuencias de reloj sin sobrecalentamiento.

A diferencia de AMD, Intel sigue adoptando un sistema de contactos que borde una zona central donde se colocan los condensadores de filtrado y elementos de entrada de energía. De esta forma el encapsulado cubre gran parte de la zona superior con las dos aletas que permiten ejercer presión contra el socket. De esta forma los elementos cerámicos no se sobrecalentarán con el elevado amperaje al que trabaja el chip.

Acerca de los sistemas de enfriamiento para este Intel Core i9-13900K, obviamente recomendamos el más potente posible, pues de esta forma el nivel PL2 de energía podrá estar más tiempo activo si las temperaturas lo permiten. Incluso con una RL de 360 mm de gama alta veremos temperaturas medias de caso 90ºC y picos continuados de 100ºC si el escenario es tan favorable como para rozar los 300W de consumo. En caso de usar un disipador pequeño o de perfil bajo, pues lo mejor sería limitar las cifras PL1, PL2 y Tau desde la BIOS para asegurar la estabilidad.

Arquitectura Raptor Lake y todas sus novedades

La 12ª generación de procesadores adoptó profundos cambios en su arquitectura como la introducción de los Efficient Core o el concepto de Límite de Potencia en lugar de TDP precisamente allanando el camino a lo que realmente iba a ser el nodo de 10 nm SuperFin en Rapto Lake-S. Esta en esta 13ª generación donde se ha afinado su proceso de fabricación Intel 7 hasta conseguir impresionantes mejoras de reloj de hasta 600 MHz.

Es la única posibilidad que tiene Intel para luchar contra el troquel de 4 nm Zen 4 de AMD que ha conseguido un gran aumento de rendimiento y eficiencia. Por su parte, los benchmarks previos que se han visto del Intel Core i9-13900K muestra mejoras que llegan hasta el 15% de rendimiento en single-thread, 41% en multi-thread y un 40% en rendimiento general respecto al 12900K. Con estas cifras una vez más se pondría por encima del procesador de 16C/32T de AMD, especialmente en juegos, pero ¿será suficiente para batir las CPU con AMD 3D V-cache?

Mismo nodo y arquitectura híbrida

Raptor Lake utiliza el mismo nodo que Alder Lake y por tanto su nueva arquitectura híbrida que hizo resurgir la arquitectura x86 de la marca Azul frente al asedio de AMD. El ligero aumento de área del die ha sido necesario para aumentar la cantidad de núcleos de esta CPU en concreto y de paso separar un poco más los P-core para que alcancen increíbles frecuencias por fin rozando los 6,0 GHz.

El Intel Core i9-13900K utiliza una nueva microarquitectura para sus núcleos de rendimiento o P-core denominada Raptor Cove. Estos núcleos se encargan de tareas de subproceso ligero y único como son las cargas de trabajo en juegos y aplicaciones de productividad, por ejemplo renderizado. Tenemos un total de 8 P-core en esta CPU, los cuales alcanzan una velocidad Turbo Boost Max 3.0 de 5,80 GHz (frecuencia de un solo núcleo en ráfaga), siendo un aumento de 600 MHz respecto al 12900K.

Parte de una velocidad base de 3,00 GHz, la cual disminuye para dar un mayor margen de trabajo a la CPU y conseguir una mejor eficiencia en tareas ligeras o reposo. Finalmente opera a una frecuencia de 5,5 GHz en todos los núcleos de stock, siendo un aumento de 600 MHz respecto al 12900K en su frecuencia de stock. Obviamente los P-core siguen siendo núcleos que utiliza la tecnología HyperThreading de Intel para generar 2 subprocesos por cada núcleo, sumando un total de 16 hilos.

