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Test der mobilen Intel Kaby Lake Quad-Cores

Andreas Osthoff, Manuel Masiero, 03.01.2017

Kaby Lake jetzt auch mit vier Kernen. Pünktlich zur CES stellt Intel nun auch die mobilen Quad-Core-Prozessoren der aktuellen Kaby-Lake-Generation vor. Wir konnten die Chips in einigen Geräten bereits unter die Lupe nehmen.

Bereits im Spätsommer des letzen Jahres stellte Intel die neuen mobilen Prozessoren auf Basis der Kaby-Lake-Architektur vor. Entgegen dem bisher üblichen Tick-Tock-Modell (neuer Fertigungsprozess/neue Mikroarchitektur) wurde das Konzept nun auf ein dreistufiges Modell umgestellt. Neu hinzugekommen ist der Schritt Optimierung, der in diesem Fall durch die Kaby-Lake-Generation repräsentiert wird. 

Die bisherige 14-nm-Herstellung wurde weiter verbessert (14nm+) und ermöglicht einen geringeren Verbrauch, was wiederum zu einer höheren Leistung bei gleichem Verbrauch (TDP) führt. Zudem können die Prozessoren den Takt nun schneller ändern und die Leistung damit schneller an Lastsituationen anpassen. Bislang gab es jedoch nur Chips in den kleinen Leistungsklassen und einer maximalen TDP von 15 Watt. In unserer umfangreichen Analyse konnten wir dank spürbar höherem Takt im Optimalfall Leistungssprünge von etwa 15-20 % des Prozessors und sogar bis zu 30 % bei der integrierten Grafikkarte feststellen.

Pünktlich zur CES 2017 stellt Intel nun endlich auch die Quad-Core-Modelle vor, die mit ihrer TDP von 45 Watt hauptsächlich in großen Multimedia- und Gaming-Notebooks zum Einsatz kommen. Nachfolgend werden wir uns die verschiedenen Modelle ansehen und die Leistungsfähigkeit von zwei neuen Prozessoren analysieren.

Modellübersicht

Wirkliche Überraschungen finden wir bei den neuen 45-Watt-Prozessoren nicht, denn jedes Skylake-Modell erhält einen direkten Nachfolger. Eine Übersicht dazu liefert die folgende Tabelle:

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Modell Kerne/Threads Basistakt Turbo 1C/2C/4C Intel Graphics L3-Cache TDP
Kaby Lake
i7-7920HQ 4/8 3,1 GHz 4,1 / 3,9 / 3,7 GHz HD 630 (350 - 1.100 MHz) 8 MB 45 Watt
i7-7820HQ 4/8 2,9 GHz 3,9 / 3,7 / 3,5 GHz HD 630 (350 - 1.100 MHz) 8 MB 45 Watt
i7-7820HK 4/8 2,9 GHz 3,9 / 3,7 / 3,5 GHz HD 630 (350 - 1.100 MHz) 8 MB 45 Watt
i7-7700HQ 4/8 2,8 GHz 3,8 / 3,6 / 3,4 GHz HD 630 (350 - 1.100 MHz) 6 MB 45 Watt
i5-7440HQ 4/4 2,8 GHz 3,8 / 3,6 / 3,4 GHz HD 630 (350 - 1.000 MHz) 6 MB 45 Watt
i5-7300HQ 4/4 2,5 GHz 3,5 / 3,3 / 3,1 GHz HD 630 (350 - 1.000 MHz) 6 MB 45 Watt
i3-7100H 2/4 3,0 GHz 3,0 GHz HD 630 (300 - 900 MHz) 3 MB 35 Watt
Skylake
i7-6920HQ 4/8 2,9 GHz 3,8 / 3,6 / 3,4 GHz HD 530 (350 - 1.050 MHz) 8 MB 45 Watt
i7-6820HQ 4/8 2,7 GHz 3,6 / 3,4 / 3,2 GHz HD 530 (350 - 1.050 MHz) 8 MB 45 Watt
i7-6820HK 4/8 2,7 GHz 3,6 / 3,4 / 3,2 GHz HD 530 (350 - 1.050 MHz) 8 MB 45 Watt
i7-6700HQ 4/8 2,6 GHz 3,5 / 3,3 / 3,1 GHz HD 530 (350 - 1.050 MHz) 6 MB 45 Watt
i5-6440HQ 4/4 2,6 GHz 3,5 / 3,3 / 3,1 GHz HD 530 (350 - 950 MHz) 6 MB 45 Watt
i5-6300HQ 4/4 2,3 GHz 3,2 / 3,0 / 2,8 GHz HD 530 (350 - 950 MHz) 6 MB 45 Watt
i3-6100H 2/4 2,7 GHz 3,0 GHz HD 530 (300 - 900 MHz) 3 MB 35 Watt

