Intel Kaby Lake: Core i7-7700K, i7-7700, i5-7600K und i5-7600 im Test

1 - Einleitung 2 - Z270, Optane, Overclocking-Tools und HD Graphics 630 3 - Test-Setup und Overclocking 4 - Benchmarks: Rendering und Office 5 - Benchmarks: Workstation-Anwendungen 6 - Benchmarks: DTP und Multimedia 7 - Benchmarks: Gaming und integrierte Grafik (iGP) 8 - Core i7-7700K: Leistungsaufnahme & Temperaturen 9 - Core i7-7700: Leistungsaufnahme & Temperaturen 10 - Core i5-7600K: Leistungsaufnahme & Temperaturen 11 - Core i5-7600: Leistungsaufnahme & Temperaturen 12 - Unterschiedliche Chipqualität und ihre Folgen 13 - Fazit

200er-Chipsätze und Optane-Ready-Support

Sowohl die Chipsätze der 200er- als auch der 100er-Serie unterstützen Kaby-Lake- und Skylake-Prozessoren. Diese duale Kompatibilität könnte ein interessantes Dilemma für Enthusiasten schaffen, die einen Skylake-Prozessor kaufen wollen, oder all jene, die an einem neuen Z270-Mainboard interessiert sind.

Intels 200er-Serie-Portfolio beinhaltet die Chipsätze Z270 für Enthusiasten (Übertaktung wird unterstützt), H270 und B250 für Mainstream- und Business-Boards ohne Overclocking sowie die Business-spezifischen Modelle Q270 und Q250. Diese Chipsätze bringen begrenzte Verbesserungen mit, die auf dem Funktionsumfang der 100er-Serie aufbauen.

Realistisch betrachtet gibt es kaum einen Grund für einen Wechsel, wenn man bereits ein Z170-basiertes Mainboard besitzt.

Die Features von Z170 sind auch beim Z270 vertreten: Man bekommt Support für Dual-Channel-Speicher mit bis zu zwei DIMMs pro Kanal, sechs SATA-III-Ports (6 GBit/s), bis zu zehn USB-3.0-Ports und kombiniert maximal 14 USB-2.0- und USB-3.0-Ports.

Intel hat außerdem die Management Engine (ME) für alle Chipsätze auf den Stand 11.6 gebracht. Die Z270-, H270- und Q270-Plattformen unterstützen On-Board-RAIDs der Modi 0, 5 und 10, auch wenn der Durchsatz durch die DMI-3.0-Verbindung (Direct Media Interface) zwischen CPU und PCH limitiert wird.

Der PCH fungiert als Kommunikationszentrum für viele Kernfunktionen – und Intel verwendet weiterhin die gleiche, vier GByte/s schnelle DMI-3.0-Verbindung zwischen PCH und CPU. Immerhin fügt Intel vier PCIe-Lanes bei den Chipsätzen Z270, H270 und B250 hinzu.

Mainboard-Hersteller profitieren zudem von mehr HSIO-Lanes (High Speed I/O) als zuvor, mit denen sie verschiedene Features wie zusätzliche SATA-, Ethernet-, USB- und M.2-Schnittstellen realisieren können. Bei den Z270-Boards wächst ihre Zahl von 26 auf 30 Lanes während der Zuwachs bei H270 von 22 auf ebenfalls 30 Lanes deutlich größer ausfällt.

Die Chipsätze der H-Serie sind traditionell abgespeckte Versionen der Z-Modelle mit weniger HSIO-Lanes und mangelndem Overclocking-Support. Aber der Sprung von 22 auf 30 HSIO-Lanes wird in breiterer Bestückungsvielfalt resultieren – beispielsweise in mehr Speicher- und Konnektivitätsoptionen.

Intel limitierte die HSIO-Lanes bei den Chipsätzen der 100er-Serie auf eine x4-Verbindung pro Gerät – bei den 200er-Chipsätzen steigt das auf x8 pro Gerät. Damit wäre sogar ein zusätzlicher PCIe-Slot drin. Aber auch hier ist zu beachten, dass auch ein x8-Arrangement vom limitierten DMI-3.0-Durchsatz.

Intels „Optane Memory Ready“-Branding steht jedoch unausgesprochen im Raum – und auch wenn Intel noch nicht bereit ist, dieses Thema inhaltlich zu adressieren, ist die Firma dennoch schon eifrig mit dem Marketing für dieses Feature beschäftigt. „Optane“ ist Intels Markenname für seine 3D-Xpoint-basierten Speicherprodukte, die die Ära persistenter Speicher einläuten sollen.

Optane sollte sich preislich und in Sachen Performance zwischen NAND und DRAM einordnen, wird also viel schneller als aktuell existierende Speicherlösungen sein – aber auch deutlich teurer. Optane soll sogar schnell genug sein, um als Systemspeicher zu fungieren, der als DIMM-Modul eingeklinkt wird. Allerdings scheint Intel sein Optane-DIMMs vorerst komplett auf Eis gelegt zu haben, so dass 3D-Xpoint-Speicher auf der Kaby-Lake-Plattform nur als Speicher-Cache debütieren wird.

