Intel Core i7-7700K im Test: Kaby Lake = Skylake + HEVC + Overclocking

CES 2017

Wer einen Kaby-Lake -Chip erwirbt, erhält kaum zehn Prozent mehr Leistung als bei Skylake, eine H.265 -Hardware-Beschleunigung und einen größeren Übertaktungsspielraum. Unter AVX-Volllast verglühen die effizienten CPUs allerdings fast.

3. Januar 2017 um 18:00 Uhr / Ein Test von Marc Sauter

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Core i7-7700K mit MSIs Z270 SLI Plus (Bild: Marc Sauter/Golem.de) — Core i7-7700K mit MSIs Z270 SLI Plus Bild: Marc Sauter/Golem.de

Vor einigen Monaten kündigte Intel-Chef Brian Krzanich einen lange erwarteten Schritt an: Die bisherige Tick-Tock-Strategie wird aufgegeben, stattdessen erfolgt die Veröffentlichung neuer Prozessorgenerationen nach einer PAO genannten Herangehensweise ( Process, Architecture, Optimization ). Das bedeutet schlicht, dass Intel nicht mehr eine überarbeitete Mikroarchitektur und ein neues Fertigungsverfahren abwechselnd aufeinander folgen lässt.

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Stattdessen nutzt der Hersteller eine vorhandene Herstellungstechnik länger. Die erste 14-nm-basierte Generation war Broadwell , im Spätsommer 2015 folgte Skylake, und Kaby Lake ist nun schon die dritte. Allerdings hat Intel das Verfahren zwischenzeitlich verfeinert und spricht von 14FF+ statt von 14FF.

Bild 1/30: Der Core i7-7700K in seiner neuen Verpackung (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 2/30: Intel schickte uns ein Qualification Sample des Core i7-7700K, keinen Retail-Chip (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 3/30: Blockdiagramm des Z270-Chipsatzes (Bild: Intel)

Bild 4/30: Die neuen PCHs unterstützen Optane Memory (Bild: Intel)

Bild 5/30: MSIs Z270 SLI Plus (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 6/30: Das Board verfügt über zwei USB-3.1-Gen2-Ports (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 7/30: Intern sind sie per Asmedia-Controller über zwei PCIe-Lanes angebunden (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 8/30: MSI verbaut einen ... (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 9/30: ... und noch einen M.2-Slot (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 10/30: Beide nutzen volle vier Lanes (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 11/30: Der 7700K weist höhere RAM-Werte auf (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 12/30: Offiziell unterstützt der ältere 6700K nur DDR4-2133 (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 13/30: MSI Z270 SLI Plus, 2x 8 GByte DDR4-2133/-2400, Geforce GTX 1060 FE, Win10 x64

Bild 22/30: DDR4-2400 hilft dem 7700K (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 23/30: MSI Z270 SLI Plus, 2x 8 GByte DDR4-2133/-2400, Intel HD Graphics, Win10 x64

Bild 26/30: Unser 7700K schafft 5 GHz (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)

Bild 27/30: Intel hat die OC-Eigenschaften verbessert (Bild: Intel)

Bild 28/30: Seasonic Platinum Fanless 520W, MSI Z270 SLI Plus, 2x 8 GByte DDR4-2133/-2400, Intel HD Graphics, Win10 x64

Bisher gibt es aus der Kaby-Lake-Reihe nur Prozessoren für Mini-PCs und Ultrabooks , heute fällt der Startschuss für die Desktop- und die Notebook-Pendants. Den Core i7-7700HQ für mobile Geräte schauen wir uns dediziert an , in diesem Artikel geht es um den Core i7-7700K. Der Chip entspricht weitgehend seinem Vorgänger, dem Core i7-6700K : Er nutzt vier Kerne mit Hyperthreading und passt in den Sockel LGA 1151.

Mit einem Basistakt von 4,2 statt 4 GHz und einem Boost von bis zu 4,5 GHz statt 4,2 GHz liegen die CPU-Frequenzen etwas höher. Obendrein unterstützt der Core i7-7700K eine Speichergeschwindigkeit von DDR4-2400 statt DDR4-2133 (ohne ECC), wenn ein Modul pro Kanal verwendet wird. Zwar kann auch der Core i7-6700K mit flotterem RAM umgehen, dann wird er aber außerhalb der offiziellen Spezifikationen betrieben.

