Intel 'Coffee Lake-H' Performance-Vergleich: Lohnt sich das CPU-Upgrade von "Kaby Lake" auf CFL?

Um einen Eindruck davon zu bekommen wie sich der neue Core i7-8750H gegenüber der Konkurrenz schlägt, haben wir diverse CPU- und GPU-Benchmarks auf zwei Vorserienmodellen von MSI durchgeführt: dem GE63 8RF Raider und dem GS65 8RF Stealth. Ebenfalls vertreten waren Gigabytes Aero 15X v8 - ein inkrementelles Upgrade des Vorjahresmodells - sowie das Asus ROG Zephyrus M GM501.

Da unsere Zeit mit den MSI-Notebooks eingeschränkt war, haben wir uns hier auf die Ausführung von Cinebench R15 Single- und Multi-Thread fokussiert um die rohe CPU-Leistung zu ermitteln, sowie auf 3DMark/3DMark 11 um auch einen Blick auf die Grafikleistung zu erhaschen. Außerdem haben wir Cinebench auch in einer 50x-Schleife laufen lassen um herauszufinden, wie sich die CPUs bei langanhaltender hoher Last verhalten. Das Aero 15X v8 und Zephyrus M GM501 hatten wir bereits länger zur Verfügung und konnten daher noch weitergehende Tests, wie den PCMark oder Tests zur Ermittlung des Energiebedarfs, durchführen. Die Ergebnisse verglichen wir anschließend mit folgenden aktuellen CPUs:

Diese Liste stellt sicher, dass wir ein möglichst breites TDP-Spektrum von 15 bis 95 W abdecken um den Core i7-8750H standes- und ordnungsgemäß einzuordnen.

Mittels Cinebench haben wir die Single- und Multi-Core-Performance eruiert. Was sofort als erstes auffiel war die Tatsache, dass rohe Single-Core-Leistung nicht gerade die Stärke von CFL-H ist. An der Spitze unserer Benchmarks steht 95 W Hexa-Core 8700K mit 192 Punkten. Überraschend war der zweite Platz: 178 Punkte für Microsofts mit dem 15 W i7-8650U ausgestattetes Surface Book 2. Alle CFL-H-Notebooks mit Core i7-8750H haben knapp über 170 Punkten geschafft - sicherlich gut genug, aber alles andere als wegweisend oder gar innovativ. Der i7-8650U im Dell Latitude 7390 2-in-1 kommt auf einen Punkt an den langsamsten Core i7-8750H heran. Verglichen mit dem Core i7-7700HQ liegt der Core i7-8750H bei der Single-Core-Performance um moderate 8 % vorne. Gegenüber AMDs Ryzen kann er sich aber deutlich absetzen. Folglich geht die Schere der Single-Core-Performance zwischen Intel und AMD ein kleines Stückchen weiter auf.

Ganz anders sieht die Situation bei den Multi-Core-Benchmarks aus: hier kann sich der Core i7-8750H spürbar absetzen. Dominiert wird diese Tabelle erwartungsgemäß von AMDs High-End-Ryzen-CPUs, der i7-8700K folgt diesen mit imposanten 1.359 Punkten und liegt somit um rund 20 % vor dem schnellsten Core i7-8750H. Diese Differenz ist logisch, schließlich hat der 8700K nicht nur einen höheren Takt als der 8750H sondern auch eine höhere TDP von 95 W, was dem Turbo-Boost einen deutlich größeren Spielraum zur Verfügung stellt. Unter Beachtung dieser Tatsachen ist die Leistung des Core i7-8750H bei gerade mal der Hälfte der TDP des 8700K und niedrigeren Taktraten durchaus beachtlich. Verglichen mit dem Core i7-7700HQ liegt der Core i7-8750H um rund 50 % vorne und selbst der i7-8809G wird - wenn auch deutlich knapper - geschlagen. Die zusätzlichen Kerne machen sich also definitiv bemerkbar.