Wir haben außerdem die AIC-Version (Add-in Card)einer Optane-SSD entdeckt, die in einen normalen PCIe-Slot passt. Intels Unterlagen lassen aber vermuten, dass der Hersteller zuerst eine M.2-Variante auf den Markt bringen wird. Die Optane-M.2-SSD soll in der zweiten Hälfte dieses Jahres als Cache-Speicher verfügbar werden, der den Boot-Prozess und den Start von Anwendungen beschleunigt. Intels RST-Treiber (Rapid Storage Technology) wird dann wahrscheinlich dafür zuständig sein, „heiße“ – also häufig genutzte – Daten zu identifizieren und sie auf die Optane-NVMe-SSD zu verschieben.

Nur: Diese Art des schnellen Zwischenspeichers ist an sich nichts Neues mehr und im SSD-Zeitalter von deutlich geringerer praktischer Bedeutung, als es die ersten SSD-Caches im HDD-Zeitalter waren.

Intel hat in der Vergangenheit schon verschiedene Caching-Option offeriert, von denen keine einzige wirklich gut bei Enthusiasten ankam – und Optane könnte es aus dem oben genannten Grund ähnlich ergehen.

Zudem haben Cache-Lösungen durch die Bank wegen des Out-of-Cache-Datenzugriffs mit Latenz-Spikes zu kämpfen – und die Häufigkeit des Auftretens von „stotternder“ Performance korreliert direkt mit der Größe des Caches. Die Optane-M.2-SSDs wird es wahrscheinlich in Größen von 16 und 32 Gigabyte geben – also nicht groß genug, um sie als Boot-Laufwerke zu nutzen. Auch für wirklich anspruchsvolle Multitasking-Umgebungen ist das zu wenig.

Optane-Cache-SSDs werden einen Chipsatz der 200er-Serie und einen Kaby-Lake-basierten Core-i3-Prozessor (oder besser) benötigen. Wenn man als Besitzer eines 100er-Serie-Mainboards auf einen Kaby-Lake-Prozessor wechselt, wird man die Cache-Funktion also nicht nutzen können. Die Chipsatzbeschränkung impliziert zudem, dass schnelle Optane-Speicher ebenfalls vom limitierten DMI-3.0-Durchsatz eingeschränkt werden.

BCLK-basierte Spannungsanpassung und AVX Offset Ratio

Intel bewirbt sein BCLK-basiertes Spannungs-Taktfrequenz-Tool als praktisches Hilfsmittel für Übertakter, gewährt aber kaum Einblicke in seine konkrete Funktionsweise. Laut Intel soll die Software jedoch die Stabilität und Zuverlässigkeit von Übertaktungen verbessern, indem die Versorgungsspannung des Prozessors auf Basis seiner BCLK-Frequenz optimiert wird.

Mit unseren gesperrten Samples hatten wir leider wenig Erfolg mit BCLK-basierter Übertaktung, also könnte das Ganze von recht überschaubarem Nutzen sein. Wir bleiben aber am Ball.

Das anpassbare AVX Offset Ratio (Advanced Vector Extension) wurde mit den Xeon-Prozessoren als gesperrter Parameter eingeführt. Bei den Broadwell-E-Prozessoren offerierte Intel das Feature erstmals als entsperrten, anpassbaren Parameter – und Kaby Lake macht das Ganze fürs Mainstream-Overclocking verfügbar.

AVX-Workloads sind wahre Leistungsfresser und generieren damit deutlich mehr Abwärme als Nicht-AVX-Workloads. Dank dem Offset-Ratio kann der Prozessor die Taktfrequenzen einbremsen, wenn er AVX-Instruktionen ausführt. Im Gegenzug kann man höhere Übertaktung für Nicht-AVX-Workloads erzielen.

Mit dem MSI Z270 Gaming M7 konnten wir ein AVX Offset Ratio definieren und zusammen mit unseren manuell angepassten Vcore-Einstellungen nutzen.

Intel HD Graphics 630 – Gen9.5 bringt 4K mit

Intel ersetzte die Gen9-Media-Architektur der HD Graphics 530 mit der Gen9.5-Architektur in der HD Graphics 630. Die neue Architektur ähnelt der Gen9 – hat also das gleiche Design mit jeweils acht EUs pro Sub-Slice (also insgesamt 24 EUs in einer GT2-Konfiguration) – und unterstützt alle bisherigen Features. Intel hat außerdem den Namen seiner eDRAM-bestückten Angebote von Iris Pro auf Iris Plus geändert.