Spezifikationen von Kaby Lake S
Modell	CPU-Kerne	Basistakt	Turbo (4C/1C)	L3-Cache	Grafik	GPU-Takt	Speicher	TDP
Core i7-7700K	4 + SMT	4,2 GHz	4,4 / 4,5 GHz	8 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	91W
Core i5-7600K	4	3,8 GHz	4,0 / 4,2 GHz	6 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	91W
Core i7-7700	4 + SMT	3,6 GHz	4,0 / 4,2 GHz	8 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	65W
Core i5-7600	4	3,5 GHz	3,9 / 4,1 GHz	6 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	65W
Core i5-7500	4	3,4 GHz	3,6 / 3,8 GHz	6 MByte	HD 630	1.100 MHz	DDR4-2400	65W
Core i5-7400	4	3,0 GHz	3,3 / 3,5 GHz	6 MByte	HD 630	1.000 MHz	DDR4-2400	65W
Core i7-7700T	4 + SMT	2,9 GHz	3,6 / 3,8 GHz	8 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	35W
Core i5-7600T	4	2,8 GHz	3,5 / 3,7 GHz	6 MByte	HD 630	1.100 MHz	DDR4-2400	35W
Core i5-7500T	4	2,7 GHz	3,1 / 3,3 GHz	6 MByte	HD 630	1.100 MHz	DDR4-2400	35W
Core i5-7400T	4	2,4 GHz	2,8 / 3,0 GHz	6 MByte	HD 630	1.000 MHz	DDR4-2400	35W
Core i3-7350K	2 + SMT	4,2 GHz	n.v.	4 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	60W
Core i3-7320	2 + SMT	4,1 GHz	n.v.	4 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	51W
Core i3-7300	2 + SMT	4,0 GHz	n.v.	4 MByte	HD 630	1.150 MHz	DDR4-2400	51W
Core i3-7100	2 + SMT	3,9 GHz	n.v.	3 MByte	HD 630	1.100 MHz	DDR4-2400	51W
Core i3-7300T	2 + SMT	3,5 GHz	n.v.	4 MByte	HD 630	1.100 MHz	DDR4-2400	35W
Core i3-7100T	2 + SMT	3,4 GHz	n.v.	3 MByte	HD 630	1.100 MHz	DDR4-2400	35W

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Weitere heute veröffentlichte Modelle sind unter anderem der Core i5-7600K mit vier Kernen ohne SMT und 3,8 GHz bis 4,2 GHz sowie nach unten hin der Core i5-7400 mit 3 GHz bis 3,5 GHz. Anders als bei den beiden K-Modellen beträgt die thermische Verlustleistung 91 statt 65 Watt. Obendrein sind wie üblich Chips mit 35 Watt erhältlich, etwa der Core i7-7700T mit 2,9 GHz bis 3,8 GHz. Neu ist ein Dualcore mit offenem Multiplikator, der Core i3-7350K mit 4,2 GHz.

Zur siebten Core-i-Generation gehören außerdem neue Chipsätze wie der Z270. Der unterscheidet sich allerdings kaum vom bisherigen Z170 und bei der spannendsten Neuerung hält sich Intel wie so oft mit Details bedeckt.

Boards mit kleinen Neuerungen

Wir haben für unseren Test des Core i7-7700K zwei Plattformen verwendet: Das bewährte Asus Z170 Deluxe mit der aktuellen UEFI-Version 3004 und das neue MSI Z270 SLI Plus mit Firmware 141. Während das Asus-Board keine Auffälligkeiten zeigte, ließ sich der Rechner mit der MSI-Platine sporadisch nicht sauber herunterfahren. Wir vermuten ein behebbares Bios-Problem.

