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

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Wichtige Vorbemerkung

Wir wissen erst nicht seit heute, dass die Prozessoren bei der Herstellungen sehr großen Qualitätsschwankungen unterliegen. Unsere Testmuster stammen diesmal jedoch nicht von Intel direkt, sondern sind ganz normale Retail-CPUs, wie man sie als normaler Kunde auch im Laden kaufen kann. Eine Vorselektion durch den Hersteller ist somit auszuschließen.

Wir mussten allerdings in diesem Zusammenhang feststellen, dass unser Exemplar des Core i7-7700K im deutschen Labor ein qualitativ eher schlechtes Sample ist und wir somit eindeutig Pech gehabt haben.

Um eines klarzustellen: Auf die Benchmark-Ergebnisse hat dies definitiv keine Auswirkungen, wohl aber auf Leistungsaufnahme, Kühlung sowie mögliche Übertaktbarkeit der Prozessors.

Deshalb haben wir nach dem Ausführungen zu jeder der vier getesteten CPUs noch eine Seite eingefügt, die sich speziell mit der Serienstreuung befasst. Dazu haben wir ein Testmuster zum Vergleich nutzen können, das uns Intels PR – wenn auch viel zu spät – noch kurzfristig zur Verfügung stellen konnte. Doch dazu später mehr.

Der Core i7-7700K

Die CPU besitzt einen offenen Multiplikator und zudem einen deutlich höheren Basistakt als die Non-K-Modelle. Dies eröffnet natürlich auch genügend Raum für eigene, manuelle Übertaktungsversuche.

Beträgt der ab Werk festgelegte Basistakt 4,2 GHz, so schafft es die CPU selbst bei extremen Lasten alle Kernen mit jeweils 4,5 GHz Turbo Core zu betreiben.

Schauen wir uns jetzt einmal an, wie sich speziell diese CPU unter verschiedenen Lasten verhält. Wie bereits geschrieben ist es eine Art Extremfall – aber das zeigt auch, was einen erwarten kann, wenn man beim Kauf Pech hat.

Kernspannungen (Vcore)

Wenden wir uns zunächst der tatsächlich anliegenden Kernspannung (Vcore) zu, die man jedoch nicht mit der vorgegebenen VID oder dem verwechseln darf, was z.B. GPU-Z oder CoreTemp dynamisch als VID oder Voltage anzeigen.

Unser Sensorwert wird vom Mainboard geliefert und zeigt die Spannung so, wie sie nach den Spannungswandlern am Testobjekt anliegt.

Da bei Gaming (graue Kurve) die Lasten dynamisch und schnell wechseln, klappt das mit der Spannungsanpassung ganz gut, denn es wird ja nur dann heruntergeregelt, wenn die Lasten stärker ansteigen. Dies sieht man auch an der blauen Kurve, für die wir eine konstante Rechenlast anliegen hatten.

Um die CPU vor zu hohen Verlustleitungen zu schützen, regelt das Mainboard die Spannung lastabhängig nach unten, hält die Spannung aber fast über die ganze Zeit auf konstantem Niveau.

Beim Durchlauf mit einem wirklich extremen Stresstest, auf den wir gleich noch eingehen werden, wird wieder ordentlich geschaltet, denn die CPU erreichte trotz Kompaktwasserkühlung bereits thermische Grenzbereiche, in denen sie aus Sicherheitsgründen herunterthrottelte.

Normale Last: Gaming

Die Gaming-Last ermitteln wir mit einem speziellen Savegame aus Watchdogs 2. Die Spielperson steht aus Gründen der Reproduzierbarkeit an einer sehr belebten Magistrale im Stadtzentrum, wo durch den permanenten Verkehr und viele NPCs eine relativ hohe CPU-Last entsteht.

Diese Last repräsentiert über die Zeit von 30 Minuten ziemlich exakt den Durchschnittswert, denn wir auch über eine längere, echte Gaming-Session mit sehr unterschiedlichen Herausforderungen an die CPU ermitteln konnten. Das kann – je nach Spiel – natürlich auch einmal mehr oder weniger sein.

Betrachten wir nun erst einmal die Leistungsaufnahme als Gesamtwert, den Anteil der Recheneinheiten (IA Core) und der restlichen Funktionsbereiche wie Cache, Speicher-Controller usw. (Uncore). Nach dem Erwärmen werden im Schnitt bis zu 77 Watt für die gesamte CPU fällig, was vergleichsweise hoch ausfällt. Man kann gut erkennen, dass für die Recheneinheiten eigenlich nur bis zu 67 Watt benötigt werden. Im Wert für Uncore stecken dann Dinge wie der Cache oder der Speicher-Controller, während die Differenz zwischen dem Package und der Summe von IA Core plus Uncore die restliche Verlustleistung angibt.

Mit fortlaufender Erwärmung können wir bei den Leistungsaufnahmewerten einen gewissen Anstieg beobachten, was eindeutig auf steigende Leckströme hinweis. Beim Gaming beträgt die Steigerung immerhin schon fast drei Watt.