Das Schema der neuen Modelle ist einfach zu erkennen: Der Grundtakt wurde um jeweils 200 MHz gesteigert, die Turbo-Boost-Stufen um jeweils 300 MHz. Alle Modelle sind zusätzlich mit der integrierten HD Graphics 630 ausgestattet, deren maximaler Turbo um jeweils 50 MHz erhöht wurde. Intel bietet auch weiterhin den Dual-Core i5 mit einer TDP von 35 Watt an. Dieser war aber bereits in der Skylake-Generation extrem selten und oftmals nur in Barebones verfügbar, bei denen der Prozessor konfiguriert werden konnte.

Bei den beiden mobilen Xeon-Prozessoren, die hauptsächlich in mobilen Workstations zum Einsatz kommen, weicht Intel ein wenig von dem Schema ab. Der größere E5-1535M v6 bekommt nämlich noch mehr Leistung und darf bei der Belastung von allen vier Kernen nun mit 3,9 GHz arbeiten, was einer Steigerung von 500 MHz entspricht. Es handelt sich damit um den nominell schnellsten mobilen Prozessor der 7. Core-i-Generation (Kaby Lake). Wie schon bei Skylake dürften auch hier noch stärkere Modelle mit der Intel Iris Pro Graphics (vermutlich P680) folgen.

Modell Kerne/Threads Basistakt Turbo 1C/2C/4C Intel Graphics L3-Cache TDP
Kaby Lake
E5-1535M v6 4/8 3,1 GHz 4,2 / 4,1 / 3,9 GHz HD P630 (350 - 1.100 MHz) 8 MB 45 Watt
E5-1505M v6 4/8 3,0 GHz 4,0 / 3,8 / 3,6 GHz HD P630 (350 - 1.100 MHz) 8 MB 45 Watt
Skylake
E5-1535M v5 4/8 2,9 GHz 3,8 / 3,6 / 3,4 GHz HD P530 (350 - 1.050 MHz) 8 MB 45 Watt
E5-1505M v5 4/8 2,8 GHz 3,7 / 3,5 / 3,3 GHz HD P530 (350 - 1.050 MHz) 8 MB 45 Watt

Neben den mobilen Prozessoren hat Intel auch die Desktop-Chips mit TDPs von 35-91 Watt präsentiert. Auch hier sehen wir keine Überraschungen. Die TDP-Klassen sind gleichgeblieben, während sich die Taktraten je nach Modell um 200-300 MHz erhöht haben. Einige Barebones sind zwar auch mit Desktop-Prozessoren ausgestattet, uns interessieren jedoch mehr die mobilen Versionen. Wir werden an dieser Stelle daher nicht weiter auf die neuen Desktop-CPUs eingehen. Eine Übersicht der verfügbaren Modelle zeigen die nachfolgenden Tabellen.

7th Gen Intel Xeon (45 Watt)
7th Gen Intel Xeon (45 Watt)
7th Gen Intel Core (45 Watt)
7th Gen Intel Core (45 Watt)
Übersicht mobile Kaby-Lake-CPUs
Übersicht mobile Kaby-Lake-CPUs
Übersicht Desktop Kaby-Lake-CPUs
Übersicht Desktop Kaby-Lake-CPUs

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Leistung

Wir konnten uns bereits zwei Prozessoren ansehen, die man besonders häufig in Multimedia- bzw. Gaming-Notebooks findet: Den Core i7-7700HQ im Asus ROG Strix GL753VD sowie den Core i7-7820HK mit freiem Multiplikator im MSI GT73VR 7RF. Basierend auf den Skylake-Vorgängern werden vermutlich wieder sehr viele Notebooks auf den i7-7700HQ setzen, da er einen sehr guten Kompromiss aus Leistung und Kosten bietet.