Der offensichtlichste Unterschied des Z270 zum Z170 sind die zusätzlichen PCIe-3.0-Lanes: Statt 20 sind es 24, daher steigt auch die Anzahl der HSIO-Lanes (High Speed Input/Output) von 26 auf 30. Das ist wichtig, denn die Beschaltung der HSIO-Lanes obliegt dem Mainboard-Hersteller: Je nach Konfiguration kann er beispielsweise mehr Ethernet-, Sata- oder USB-Ports oder PCIe-Lanes ansprechen.

MSI hat beim Z270 SLI Plus eine Umsetzung mit ASM2142-Chip gewählt: Der stammt von Asmedia, hängt an zwei PCIe-3.0-Lanes und liefert zwei USB-3.1-Gen2-Ports, wovon MSI je einen in Type-A- und Type-C-Ausführung an der I/O-Blende nach außen führt. Auffällig sind die beiden Steckplätze für SSDs im M.2-Kärtchenformat wie Samsungs 960 Evo: Die zwei Slots sind mit vollen vier PCIe-3.0-Lanes angebunden, was unter anderem ein Raid0 aus SSDs erlaubt.

Allerdings ist der Z270-Chipsatz selbst per engem DMI 3.0 (Direct Media Interface) mit dem Prozessor gekoppelt, was vier PCIe-3.0-Lanes und somit einer Datenrate von knapp 4 GByte pro Sekunde entspricht. Alternativ besteht die Option, eine NVMe-SSD per Adapter-Platine in einen der beiden x16-Slots zu stecken. Da die Kaby Lake jedoch nur 16 PCI-3.0-Lanes in der CPU bieten, wird die Anbindung an eine dedizierte Grafikkarte auf acht Lanes gedrosselt - nennenswerte Auswirkungen hat das allerdings selten.

Dennoch: Wer mehr als eine sehr schnelle NVMe-SSD verwenden möchte, sollte daher von Intels neuer Mainstream-Plattform Abstand nehmen und ein Sockel-LGA-2011-3-System (28 oder 40 PCIe-3.0-Lanes von der CPU) kaufen oder auf AMDs Ryzen-CPUs (32 PCIe-3.0-Lanes) warten. Zumindest bei Letzterer ist aber noch unklar, wie der X370-Chipsatz und etwaige M.2-Slots angeschlossen werden.

Exklusiv für Kaby Lake ist die Unterstützung für Optane Memory : Darunter versteht Intel M.2-Kärtchen mit 16 oder 32 GByte nicht flüchtigem 3D-Xpoint-Speicher. Die werden als schneller Cache für Lese- und Schreiboperationen verwendet, ähnlich dem mit dem Z68-Chipsatz eingeführten SSD-Caching. Der Optane Memory wird mit Festplatten gekoppelt, zu Preis und Verfügbarkeit liegen uns keine Informationen vor.

Genug der Plattform - Zeit für Benchmarks: Da schneidet der Core i7-7700K teils besser ab als erwartet.

Nur dank mehr Takt schneller

Wir testen den Kaby-Lake-Chip auf MSIs Z270 SLI Plus mit zwei Mal acht GByte DDR4-2400 von Crucial, die wir für den Core i7-6700K mit DDR4-2133-Modus laufen lassen. Die Latenzen sind mit CL14 gleich scharf, sprich einzig die Datentransfer-Rate nimmt zu. Windows 10 x64 und Anwendungen liegen jeweils auf einer Crucial MX200, als Grafikkarte verwenden wir für die 720p-Spiele-Benchmarks eine Geforce GTX 1060 Founder's Edition.

Auf dem Intel Developer Forum im August 2016 ließ der Hersteller zwar nebenbei verlauten, dass Kaby Lake verglichen mit Skylake kleinere Änderungen bei den internen Puffern erfahren habe, etwa ein größeres Out-of-Order-Window; zudem soll Sheed Shift für schnellere Taktwechsel zwischen einzelnen Turbostufen beschleunigt worden sein. Unsere Messwerte zeigen pro Takt allerdings keinen Leistungszuwachs zwischen den beiden Generationen. Das eingangs erwähnte 14FF+ Verfahren und der DDR4-2400-Speicher hingegen lassen sich nachweisen.