Einzeldurchläufe von Cinebench sind gute Indikatoren für Kurzzeitperformance. Um hingegen herauszufinden, was ein System bei langanhaltender Last zu Leisten imstande ist, lassen wir den Cinebench R15 Multi-Core-Benchmark 50x hintereinander in einer Dauerschleife laufen. Da die meisten dünnen und leichten Laptops eher schwache Kühlsysteme haben, ist dieser Test ein sehr guter Indikator für die zu erwartende Leistungsfähigkeit bei prozessorintensiven Aufgaben. Besonders interessant wird dieser Aspekt bei Coffee-Lake-H-CPUs aufgrund deren höherem Turbo-Boost-Takt. Im Allgemeinen schaffen es die CPUs nicht, den hohen Turbo-Boost-Takt über längere Zeit zu halten und takten bei langanhaltender Last entsprechend runter. Wir waren daher sehr gespannt darauf, wie sich CFL-H diesbezüglich verhält und die Ergebnisse unserer Tests hielten so manche Überraschung bereit. Beide MSI-Notebooks erreichten niedrigere Multi-Core-Ergebnisse als das GM501 und das Aero 15X v8. Entsprechend war keines der beiden MSI-Notebooks in der Lage, den hohen Turbo-Takt für lange Zeit aufrecht zu erhalten. Das GE63 8RF lief durchschnittlich mit 3,1 GHz, das GS65 8RF hingegen nur mit 2,9 GHz. Sowohl GM501 als auch Aero 15X v8 konnten höhere Taktraten stabil halten.

Die unteren Graphen zeigen, dass das Asus Zephyrus M GM501 beginnend mit dem zweiten Durchlauf die Taktraten sehr stabil gehalten hat. Der erste Durchlauf lief in der Spitze mit 3,9 GHz, ab dem zweiten Durchlauf sank die Taktfrequenz auf 3,3 GHz ab. Die weiteren Wiederholen erzielten konstante Ergebnisse bei faktisch konstanten Taktraten. Das Gigabyte Aero 15X v8 verhielt sich hier etwas anderes. Auch dieses Notebook erreichte im ersten Durchlauf in der Spitze 3,9 GHz, schwankte jedoch anschließend stetig in der Taktfrequenz. Ein Tiefpunkt war der 14. Durchlauf mit gerade mal 2,6 GHz, der Durchschnitt lag anschließend aber trotzdem weiterhin bei guten 3,6 GHz mit gelegentlichen Einbrüchen. Im Vergleich dazu lieferte der Vorgänger, das auf dem Core i7-7700HQ basierende Aero 15X, eine deutlich konsistentere Performance ab. Da die beiden Notebooks abgesehen von der neuen CPU identisch sind kommt der Verdacht auf, dass die thermischen Anforderungen der neuen CPU der limitierende Faktor sein dürften. Trotz des Throttlings lieferte der 6C/12T Core i7-8750H deutlich höhere Ergebnisse ab als der 4C/8T Core i7-7700HQ.

Mittels PCMark lässt sich die allgemeine System-Performance eines Notebooks in typischen Home-, Office- und Creative-Umgebungen ermitteln. Hier lag der Core i7-8750H im PCMark 8 Work-Score an der Spitze und konnte sich um knapp 10 % vom Core i7-7700HQ absetzen. Im Home-Score musst er sich jedoch dem i7-8700K und dem i7-8809G geschlagen geben, außerdem schrumpfte der Abstand zum Core i7-7700HQ hier auf gerade noch 5 % zusammen. In den Digital-Content-Creation-Benchmarks brillierte der Core i7-8750H im Asus GM501 hingegen. Zwar lag er auch hier hinter dem i7-8700K zurück, konnte sich jedoch um beachtliche 10 % vor den 65 W Ryzen 1700 setzen. Verglichen mit den auf dem Core i7-7700HQ basierenden Notebooks MSI GS63VR und dem i7-8809G-basierenden Hades Canyon NUC lag das GM501 um gute 23 % vorne. Im PCMark 10 kam der Core i7-8750H im GM501 dem i7-8809G bedenklich nahe, das Aero 15X v8 lag gleichauf mit dem Ryzen 1700. Auch hier beträgt der Abstand zum Core i7-7700HQ wieder zwischen 5-14 %. Diese Ergebnisse zeigen, dass CFL-H in der Lage ist Alltagsaufgaben mühelos zu bewältigen und dies messbar schneller als sein Vorgänger Core i7-7700HQ erledigt.

Insgesamt scheint der Energiebedarf von CFL-H vergleichsweise hoch zu sein. Durchschnittlich benötigte das Aero 15X v8 18 W im Leerlauf und 91 W unter Last. Damit ist CFL-H nicht gerade der effizienteste Chip, insbesondere verglichen mit dem Aero 15X mit Core i7-7700HQ (13 W Leerlauf durchschnittlich, 79 W Last durchschnittlich).  Verglichen damit war der i7-8809G mit 16,5 W und 83,5 W vergleichsweise sparsam. Wenn Akkulaufzeit wichtig ist, dürfte CFL-H verglichen mit dem Core i7-7700HQ also eher nachteilig sein. Hier ist der i7-8650U mit gerade mal 5,7 W durchschnittlichem Energiebedarf im Leerlauf und 29,2 W unter Last deutlich sinnvoller.

