Kaby Lake: Die siebte Intel-Core-CPU-Generation im Test

Die neue Core-Generation von Intel geht zunächst mit Modellen aus der U- und Y-Serie (vormals Core m) an den Start. Sie sind für flache Notebooks, 2in1-Geräte und Mini-PCs vorgesehen und arbeiten als Zwei-Kern-CPUs mit Hyperthreading-Technologie. Die Desktop-Modelle des Kaby Lake sind erst seit ein paar Wochen verfügbar. Wir haben die jeweiligen Spitzenmodelle Intel Core i7-7700K (PC) und Intel Core i7-7500U (Notebook) im Test.

Hinweis: Die Wertung und die genauen Testergebnisse listen wir am Ende dieses Artikels noch einmal in Tabellen auf.

Microprozessor-Architektur des Kaby Lake: Kein Tick-Tock mehr bei Intel

Nach Intels bisherigem Tick-Tock-Schema wäre nach der sechsten Core-Generation Skylake, die eine neue CPU-Architektur (Tock) auf der bestehenden 14-Nanometer-Fertigung einführte, mit der siebten Generation nun eigentlich das Debut der neuen Fertigungstechnik auf 10 Nanometer an der Reihe gewesen (Tick). Doch Kaby Lake ist eigentlich Skylake 2.0: Der Prozessor wird weiterhin im 14-Nanometer-Verfahren gebaut, den Intel aber inzwischen besser im Griff hat als zum Start von Skylake. Die verfeinerte Architektur nennt Intel 14FF+ statt 14FF wie bei Skylake. Sie soll den Kaby-Lake-CPUs zu höheren Taktraten und zu einem schnelleren Umschalten auf Turbo-Boost-Geschwindigkeit verhelfen.

Mehr Neuigkeiten haben die GPUs im Kaby-Lake-Prozessor zu bieten: Sie heißen Intel HD Graphics 615 und 620. 4K-Videos und die Codecs HEVC und VP9 unterstützen sie per Hardware-Beschleunigung, was den Prozessor bei der Wiedergabe entlastet und damit weniger Lüfterlärm und längere Akkulaufzeiten bedeutet.

Die 4K-Wiedergabe bleibt aber auf das System beschränkt, also Notebook oder 2in1: Denn HDMI 2.0 zur Ausgabe an einen externen Monitor unterstützt auch Kaby Lake nicht. Ebenso fehlt ihm ein Controller für USB 3.1 Gen2. Dafür benötigen Notebook-Hersteller nach wie vor einen zusätzlichen Controller- oder einen Thunderbolt-3-Chip.

Desktop-CPUs mit Kaby Lake im Test

Seit Januar 2017 sind nun auch die Desktop-CPUs der Kaby-Lake-Generation im Handel. Doch auch hier gibt es keine großen Design-Sprünge zu verkünden. Genau wie die Notebook-Modelle verwendet Intel das bereits angesprochene Herstellungsverfahren „14 Nanometer Plus (14 nm+ oder 14+), während bei Skylake der „einfache“ 14-Nanometer-Prozess zum Einsatz kam. Wir haben den Intel Core i7-7700K im Test und vergleichen ihn mit dem direkten Vorgänger i7-6700K, der uns freundlicherweise von Caseking.de für unsere Benchmarks zur Verfügung gestellt wurde.

©Intel

Vor allem Verbesserungen in Sachen Multimedia

Nüchtern betrachtet halten sich die Veränderungen zur Vorgängergeneration in Grenzen. So erfährt die integrierte Grafiklösung gewisse Verbesserungen, die vor allem multimediale Aspekte im Fokus hat. So beherrscht der Intel HD Graphics 630 nun hardwareseitig den 10-Bit-HEVC-Standard (H.265) und kann somit nun auch hochauflösende 4K-Inhalte inklusive HDR (High Dynamic Range) darstellen. Auch die Unterstützung vom Verschlüsselungssystem HDCP 2.2 ist nun gegeben. Nicht zu vergessen ist noch die Kompatibilität zu Microsofts DRM-System Play Ready SL3000.