HD Graphics 630 bekommt die gleichen 350 MHz Basis- und 1150 MHz dynamischer Takt, kombiniert dies aber mit überarbeiteten MFX- (Decode/Encode) und VQE-Engines. Die MFX-Engine (Multi Format Codex) unterstützt VP8- und AVC-Codecs sowie HEVC (10 Bit Decode/Encode) und VP9 (8/10 Bit Decode und 8 Bit Encode, aber nicht VP9 im 10 Bit Encode. Die VQE-Engine kommt zudem in den Genuss von HDR- und Wide-Color-Gamut-Support.

Die optimierte Fixed-Function-Hardware eliminiert die hybride CPU/GPU-Verarbeitungsstrategie von Skylake’s Gen9 während HEVC-Main10-Decode- und VP9-8Bit-Decode-Operationen und reduziert dadurch CPU-Overhead sowie die damit einhergehende Leistungsaufnahme. Die Gen9.5-Engine unterstützt bis zu acht simultane 4Kp30-Streams (HEVC und/oder AVC) sowie 4Kp60-HEVC-Decode-Operationen bei 120 MByte/s in Echtzeit.

Diese Fortschritte mögen für den Mobilbereich hervorragend sein, dürften für Enthusiasten mit leistungsstarken Grafikkarten in einem Desktop-Setup aber nur geringen Mehrwert bieten.

Zudem gibt es einen verwirrenden Umstand beim Streaming von 4K-Netflix-Inhalten: Netflix setzt PlayReady-3.0-DRM und Hardware-basiertes 10-Bit-HEVC-Decoding voraus, was als Kombination aktuell nur mit Windows 10 und Kaby-Lake-Prozessoren realisierbar ist – ein Schelm, wer Böses dabei denkt. Skylake und seine Vorgänger unterstützen 10-Bit-HEVC-Decode nicht. Nvidias GPUs der 10×0-Serie unterstützen zwar beide Technologien, aber beherrschen noch kein 4K-Streaming.

4K-Video-Streaming ist zwar noch in der Babyphase, aber lästiges DRM und Anforderungen wie HDCP 2.2 könnten ernsthafte Einschränkungen sein. Die Liste der Voraussetzungen – zu denen auch das Windows 10 Anniversary Update sowie HDMI 2.0 oder DisplayPort gehört – ist verwirrend genug für „ganze normale“ Nutzer, dass Intel eine Infografik erstellt hat, mit der man sich im 4K-Paragrafendschungel zurechtfinden soll.

Das Streaming von 4K mag für einige Mainstream-Nutzer Grund genug für ein Upgrade ihrer Desktop-PCs sein, aber das schmale Angebot von Content-Anbietern wird sehr wahrscheinlich auch hier die schnelle Adaption beeinträchtigen. Denn: Wozu braucht man das Ganze jetzt, wenn es kaum Anbieter gibt – und künftige Angebote wahrscheinlich sowieso andere Voraussetzungen mitbringen?

Nur für Windows-10-Nutzer geeignet

Microsoft gab schon letztes Jahr bekannt, dass Intels Kaby-Lake- und AMDs Zen-Prozessoren nur von Windows 10 voll unterstützt werden würden. Das Unternehmen deutete an, dass die Treiber älterer Betriebssystem – und dazu gehören auch Windows 7 und 8.1 – nicht an die neue Hardware angepasst werden würden.

Ausgehend von unseren ersten Tests können wir bestätigen, dass Intels HD Graphics 630 unter Windows 7 und Windows 8.1 derzeit nicht korrekt funktioniert. Beide Betriebssysteme installieren generische Treiber für den Displayadapter (selbst nach der Installation der neuesten Treiber und Updates), so dass viele Kern-Features der IGP-Lösung nicht verfügbar sind. Wir erlebten zudem Stabilitätsprobleme unter Windows 7, die sogar die Nutzung einer externen Grafikkarte als Workaround verhindern könnten.

Dies mag kein ausschlaggebender Faktor für Enthusiasten sein, die auch Software-mäßig stets dem neuesten Betriebssystem hinterherlaufen. Aber die rund 47 Prozent aller Computer-Nutzer weltweit, die immer noch Windows 7 nutzen (und die acht Prozent mit Windows 8.1), müssten dann noch ein Windows-10-Update einplanen, wenn sie ein Kaby-Lake-Upgrade in Betracht ziehen.

Microsoft erlaubt zudem nur eine limitierte Anzahl von Komponentenänderungen bevor die OS-Lizenz ungültig wird, was beim Upgrade eines existierenden Systems mit 100er-Serie-Chipsatz durchaus zu bedenken ist.

Man sollte auch anmerken, dass es Microsoft trotz des offiziellen Endes des Mainstream-Supports für Windows 7 im Januar 2015 und des kostenlosen Upgrade-Angebots offensichtlich nicht geschafft hat, den Großteil der Windows-Nutzer von einem Umstieg auf Windows 10 zu überzeugen. Für das unpopuläre Windows 8/8.1 bietet Microsoft noch bis Januar 2018 seinen „Mainstream Support“ an – aber in letzter Konsequenz ist das irreführend, wenn das Betriebssystem keine modernen Prozessoren unterstützt.