Respecto a los E-core, utiliza el mismo troquel Gracemont que apareció el Alder Lake, aunque sí se mejora sustancialmente la memoria caché y además se duplica la cantidad de unidades hasta los 16 E-core distribuidos en 4 complejos sin HyperThreading. Recordamos que estos núcleos se encargan de trabajos multiproceso, multitarea y tareas en segundo plano, brindando una gran fluidez en el sistema cuando tenemos varias aplicaciones abiertas. Las frecuencias de operación de los E-core serán de un reloj base aumentado hasta los 4,30 GHz (3,9 en el 12900K) partiendo de 2,20 GHz en frecuencia base (2,4 GHz en 12900K), por lo que amplía su margen de operación.

Caché mejorada y MTP aumentado

Ahora nos centramos en la memoria caché, la cual ha mejorado sustancialmente en cuanto a capacidad y velocidad como luego veremos en las pruebas. Esta unidad cuenta con un bloque de caché L3 de 36 MB aumentando en 6 MB respecto al 12900K, estando gestionada mediante Smart Caché y accesible para todos los núcleos. La caché L2 mejora aún más pasando de 1,25 MB a 2 MB en cada P-core, duplicando su capacidad de 2 a 4 MB en los grupos E-core para sumar un total de 32 MB. De esta forma pretende combatir la 3D V-Cache de AMD que pronto verá la luz en Zen 4. Finalmente la configuración de caché L1 consiste en 32 KB L1I y 48 KB L1D para P-core y 64 KB L1I y 32 KB L1D en los E-core.

Intel también ha anunciado mejoras para el Intel Thread Director de Windows, el cual se encarga de gestionar las instrucciones del sistema y distribuir los subprocesos de forma más eficaz y eficiente entre los núcleos heterogéneos. Tanto el reparto de tareas como la importancia y prioridad de éstas será gestionado por el sistema, por lo que un funcionamiento óptimo de Thread Director será crítico.

Llega el momento de hablar acerca de la configuración TDP del Intel Core i9-13900K, aunque este concepto ya no se debe utilizar para las CPU Intel desde Alder Lake hacia adelante al rebautizarse como PBP (Processor Base Power), que también conocemos como PL1, siendo de 125W para las CPU -K de Intel. Digamos que este será el consumo base del procesador o disipación de potencia con carga de trabajo complejas.

La medida que cambia será el modo turbo, lo que conocemos por PL2 o MTP (Maximum Turbo Power), que pasa de 241W a 253W para el 13900K. Esta será la cifra máxima de disipación de potencia que variará en cada modelo Intel, pudiendo alcanzarse con Thermal Velocity Boost para dar el máximo rendimiento del procesador de forma temporal.

Existe un tercer valor variable en estas CPU denominado Tau o tiempo de duración del estado PL2, el cual se gestiona automáticamente por la BIOS según las temperaturas de la CPU (mientras mejor refrigeración, mayor Tau, y que podemos modificar nosotros mismos. Existe una opción adicional en las placas denominada Dual Tau Boost que le indica a la CPU cuánto tiempo adicional puede permanecer en PL2 siempre que sea posible.

North Brigde e IGPU

Seguimos ahora con el puente norte del Intel Core i9-13900K o interfaz de entrada/salida, la cual sufre ciertas mejoras en esta nueva generación, pero no sustanciales. En realidad estas solo tienen que ver con la memoria RAM, pasando de una frecuencia nativa de 4800 MT/s a 5600 MT/s DDR5 1DPC (1 DIMM por canal) y de 3600 MT/s a 4400 MT/s en 2DPC, incremento sustancial que podrá incrementar más gracias a los perfiles JEDEC Intel XMP 3.0. Estas CPU siguen siendo compatibles con memorias DDR4 para placas de gama baja.

El recuento de carriles PCIe sigue siendo el mismo con 16 PCIe Gen5 conectados casi siempre a las ranuras PCIe, y 4 carriles PCIe Gen4 conectados a una ranura M.2. La interfaz de comunicación DMI o Direct Media Interface se mantiene en la versión 4.0, utilizando para ello 8 carriles 128 Gbps en subida y bajada independientes a los PCIe. Permanece el soporte con chipsets de la serie 600, pero se añaden placas de nueva generación con chipset Z790, H770 y B760 que incrementan su capacidad de conexiones como veremos en reviews de placas.