©Intel

Neu ist auch, dass die Grafiklösung jetzt auch das VP9-Format mit bis zu 10 Bit dekodieren kann, was vor allem Youtube-Nutzer freuen dürfte – denn dieses offene Format kommt auf dem Videoportal zum Einsatz. Die restlichen technischen Daten wie die Höhe der Taktfrequenz oder die Anzahl der Ausführungseinheiten bleiben gleich. Dennoch dürfte die integrierte Grafik etwas mehr Spieleleistung auf den Bildschirm zaubern. Für ältere Games wie beispielsweise aus dem Jahr 2006 reicht die Performance, bei fordernden Titeln ist schnell Schluss mit flüssigen Bildraten.

Leicht frisierter Zwilling des Intel Core i7-6700K

Im Vergleich mit dem Vorgänger i7-6700K wird schnell klar, dass sich der i7-7700K unter der Haube nur wenig unterscheidet: Nach wie vor kommen vier echte Rechenkerne zum Einsatz, die Hyper-Threading-Technik verdoppelt die Anzahl der Kerne, indem sie vier weitere, virtuelle Pendants bereitstellt. Auch beim alten Sockel LGA1151 bleibt es. Das hat den Vorteil, dass sich auch ältere Mainboards nach einem entsprechenden Bios-Update nutzen lassen.

Auch die TDP (Thermal Design Power), die bei Intel die durchschnittliche Leistungsaufnahme bei Auslastung der Kerne in der Basis-Taktfrequenz bedeutet, bleibt mit 91 Watt gleich. Doch nun sind die offensichtlichen Änderungen an der Reihe: Der Basis-Takt steigt von 4 auf 4,2 GHz und somit auch der Turbo-Boost von 4,2 auf 4,5 GHz. Weiterhin kommt der 7700K nun auch mit schnellerem DDR4-Arbeitsspeicher zurecht, der nun mit bis zu 2400 MHz takten darf. Natürlich lassen sich die CPUs generell auch mit schnellerem RAM betreiben, sofern die Hauptplatine eine entsprechende Unterstützung anbietet.

Intel-Z270-Chipsatz bietet weitere Neuerungen

Auch beim neuen Chipsatz Z270 ändert sich nicht viel: Anstatt 20 stehen dem Z270 nun 24 PCI-Express-3.0-Lanes (I/O-Lanes) zur Verfügung – und er ist damit bereit für die Speicherlösung „Optane Memory“ von Intel: Hierbei handelt es sich um nicht flüchtigen 3D-Xpoint-Speicher im M.2-Format. Der soll künftig als Zwischenspeicher vor der Festplatte dienen, um das Schreiben und Lesen zu beschleunigen. Allerdings sind hier bis dato weder belastbare Tempomessungen noch die M.2-Module selbst verfügbar.

©Intel

Overclocking leichtgemacht

Der Z270-Chipsatz in Kombination mit einem entsperrten Prozessor wie dem Intel Core i7-7700K erlaubt nun ein noch komfortableres Anheben der Taktraten (Overclocking). Da der 7700K über einen freien Multiplikator verfügt, lässt sich dadurch die Taktfrequenz recht einfach anheben. Des Weiteren sind auch Abstufungen pro Kern möglich und auch wieder eine externe Einstellung des Basistakts. Somit sollten auch ohne größere Änderungen an der Kühlung höhere Taktraten möglich, verschiedene Publikationen kommen hier locker auf stabile 5 GHz.

7700K und 6700K in Spiele-Benchmarks

Folgendes Diagramm bietet einen guten Überblick, ob und wie viel sich die CPUs in Sachen realistischen Tests unterscheiden:

Die Spieleleistung der beiden Prozessoren ist quasi gleich gut – der 7700K leistet nur stellenweise bessere Bildraten in Spielen, was sich natürlich auf den höheren Boost-Takt zurückführen lässt. Von einem Tempo-Schub ist allerdings nicht die Rede.