Single-Core-Tests

Die Single-Core-Performance der neuen CPUs ist wahrlich nichts Besonderes - sie liegt bedeutend hinter dem i7-8650U des Surface Book 2 und nur ganz knapp vor dem Latitude 7390 2-in-1. Verglichen mit dem Core i7-7700HQ ist sie zwar marginal besser, ein Anreiz zum Aufrüsten stellt sie jedoch gewiss nicht dar, weder vom i7-7700HQ noch vom 15 W i7-8650U kommend. Dies gilt umso mehr für serielle Last die sich schlecht parallelisieren lässt, wie z.B. 3D-Modellierung oder die meisten Spiele.

Multi-Core-Tests

Hier ergibt sich ein gänzlich anderes Bild. Das schnellste i7-8750H-Notebook - das Asus ROG Zephyrus M GM501 - liegt nur knapp hinter dem von einem Ryzen 1700 angetriebenen Asus GL702ZC zurück. Tatsächlich waren alle von uns untersuchten CFL-H-Notebooks erheblich schneller als die 7700HQ- und 8809G-Systeme in unserer Datenbank. In Anbetracht der Tatsache, dass AMDs Ryzen 7 2700U verdammt nah an Intels i7-7700HQ herangekommen ist, wird klar, dass Intel seine Hausaufgaben gemacht hat. Zwar wird AMD dank der mobilen Ryzen-APUs weiterhin über das bessere Preis-Leistungs-Verhältnis verfügen, Intel hat jedoch mittlerweile begriffen, dass starke Multi-Core-Performance wichtig ist. Wer häufig beruflich unterwegs Rendering oder Virtualisierung betreibt oder hohe Performance beim Zahlen wälzen benötigt, wird von CFL-H enorm profitieren.

Langanhaltende Last

Obwohl die Multi-Core-Performance der neuen Generation imposant ist, sollte man nicht allzu viel Leistungsfähigkeit bei hoher langanhaltender Last erwarten. Diese hängt erheblich davon ab, wie gut das vom Hersteller verbaute Kühlsystem mit den Komponenten zurechtkommt und kann sich somit zwischen Notebook und Notebook drastisch unterscheiden. Fehlt einer Implementierung die Fähigkeit die CPU adäquat zu kühlen und die entstehende Wärme schnell abzutransportieren, stürzen die Ergebnisse dramatisch ab. Bereits im direkten Vergleich von GM501 und Aero 15X v8 sieht man welchen Einfluss das Kühlsystem auf die Leistung haben kann. Obwohl die neuen CPUs auf dem Papier höhere Turbo-Boost-Takte beherrschen bleibt davon abhängig vom Notebook-Design nur noch wenig bis gar nichts übrig. Und selbst wenn die hohen Turbo-Taktraten erreicht werden ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass die CPU im nächsten Moment anfangen muss stark zu throtteln um den Wärmehaushalt zu regulieren. Der höhere Energiebedarf von CFL-H führt außerdem dazu, dass die Hersteller die Akkukapazität erhöhen müssen um gleich lange Laufzeiten zu gewährleisten und sicherzustellen, dass das Notebook einen regulären Arbeitstag lang durchhält. Und das beinhaltet noch nicht mal die Tatsache, dass manche Notebooks wie das Aero 15 oder das Dell XPS 15 9560 bereits über Akkus mit an der Grenze der in Flugzeugen zulässigen Höchstkapazität verfügen.