Während der Core i7-6700K mit 4 GHz läuft und 4,1 oder 4,2 GHz selten anliegen, taktet der Core i7-7700K durchgehend mit 4,4 GHz und häufigen 'Hüpfern' auf 4,5 GHz. Eine lineare Skalierung mit der Frequenz tritt jedoch nicht auf: In 7-Zip, was sogar auf den schnelleren Speicher anspringt, komprimiert der 7700K einen Ordner mit 5 GByte gemischten Daten rund 7 Prozent schneller.

Besser sieht es beim Transcoding von H.264- oder H.265-Material auf den Prozessorkernen aus, hier setzt sich der 7700K um 10 bis 11 Prozent vom 6700K ab. Das beste Resultat messen wir in The Elder Scrolls Online: Größe Städte wie Rawl'kha sind aufgrund vieler NPCs(öffnet im neuen Fenster) sowie Spieler stark CPU- und RAM-limitiert, hier liegt der 7700K mit plus 13 Prozent in Front. Die Bildrate beträgt allerdings 51 zu 45 fps - flüssig läuft TESO auf beiden Chips.

Die integrierte HD Graphics 630 des 7700K weist die gleichen Eckdaten wie die HD Graphics 530 des 6700K auf: 24 Ausführungsblöcke (Execution Units) bei bis zu 1,15 GHz. Bedingt durch den besseren Fertigungsprozess, sprich häufiger maximalen Boost, und den flotteren Speicher rendert die HD Graphics 630 unsere Testspiele knapp 10 Prozent flotter. Damit ist sie für aktuelle Titel weiterhin zu lahm, ältere oder anspruchslose Spiele wie Titan Quest in der Anniversary Edition stellt sie jedoch passabel dar.

Im Falle eines K-Prozessors dürfte die iGPU zwar selten genutzt werden, falls doch, hat sie aber vorerst ein Alleinstellungsmerkmal dank der Gen9.5-Architektur: Wer per Netflix streamt, kann Filme oder Serien am PC in 4K-UHD betrachten. Kaby Lake unterstützt HEVC-Decoding/Encoding mit 10 Bit in Hardware und ist kompatibel zu HDCP 2.2 sowie Microsofts Play Ready SL3000(öffnet im neuen Fenster) . Theoretisch gilt das auch für AMDs Polaris- und Nvidias Pascal-Grafikchips, praktisch verweigert Netflix (noch) die 4K-Wiedergabe.

Schon lange vor der Veröffentlichung von Kaby Lake hörten wir aus Overclocker-Kreisen, dass die Chips höhere Frequenzen erreichen als Skylake. Unser Muster des 7700K gehört zwar offenbar nicht zu den OC-freundlichsten, dennoch schafft es beeindruckende Werte.

Stabile 5 GHz mit Übertaktung

Zur Erinnerung: Den Core i7-6700K von vergangenem Jahr konnten wir auf 4,7 GHz bei 1,36 Volt bringen. Diese Spannung ist ohne Wasserkühlung allerdings für den Dauerbetrieb nicht zu empfehlen. Mit einem guten Luftkühler sind zwar akzeptable Temperaturen möglich, die Lebenserwartung des Chips verkürzt sich dennoch. Intel gibt für Kaby Lake an, den 14FF+ Prozess und das Design mehr auf Overclocking hin optimiert zu haben. Wie gehabt, ist der Heatspreader aber nicht verlötet, der Kontakt zur CPU wird per Wärmeleitpaste hergestellt.

Schon im ersten Anlauf knackt unser Core i7-7700K die 5-GHz-Grenze, wenngleich mit hohen 1,40 Volt. Schlussendlich konnten wir die Spannung auf 1,34 Volt reduzieren - dennoch durchlief der Chip jegliche Benchmarks bei 5 GHz stabil. Ohne den Speicher anzutasten, bedeutet das ein Plus von 13 Prozent beim H.264-Encoding. Sehr gute 7700K schaffen die 5 GHz schon bei rund 1,3 Volt.