Por último y no menos importante, tenemos los mismos gráficos integrados Intel UHD Graphics 770 de la generación 12.2 basados en un nodo de 10 nm igual que los presentes en la serie Alder Lake. Tienen un recuento de 32 unidades de ejecución y 256 shaders, aumentando su frecuencia a 1,65 MHz. Soportarán DirectX 12, HDCP 2.2 y hasta tres conexiones de vídeo 4K, integrando Intel Gaussian & Neural 3.0. Estos gráficos no servirán para correr juegos triple A, es más que evidente.

Banco de pruebas y rendimiento

Llega el momento probar el Intel Core i9-13900K y hacer una comparativa con sus rivales con el siguiente banco de pruebas:

La placa Asus ROG Maximus Z790 Hero se ha configurado con una versión de BIOS 0502 con valores de stock, utilizando para las pruebas Windows 11 Pro en su última versión y VBS deshabilitado.

Benchmarks (Test sintéticos)

Los test que hemos utilizado son:

• Cinebench R15, R20 y R23 (Puntuación CPU)
• Aida64 (memoria RAM)
• 3DMARK Fire Strike (DX11) y Time Spy (DX12) (Physics Score)
• VRMARK Orange Room
• PCMark 8
• PCMark 10
• Blender proyecto Robot
• Wprime 32M

Las velocidades de lectura y escritura en la memoria RAM muestran un rendimiento superior a las CPU AMD Zen 4, que en cualquier caso ya eran inferiores a Alder Lake en frecuencias similares. Al ser CPU de un solo die, estas cifras se mantendrán en cualquier de las configuraciones de núcleos disponibles.

En las pruebas de máximo rendimiento de Cinebench R15 obtenemos una mejora del 52% en multi-core respecto al 12900K y del 14% en single-core, mientras que el 7950X de AMD se mantiene igualado en multi-core y se ve superado en single-core. En el test de CB-R20 estas medidas respecto al 12900K son del 46% y 11% respectivamente y supera al 7950X por un 6% en single-core, aunque una vez más está casi igualado en rendimiento multi-core. Finalmente en CB-R23 demuestra ser la CPU más potente de cuantos hemos probado, superando al 12900K en un 48% multi-core, y rompe la barrera de los 2200 puntos en un solo hilo, impresionante.

Este 13900K le da un nuevo boost al rendimiento en test gráficos obteniendo increíbles resultados en Fire Strike en DX11 superando al 7950X en un 21% y al 12900K en un 40%, mientras que en el test de DX12 Time Spy tenemos un 24% de mejora respecto al 12900K y del 47% respecto al buque insignia de AMD Zen 4. El resto de test son un poco menos representativos, y por ejemplo en PCMark o el test de Blender los datos están a la par con AMD, manteniéndose éstos en superioridad en WPrime.

Pruebas en juegos

A continuación evaluamos el rendimiento del Intel Core i9-13900K en juegos con resoluciones 1080p, 1440p y 2160p. Recordemos que a menor resolución de juego, mayor será la influencia de la CPU. El test se ha llevado a cabo con Resizable-BAR activado en la BIOS. La configuración que hemos elegido en cada caso será la que sigue:

• Shadow of the Tomb Raider, Alto, TAA, DirectX 12
• Far Cry 5, Alto, TAA, DirectX 12
• DOOM Eternal, Ultra, Vulkan
• Final Fantasy XV, standard, TAA, DirectX 11
• Deus EX Mankind Divided, Alto, DirectX 11
• Metro Exodus, Alto, DirectX 12

El aumento de frecuencias y caché L2 le ha servido al 13900K para superar al Ryzen 7 5800X3D y otras CPU en 3 de 6 juegos probados en 1080p y 2K, aunque el 12700K y sobre todo el procesador de AMD le siguen muy de cerca en framerate. Está por ver qué son capaces de hacer los procesadores Zen 4 cuando reciban su boost con caché 3D V-cache.