Synthetik- und CPU-Benchmarks

In dieser Testkategorie kann sich der 7700K nun weitaus deutlicher von seinem Vorgänger absetzen. Hervorzuheben sind die besseren Ergebnisse bei der „rohen“ CPU-Leistung wie beim Rendering in Cinebench und den CPU-Tests von SiSoftware Sandra. Doch auch beim 3D Mark legt der Kaby-Lake-Prozessor eine ordentliche Schippe oben drauf.

Leistungsaufnahme und Temperaturen

Da wir eine Flüssigkühlung einsetzen, sind die Temperaturen der CPUs generell recht niedrig. So beläuft sich die Betriebstemperatur beim 7700K auf höchstens 57 Grad Celsius, beim 6700K auf 66 Grad Celsius. Erfreulich ist, dass es bei keinem der beiden Prozessoren zu einem Thermal Throtteling kam, also einem Heruntertakten der Frequenzen.  In Sachen Leistungsaufnahme messen wir aus technischen Gründen nur die Werte der gesamten Testplattform und kommen somit auf 252 Watt beim 7700K und 261 Watt beim 6700K. Während des Stresstestes reizt der 7700K seinen Turbo-Boost von über 4,5 GHz konstant aus, der 6700K muss sich da mit seinen 4,2 GHz begnügen.

Kaby Lake: die mobilen CPUs im Test

Zum Test der neuen Kaby-Lake-Plattform nutzen wir ein Notebook von Tuxedo: Das Tuxedo Book BU1406 verkauft der Linux-Spezialist üblicherweise mit Ubuntu – in der getesteten Ausstattung kostet es rund 1100 Euro. Um vergleichbare Testergebnisse zu bekommen, haben wir Windows 10 Home auf dem 14-Zoll-Laptop installiert.

©Tuxedo

Im Tuxedo Book BU1406 steckt ein Core i7-7500U mit 2,7 GHz Standardtakt. Die Taktrate klettert per Turbo Boost auf maximal 3,5 GHz. Die Dual-Core-CPU mit Hyperthreading hat wie die Skylake-Prozessoren der U-Serie eine Thermal Design Power (TDP) von 15 Watt. Sein direkter Vorgänger, der Core i7-6500U, arbeitet sowohl im Standardbetrieb als auch im Turbo-Boost mit einer niedrigeren Taktrate von 2,5 beziehungsweise 3,1 GHz.

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Test: CPU-Rechenleistung

Im CPU-Test Cinebench R15 kann Kaby Lake den Taktvorsprung aber nicht in eine höhere Rechenleistung umsetzen: Er bleibt knapp hinter der Skylake-Konkurrenz Core i7-6500U zurück, mit einem Abstand von knapp fünf Prozent.

Ein schon von Skylake-Notebooks bekanntes Verhalten zeigt auch der Kaby-Lake-Prozessor im Tuxedo-Laptop: Je häufiger er den anstrengenden Benchmark durchläuft, desto niedriger liegt das Ergebnis – ein Hinweis darauf, dass der Prozessor die Taktrate unter Dauerlast senken muss, damit er nicht zu heiß läuft. Immerhin hält der Core i7-7500U seinen maximalen Standardtakt von 2,7 GHz während der ersten Benchmarks-Läufe. Viele Skylake-U-Prozessoren in besonders dünnen Notebooks schaffen nicht einmal das, sondern liegen teilweise deutlich darunter.

Test: 3D-Leistung

Ein eindeutiges Bild ergibt der Test der Grafikeinheit Intel HD Graphics 620. Sie schlägt die GPUs der Skylake-Prozessoren zum Teil sehr deutlich. Im Test Sky Diver des 3D Mark kann sie die HD Graphics 520 im Core i7-6500U bei der GPU-Leistung um rund 30 Prozent abhängen, was in den Grafiktests des Benchmarks rund fünf Bilder pro Sekunde mehr bedeutet.