Synthetische Grafik-Benchmarks

Leider hat uns bisher die Zeit gefehlt, echte Spiele auf die Testkandidaten loszulassen. Trotzdem lässt sich aus den Zahlen der synthetischen Benchmarks ein eindeutiger Trend ableiten. CFL-H ist in der Lage, den Realismus von Physik-Simulationen in Spielen deutlich zu erhöhen. Der Core i7-8750H schafft es in den 3DMark Physics-Tests abgesehen vom i7-8700K jede andere CPU auszustechen. Die meisten Spiele, inklusive aktueller DirectX-12-Titel, sind noch immer nicht auf mehr als 4 Kerne optimiert und profitieren daher in der Praxis kaum bis gar nicht von den zusätzlichen Kernen von CFL-H verglichen mit Kaby Lake. Abgesehen von den Physics-Berechnungen scheint 3DMark viel stärker von einer leistungsfähigeren GPU als einer CPU mit mehr Kernen zu profitieren. So haben beispielsweise das Aero 15X und das Aero 15X v8 im 3DMark 11 fast dieselbe Punktzahl erreicht, da beide über dieselbe GeForce GTX 1070 Max-Q-GPU verfügen. Tauscht man die GPU jedoch gegen eine normale GTX 1070 aus, macht die Punktzahl gleich einen erheblichen Sprung nach oben, wie am GM501 und GE63 zu sehen ist. Somit gilt, dass der Core i7-8750H bei GPUs schwächer als GTX 1060 wenig bringt, Systeme mit GPUs ab einer GTX 1070 jedoch spürbar profitieren können. Somit sind Laptops mit GTX 1050 Ti mit einem Core i7-7700HQ oder einem i7-8650U deutlich besser bedient als mit dem i7-8750H. 

Intels neue 45 W Hexa-Core-Chips sind sehnsüchtigst erwartet worden seit Ende 2016 die ersten Details an die Öffentlichkeit gerieten. Seitdem hat sich die Welt jedoch weiter gedreht und der Core i7-7700HQ dominiert faktisch den Markt der Enthusiasten-Notebooks. Ein würdiger Nachfolger für Intels 45-W-Prozessoren war letztlich nur eine Frage der Zeit und mit Coffee Lake-H ist dieser nun endlich auch verfügbar. Das Upgrade bringt zusätzliche Kerne und höhere Taktfrequenzen, außerdem die Einführung einer i9-Linie anstelle des bisherigen i7-7820HK und des Thermal-Velocity-Boost-Features. Letzteres kann unter Umständen und abhängig von Umgebungsfaktoren die Boost-Frequenz nochmals spürbar erhöhen.

Zusätzlich zu den hier bereits getesteten Vertretern sind weitere heiß erwartete CFL-H-Notebooks das MSI GT75 17, das Alienware 17, das Asus ROG G703, das Acer Nitro V, das Acer Aspire 7, das HP Omen 15 und 17, das Dell XPS 15 9570, das Asus Zenbook Pro UX550 und das Samsung Odyssey Z 15. Allein das ist schon eine beachtliche Anzahl an Gaming-Notebooks und im Laufe des Jahres werden noch viele weitere folgen.

Letztlich ist die zentrale Fragestellung folgende: lohnt es sich, ein vergleichsweise aktuelles i7-7700HQ-Notebook gegen ein CFL-H-Notebook auszutauschen? Nicht wirklich. Die Änderungen unter der Haube sind zwar willkommen, die reellen Vorteile in der Praxis jedoch eher vernachlässigbar und auf einige wenige Szenarien fokussiert. Wer beispielsweise Software einsetzt, die möglichst linear skaliert und von zusätzlichen Kernen profitiert, wird sich an CFL-H definitiv erfreuen. Für normale Spieler ohne besonderer Gewichtung von Physik-Simulationen lohnt sich der finanzielle Aufwand hingegen nicht wirklich. Streamer, die ihre Spiel-Sessions aufnehmen, bearbeiten und übertragen profitieren von den zusätzlichen Kernen. Da die neuen CPUs zudem sehr deutlich von starken GPUs profitieren ist es unter Umständen ratsam ein wenig länger zu sparen um ein CFL-H-Notebook mit entsprechender High-End-GPU erwerben zu können.

Alles in allem liegt der Charme von CFL-H primär in der langfristigen Ausrichtung der Industrie. Software, die derzeit noch nicht auf viele Kerne optimiert wurde, wird auf lange Sicht sicherlich angepasst und umgeschrieben werden. Die neuen Chips bieten daher eine gewissen Zukunftssicherheit für Multi-Thread-Anwendungen wenngleich diese derzeit eher rar sind. Betrachtet man das Gesamtpaket, hinterlässt die Mischung aus deutlichen Vorteilen einerseits (mehr Kerne/Threads bei identischer 45-W-TDP) kombiniert mit nur geringfügigem Profit aus diesen Vorteilen (Single-Core-Performance, Graphik-Performance mit GTX-1060-GPUs oder schwächer) und sogar Rückschritten andererseits (erhöhter Energiebedarf) den Eindruck eines eher unausgegorenen Versuchs - nix Halbes und nix Ganzes.