Comparativa Intel Core i9-13900K con DDR5-5600 MHz vs DDR5-6600 MHz

Dado que tenemos unos módulos Corsair Vengeance DDR5 de 6600 MHz, los hemos aprovechado para comparar el rendimiento del procesador con esta frecuencia máxima vs los 5600 MHz de stock que soporta.

Obviamente las diferencias de rendimiento en ancho de banda mostrado están muy a favor de las DDR5 de 6600 MHz, pero sorprende ver que en los test reales con juegos el rendimiento se mantiene prácticamente invariante en Full HD con casi todos los títulos probados.

Overclocking

Hemos efectuado un overclocking manual para ver si el Intel Core i9-13900K puede mejorar su rendimiento puro respecto a la configuración de stock de la placa base.

El margen de overclocking en este modelo ha sido escaso, consiguiendo aumentar solo 100 MHz en todos los núcleos hasta 5,6 GHz @1,34V con LLC en nivel 5. El incremento de rendimiento es prácticamente nulo al menos en una placa de gama muy alta como ésta que ya pone la CPU a su máximo.

El consumo bajo estrés se incrementa alrededor de 30W, apareciendo thermal throttling tras unos 80 segundos de estrés continuado por llegar a 100ºC. Esto solo pasa en aplicaciones específicas de estrés y benchmark, pero en tareas y juegos se mantiene estable.

Consumo y temperatura

Se ha utilizado el test de Prime95 para analizar temperaturas y consumo del Intel Core i9-13900K en distintos escenarios monitorizando la telemetría mediante HWiNFO y midiendo el consumo del banco de pruebas con un vatímetro.

En este apartado debemos hacer varias apreciaciones sobre el desempeño del procesador en función de la configuración de energía fijada por la placa base y la BIOS. Las cifras representadas en las gráficas corresponden a la configuración de stock de la placa Asus ROG Maximus Z790 Hero, la cual no fija límites en PL2 para esta CPU. Por ello vemos consumos puntuales de 300W en determinados test como Prime95 o Cinebench, superando los 253W especificados por Intel. Consecuencia de ello es tener temperaturas medias de 91ºC y picos de 100ºC.

En tareas generales, juegos y otros test efectivamente el consumo no ha superado esos 253W. Las frecuencias y voltajes de operación a su máxima capacidad serán de 5,5 GHz P-core @1,32V y 4,3 GHz E-core @1,32V, con picos de 1,484V cuando se alcanza el boost de 5,8 GHz. Estas cifras se han mantenido estables durante todo el tiempo de estrés.

Con el objetivo de controlar un poco las temperaturas, hemos fijado manualmente el límite de 253W en el apartado Short Duration Package Power Limit en la BIOS. Los resultados de rendimiento puro se mantienen prácticamente invariantes en test sintéticos, asegurando temperaturas ligeramente inferiores con 88ºC de media, aunque los picos se mantienen en 100ºC. En juegos no hay diferencias de rendimiento, por lo que en principio, sería recomendable jugar con estos límites de PL1 y PL2 en función del tipo de refrigeración que tengamos.

En cualquier caso, queda claro que el consumo es superior a los 230W del AMD Ryzen 9 7950X y por ello recomendamos una fuente de alimentación de mínimo 850W al obtener cifras de 805W en nuestro banco de pruebas con la Nvidia RTX 3080 Ti. Al igual que ocurre con Zen 4, Raptor Lak-S es una plataforma con elevadas temperaturas si damos rienda suelta a sus límites de consumo.

Rendimiento y comparativa en modo PL2 = 125W

Una consecuencia de lo analizado en el apartado anterior es la duda de cómo rendirá este Intel Core i9-13900K ajustando su MTP a 125W y hacerlo coincidir con su PBP o consumo base. Sería algo similar al modo ECO de los AMD con 65W, solo que aquí vamos a mantenerlo en el valor base que fija Intel para sus CPU K.