Beim weniger effektintensiven Cloud-Gate-Test deklassiert das Kaby-Lake-Notebook entsprechende Skylake-Laptops um 30 bis knapp 50 Prozent – 10 bis 15 Bilder pro Sekunde mehr.

Der Grafikteil der Kaby-Lake-CPU kann auch im OpenGL-Test des Cinebench überzeugen – im Gegensatz zur CPU-Rechenleistung. Gegenüber dem Core i7-6500 arbeitet er rund 30 Prozent schneller.

Da die GPU auf das System-RAM als Grafikspeicher zugreift, kommt Kaby Lake auch der DDR4-Speicher zugute, denn Tuxedo ins Notebook einbaut – genauer gesagt sind es 16 GB DDR4-2133. Zwar unterstützt auch der Speichercontroller von Skylake DDR4-Speicher. Fast alle Notebook-Hersteller verbauen aber DDR3-RAM in ihren Skylake-Laptops.  

Akkutest

Im Tuxedo Book sitzt ein Akku mit einer Kapazität von 44 Wattstunden – das ist üblich bei Notebooks, die rund 1,5 Kilogramm wiegen. Im WLAN-Test, bei dem der Laptop alle 30 Sekunden eine neue Webseite aufrufen muss und die Displayhelligkeit 150 cd/qm beträgt, hält das BU1406 mit Kaby Lake 4:41 Stunden durch. Das ergibt für das gesamte System einen Stromverbrauch von rund 9,4 Watt. Ähnlich ausgestattet Notebooks mit Skylake arbeiten ähnlich sparsam, einige liegen in diesem Test aber auch deutlich unter neun Watt Verbrauch. Zum Vergleich: Lüfterlose Ultrabooks mit einem Core M schaffen diesen Test mit sechs bis sieben Watt Leistungsaufnahme.

Etwas besser sieht es bei der Video-Wiedergabe aus: Ein Test-Video mit 720p spielte das Tuxedo Book bei maximaler Helligkeit knapp fünf Stunden lang ab. Der Gesamtverbrauch beträgt 8,85 Watt.

Einen erkennbaren Sparvorteil im Praxisbetrieb gibt es bei Kaby Lake nicht. Es gilt aber ohnehin: Im Notebook spielt der Prozessor angesichts immer hochauflösenderer Displays eine zunehmend unwichtigere Rolle, wenn es ums Stromsparen geht. Die wichtigste Komponente für eine lange Akkulaufzeit bleibt deswegen auch bei Kaby Lake ein großer Akku.

Kaby Lake im Test: Fazit

Was die Grafikleistung angeht, dreht Kaby Lake mächtig auf – die CPU-Leistung bleibt dagegen weitgehend unverändert gegenüber Skylake. Für Notebooks und 2in1-Geräte ist das der richtige Weg: Sie werden in den seltensten Fällen als Arbeitsmaschinen für aufwändiges Gaming, Rendering oder Multimedia-Tätigkeiten genutzt. Aber mehr Leistung für das gelegentliche Spiel oder bei der Video-Wiedergabe kommen immer gelegen.

Kaby Lake alleine ist kein Grund, auf ein aktuelles Notebook umzusteigen. Wer mit einem Broadwell- oder Skylake-Laptop arbeitet, kann dabei bleiben.

Um diese Zielgruppe geht es Intel aber auch gar nicht: Man hat Anwender im Blick, deren Notebook drei bis fünf Jahre alt ist – hier fällt der Leistungsunterschied zur aktuellen Core-Generation entsprechend eindrucksvoller aus. Und da die meisten Notebook-Hersteller ihre Kaby-Lake-Modelle zum gleichen Preis anbieten wie die Vorgänger mit Skylake spricht in diesem Fall nichts dagegen, auf die siebte Core-Generation aufzurüsten.

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