Die Temperaturen steigen, je nach Position des jeweiligen Auslesesensors unterschiedlich stark an, stabilisieren sich aber nach über 22 Minuten bei maximal 71°C.

Heavy Load: Torture (Floating Point Unit)

Beim nächsten Durchlauf lassen wir die CPU rechnen und nutzen dafür den Stabilitätstest von Aida 64 (Finalware). Wir belasten ausschließlich die FPU, so dass die höchsten hier möglichen Leistungsaufnahmewerte entstehen. Die Leistungsaufnahme klettert bis auf 98 Watt, weist aber erneut auch einen deutlichen Anstieg durch Leckströme auf, die mit fortschreitender Erwärmung größer werden.

Mit bis zu 85°C Tcore ist diese CPU hier bereits kurz unterhalb dessen, was man als Normalanwender wohl flapsig mit „gerade noch gesund“ bezeichnen würde. Ein thermischer Spielraum für eine höhere Übertaktung sind jedenfalls anders aus.

Maximum Load: Intel Power Thermal Utility (100%)

Schlimmer geht immer und so packen nun endgülig Thors Hammer aus. Intels Power Thermal Utility ist weiß Gott nichts nichts für Angsthasen und wohl auch deshalb für Kaby Lake aus gutem Grund noch unter Verschluss. Satte 137 Watt verpulvert die CPU nun in der Summe, wobei das Testmuster in der US-Redaktion hier 18 Watt sparsamer war! Doch wir testen eisern mit dem weiter, was wir in den Händen halten, und werden später noch getrennt auf die Unterschiede eingehen.

Die gleiche schwere Explosion erleben wir leider (und nur folgerichtig) bei den Temperaturen. Bis zu 101°C notieren wir, was dem Erreichen und kurzzeitigen Überschreiten der zulässigen Maximaltemperatur entspricht. Kein Wunder, dass dies bereits nach kürzester Zeit zum thermischen Throttling der CPU führt (bis zu 25%). Immerhin hat es die CPU überlebt, denn auch sie musste diese Tortur die 30 Minuten durchhalten.

Nun sind aber knapp 140 Watt nichts, was die verwendte Wasserkühlung per se in Verlegenheit bringen könnte, denn diese schafft es ja, auch einen Core i7-6950X noch bis vier GHz eingermaßen zu zähmen, wobei deutlich höhere Verlustleistungen entstehen. Hier summieren sich einfach die kleine Chipfläche (Density!) und vor allem die verwendete Wärmeleitpaste zu einer eher unheilvollen Allianz, die zwar die Augen jedes Buchhalters und Controllers leuchten lassen dürfte, dem Endanwender jedoch die Sorgenfalten auf die Stirn treibt.

Intel Core i7-7700K vs. Core i7 6700K @4,5 GHz

In den Performance-Benchmarks hatten wir dem Core i7-7700K ja einen gleich hoch getakteten Core i7-6700K gegenübergestellt, der sich wirklich achtbar schlagen konnte, auch wenn dieser schon hart an der maximal möglichen Übertakungsobergrenze agierte. Die Chipqualität unseres Core i7-6700K dürfte leicht über dem Durchschnitt liegen, ist aber ebenfalls kein echtes Golden Sample, sondern eher gute Ladenware.

Deshalb starten wir jetzt den Vergleich der mittelprächtigen Skylake-CPU mit einer eher schlechtem Kaby-Lake-CPU bei gleichem Takt. Und wir staunen auch nicht schlecht, dass sich unser Skylake-Modell bei der Leistungsaufnahme trotz manuellem OC und leichter Spannungsanhebung im BIOS sogar noch leicht unterhalb des Core i7-7700K einordnen kann!

Danach wäre ein eher mittelmäßiger übertakteter Core i7-6700K unterm Strich sogar effizienter als ein schlechtes Verkaufsexemplar des Core i7-7700K bei Nominaltakt. Wir bedauern jetzt schon die Online-Händler, denn wir sind uns ziemlich sicher, dass das CPU-Ping-Pong nach dem Launch neue Rekorde brechen könnte. Wir haben sogar noch eine erste statistische Erhebung ergattern können, die wir aber im Abschnitt zur Serienstreung genauer betrachten wollen.

Die Spannungen des Core i7-6700K liegen stets höher als die des Core i7-7700K, der ja auf einen neuen Fertigungsprozess setzt. Trotzdem ist dies noch kein Garant dafür, dass man in Bezug auf die Effizenz generell über der Vorgängergeneration liegen kann.

Wir müssen an dieser Stelle deutlich darauf hinweisen, dass die Streuungen zwischen den Chipqualitäten der beiden CPUs das Ergebnis deutlich verfälschen können. Wir werden aber später noch auf das Thema Serienstreuung zurückkommen (müssen).

Zwischenfazit

Wir lernen aus diese Messungen unserer – im Vergleich zum zuerst getesteten Core i7-7700K – qualitativ akzeptablen CPU zwei Dinge. Erstens ist Intel PTU wirklich kein Spielzeug und zweitens besitzt der Core i7-7700K außerhalb dieser Folterkammer noch genügend thermische und Leistungsreserven, um für weitereführende, manuelle Übertaktungen herzuhalten.

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