Wie erwartet, steigt die Leistungsaufnahme durch das Overclocking drastisch: Ausgehend von 18 Watt im Leerlauf sind es 92 Watt beim Transcoding - jeweils ohne OC und mit iGPU. Der 6700K im gleichen System benötigt dafür 107 Watt bei niedrigerer Geschwindigkeit. Mit Übertaktung auf 5 GHz verbrät der 7700K dann satte 149 Watt, er wird also völlig ineffizient. Wer es drauf anlegt, kann den Kaby-Lake-Chip aber auch ohne OC in diese Gefilde zwingen.

Bei den Broadwell-EP wie dem Core i7-6950X definiert Intel spezielle, niedrigere Taktraten, wenn AVX(2)-Code berechnet wird. Bei Kaby Lake ist das offenbar nicht der Fall, die Vektoreinheiten laufen bei unserem Z170- und Z270-Board mit voller Frequenz. Zwar gibt es einen AVX-Multiplikator, der steht aber von Haus aus auf Null. Wer nun Tools wie Prime95 mit SmallFFTs samt AVX-Code laufen lässt, provoziert eine extreme Leistungsaufnahme.

Das 7700K-System kommt unübertaktet auf 139 Watt, ein Leerlauf-Volllast-Delta von 121 Watt. Mit von Intel genannten 91 Watt TDP hat das nichts mehr zu tun, unser beileibe nicht schwacher Thermalright HR-02 Macho hält den Chip bei voller Drehzahl gerade so unter 90 Grad Celsius. Mit Overclocking überhitzt der Prozessor und drosselt innerhalb weniger Sekunden seine Frequenz. Allerdings ist Prime95 keine alltägliche Last und Consumer-Software mit AVX höchst selten, dennoch sollte Intel hier Hand anlegen.

Noch kurz der Vollständigkeit halber, bevor wir zum Fazit kommen: Die Leistungsaufnahme des Core i7-7700K liegt leicht unterhalb der des Core i7-6700K, wenn bei beiden die integrierte Grafikeinheit verwendet wird. Auch hier wurden also die Effizienz und die Geschwindigkeit gesteigert.

Verfügbarkeit und Fazit

Mit einem offiziellen Listenpreis von 339 US-Dollar ist der neue Core i7-7700K so teuer wie sein Vorgänger, der Core i7-6700K. Das neue Modell wird bereits seit einigen Tagen verkauft, obgleich der Startschuss erst diese Woche fällt. Preise um oder gar über 400 Euro enthalten einen kräftigen Early-Adopter-Aufschlag, realistisch sind 350 Euro, was dem Core i7-6700K entspricht.

Fazit

Schon im Test des Core i7-6700K schrieben wir, Skylake sei Intels beste Plattform. Diese Aussage können wir für Kaby Lake nur wiederholen: Der Core i7-7700K ist dank mehr Turbo-Takt sowie flotterem DDR4-Speicher etwas schneller als sein Vorgänger und benötigt dabei ein bisschen weniger Energie. Die verbesserte integrierte Grafikeinheit mit HEVC-10-Bit-Unterstützung für beispielsweise 4K-Netflix-Streaming am PC ist nützlich, bei einem Desktop-Chip aber abseits von leistungsstarken Mini-ITX-Systemen zweitrangig.

Gut gefällt uns die verbesserte Overclocking-Tauglichkeit von Kaby Lake. Etwa 300 bis 400 zusätzliche MHz verglichen mit Skylake bei weniger Spannung sind erfreulich. Allerdings zeigt der teure Core i7-7700K, dass Intel ihn bewusst als Mittelklasse-Chip positioniert, denn ein verlöteter Heatspreader fehlt. Wer auf mehr als vier Kerne schielt, sollte den Marktstart von AMDs Ryzen-CPUs abwarten. Die Octacores erscheinen im ersten Quartal 2017.

Auch die neue AM4-Plattform ist interessant: Die Prozessoren verfügen über ebenfalls 16 integrierte PCIe-3.0-Lanes, die Chipsätze unterstützen USB 3.1 Gen2 nativ statt per externem Controller. Denn so empfehlenswert Kaby Lake ist: In den vergangenen anderthalb Jahren hat sich eben kaum etwas getan.

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