CPU-Z: Core i7-7700HQ
CPU-Z: Core i7-7700HQ
CPU-Z: Core i7-7820HK
CPU-Z: Core i7-7820HK
Cinebench R15
CPU Single 64Bit
MSI GT73VR 7RF-296
Intel Core i7-7820HK, 2900, 4000
172 Points ∼100%
Aorus X7 v6
Intel Core i7-6820HK, 2700, 4000
170 Points ∼99%
MSI GT83VR-6RE32SR451
Intel Core i7-6820HK, 2700, 4000
168 Points ∼98%
MSI GT73VR 6RF
Intel Core i7-6820HK, 2700,
164 Points ∼95%
Asus G752VS-XB78K
Intel Core i7-6820HK, 2700, 3800
160 Points ∼93%
Asus Strix GL753VD-GC045T
Intel Core i7-7700HQ, 2800,
151 Points ∼88%
HP Omen 17-w110ng
Intel Core i7-6700HQ, 2600,
148 Points ∼86%
Acer Predator 17 G9-793-77LG
Intel Core i7-6700HQ, 2600,
141 Points ∼82%
MSI GE72VR-6RF16H21
Intel Core i7-6700HQ, 2600,
140 Points ∼81%
CPU Multi 64Bit
MSI GT73VR 7RF-296
Intel Core i7-7820HK, 2900, 4000
864 Points ∼100%
MSI GT83VR-6RE32SR451
Intel Core i7-6820HK, 2700, 4000
842 Points ∼97%
MSI GT73VR 6RF
Intel Core i7-6820HK, 2700,
836 Points ∼97%
Aorus X7 v6
Intel Core i7-6820HK, 2700, 4000
807 Points ∼93%
Asus G752VS-XB78K
Intel Core i7-6820HK, 2700, 3800
789 Points ∼91%
Asus Strix GL753VD-GC045T
Intel Core i7-7700HQ, 2800,
741 Points ∼86%
HP Omen 17-w110ng
Intel Core i7-6700HQ, 2600,
679 Points ∼79%
MSI GE72VR-6RF16H21
Intel Core i7-6700HQ, 2600,
676 Points ∼78%
Acer Predator 17 G9-793-77LG
Intel Core i7-6700HQ, 2600,
656 Points ∼76%

Fangen wir zunächst mit dem Core i7-7700HQ an. Im Single-Test des Cinebench R15 kann sich der neue Prozessor zwar an die Spitze setzen, der vorherige i7-6700HQ ist jedoch nur wenige Prozentpunkte dahinter (-2 bis -7%). Im Multi-Test ist der Vorsprung des neuen Chips mit 8-11% allerdings schon etwas größer.

Bei dem Core i7-7820HK sieht die Situation aufgrund des freien Multiplikators etwas anders aus. In unserem Testgerät von MSI arbeitet der Prozessor mit 4,0 GHz, wie es auch bei dem vorherigen i7-6820HK oftmals der Fall war. Dementsprechend gering sind die Unterschiede in den Benchmarks.

Insgesamt sind die Vorteile der neuen 45-Watt-Kaby-Lake-Chips also gering und ein Upgrade lohnt sich für Besitzer von Skylake oder selbst Broadwell-Chips kaum.