A todos los efectos el procesador de Intel sigue consumiendo más que los AMD, más concretamente esos 125W. En cuanto a las frecuencias de reloj bajo máximo estrés bajan a 4,2 GHz P-core @1,01V y a 3,3 GHz E-core @1,01V, aunque todavía es capaz de alcanzar en momento puntuales ráfagas de 5,5 GHz y 5,8 GHz en P-core y 4,3 GHz en E-core cuando hacemos un uso normal del equipo en juegos y aplicaciones.

De hecho podemos ver cómo en los test de juegos el rendimiento es prácticamente igual que con la CPU a 253W MTP, lo cual es una noticia muy positiva para los que tengan disipadores o RL más modestos. Las temperaturas que obtenemos en este escenario son de 33ºC en reposo 55ºC bajo estrés con picos de 63ºC, la mejora es impresionante. Obviamente en renderizado o procesamiento bruto, la CPU estará un poco más limitada por frecuencias, obteniendo cifras similares al Ryzen 9 7950X configurado a un TDP de 65W.

Todos estos procedimientos se pueden llevar a cabo desde Intel XTU si necesidad de entrar en la BIOS, así como modificar frecuencias de reloj y más parámetros sobre la marcha. Las CPU bloqueadas también soportan ajuste de PL1 y PL2

Podríamos dar un paso más y disminuir PL1 65W y PL2 a 125W limitada a 96 segundos de Tau para poner la CPU en total bajo consumo, disminuyendo las frecuencias bajo estrés a 3,0 GHz P-core y 2,4 GHz E-Core con boost de 5,5 GHz y 4,3 GHz respectivamente. La temperatura media aquí marcada sería de 41ºC.

Palabras finales y conclusión acerca del Intel Core i9-13900K

El 13900K cumple las expectativas como el procesador más rápido del mercado superando a su antecesor en alrededor de un 40%, siendo clave el brutal aumento de frecuencias de reloj y añadir 8 E-core más. Incluso desbanca -por poco- a una referencia de 16C/32T como es el Ryzen 9 7950X, siendo más rápido en single-core.

Rendimiento que se refleja especialmente en tareas de procesamiento bruto como es el renderizado, y juegos en Full HD donde la CPU tiene aún bastante influencia, si bien en 2K y 4K saca poca ventaja del resto. Será una auténtica bestia en el manejo de procesos del sistema gracias a Thread Director, manteniendo sus 20 carriles junto a las plataformas Z790 y Z690.

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La capacidad de overclocking ha sido escasa al ya operar a 5,5 GHz en todos los núcleos al menos en placas de gama alta sin límite en PL2. Esto le hace ser sumamente exigente térmicamente, mientras que el consumo es muy superior al 7950X con una gran diferencia entre los 4 y 10 nm.

La prueba con PL2 limitado a 125W ha resultado muy reveladora, pues mantiene las cifras de FPS en juegos, consume la mitad y mejora muchísimo las temperaturas a costa de rendimiento bruto, por lo que será una técnica fácil de hacer desde Intel XTU y que gradualmente nos puede ser útil si tenemos un disipador de gama media/baja o no necesitamos tanta potencia bruta. Si bien es cierto la CPU tope de gama Zen 4 hace lo mismo con un Modo Eco a 65W TDP.

El precio oficial del Intel Core i9-13900K será de $589, aunque en los primeros días de venta está apareciendo por 799 € en PcComponentes como cifras más altas, dónde las tiendas le han metido bien al lápiz. Tened paciencia porque las cifras irán cayendo en los siguientes días. La lucha entre las bestias de Intel y AMD está por todo lo alto, y por ahora la marca Azul parece sacar un poco de ventaja en rendimiento y precio ¿cuál será tu elección? ¿lo comprarás en Amazon para ahorrar?

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