Grafikkarte

Notebooks mit dem Core i7-7700HQ und vor allem dem Core i7-7820HK werden in fast allen Fällen auch über eine dedizierte Grafikkarte verfügen. Die Leistung der integrierten Intel HD Graphics 630 spielt daher nur eine untergeordnete Rolle. Unser Asus-Testgerät mit einer Dual-Channel-Arbeitsspeicherkonfiguration liegt in den Benchmarks nur ganz knapp vor der HD Graphics 620 (+3 bis 4 %). Die Situation ist nicht so eindeutig gegenüber der dedizierten Nvidia GeForce 930MX. Im älteren 3DMark 11 hat die 930MX einen klaren Vorsprung (+27 %), im 3DMark Cloud Gate hingegen wird sie knapp geschlagen (-7%). Hinweis: Bei einem Vorseriengerät mit Single-Channel-RAM waren die Ergebnisse in den GPU-Subscores etwa 5% geringer.

Ganz unwichtig sind die Verbesserungen der neuen GPU aber nicht, denn Systeme mit Grafikumschaltung nutzen die iGPU bei wenig anspruchsvollen Aufgaben. Hervorzuheben ist hierbei vor allem der verbesserte Videodecoder, der nun auch HEVC/H.265 Main 10 sowie Googles VP9-Codec unterstützt. Weitere technische Informationen sind in unserer Techniksektion verfügbar.

3DMark 11 - 1280x720 Performance GPU
Acer TravelMate P259-MG-71UU
NVIDIA GeForce 940MX
2821 Points ∼100%
Intel NUC6i5SYH
Intel Iris Graphics 540
2322 Points ∼82%
HP ProBook 470 G4
NVIDIA GeForce 930MX
2197 Points ∼78%
Lenovo Ideapad 310-15ISK
NVIDIA GeForce 920MX
1835 Points ∼65%
Asus Strix GL753VD-GC045T
Intel HD Graphics 630
1726 Points ∼61%
MSI CX72-7QL
Intel HD Graphics 620
1668 Points ∼59%
Lenovo ThinkPad T460s-20FA003GGE
Intel HD Graphics 520
1416 Points ∼50%
Lenovo ThinkPad T460p 20FX0026PB
Intel HD Graphics 530
1175 Points ∼42%
3DMark - 1280x720 Cloud Gate Standard Graphics
Acer TravelMate P259-MG-71UU
NVIDIA GeForce 940MX
13459 Points ∼100%
Intel NUC6i5SYH
Intel Iris Graphics 540
11893 Points ∼88%
Asus Strix GL753VD-GC045T
Intel HD Graphics 630
9715 Points ∼72%
MSI CX72-7QL
Intel HD Graphics 620
9332 Points ∼69%
HP ProBook 470 G4
NVIDIA GeForce 930MX
9066 Points ∼67%
Lenovo ThinkPad T460s-20FA003GGE
Intel HD Graphics 520
7505 Points ∼56%
Lenovo ThinkPad T460p 20FX0026PB
Intel HD Graphics 530
6872 Points ∼51%

Fazit

Im Gegensatz zu den ULV-Chips sind die Vorteile der neuen Kaby-Lake-CPUs in der höheren Verbrauchsklasse bis zu 45 Watt eher gering. Intel spendiert den Prozessoren etwa 200-300 MHz mehr Takt, was im Idealfall einen Vorteil von rund 10 % ausmacht. Das gilt jedoch hauptsächlich für Prozessoren mit festem Multiplikator wie den Core i7-7700HQ. Bei Chips mit freiem Multiplikator wird es darauf ankommen, wie hoch die Hersteller den maximalen Takt ansetzen. Aufgrund der verbesserten Effizienz ist hier vielleicht etwas mehr Spielraum, im Fall unseres Testgerätes von MSI liegt der neue Prozessor (i7-7820HK) jedoch praktisch auf dem Niveau des Skylake-Vorgängers.

Bei aktuellen Gaming-Notebooks ist immer noch die Grafikkarte die ausschlaggebende Komponente. Wer sich also in den letzten Monaten ein neues System mit einer neuen Pascal-GPU zugelegt hat, muss sich keine Sorgen machen. Beim Spielen ist der Vorteil der neuen Modelle marginal und auch ein Core i7-6700HQ dürfte in absehbarer Zeit nicht zum limitierenden Faktor werden.

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Autor: Andreas Osthoff,  3.01.2017 (Update:  3.01.2017)