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Test Core i7-7700K e Core i5-7600K: Intel Kaby Lake in prova

Proviamo le nuove CPU Intel Kaby Lake Core i7-7700K, i7-7700, i5-7600K e i5-7600 su piattaforma Z270. Ecco la recensione.

Test Core i7-7700K e Core i5-7600K: Intel Kaby Lake in prova

Arrivano i processori Kaby Lake su PC desktop

KBL S 42 Circuit MapIntel è nel mezzo della sua più grande ristrutturazione della sua storia. L'azienda sta spostando la sua attenzione su mercati che considera più redditizi come l'Internet of Things, il cloud e i datacenter, prendendo atto del rallentamento delle vendite di computer. Curiosamente, in controtendenza, i processori della serie K con moltiplicatore sbloccato hanno visto salire le loro vendite del 20% su base annua. Perciò anche se Intel ha ufficialmente rallentato nello sviluppo delle CPU, non sta assolutamente abbandonando il settore dei processori di fascia alta: ha molte ragioni per non farlo. Il debutto dei processori Intel Kaby Lake è interessante anche perché segna la dipartita dai giorni in cui la legge di Moore forgiava la cadenza "tick tock", dove una nuova microarchitettura era seguita da un die shrink. Intel ora ha scelto di adottare la nuova cadenza PAO, ossia Process-Architecture-Optimize, o tick-tock-tock se preferite.

Anziché fare uno scatto in avanti passando ai 10 nanometri, Kaby Lake rientra nella fase "Optimize" e si fonda sul nuovo processo ottimizzato 14nm+. I nuovi processori si basano su una serie di perfezionamenti dell'esistente processo a 14 nanometri, che permette di avere transistor più veloci capaci di lavorare a una frequenza di 300-400 MHz maggiore rispetto ai chip Skylake. La nuova microarchitettura non offre miglioramenti all'IPC o nuove incredibili tecnologie. Come abbiamo appreso al debutto mobile delle CPU Kaby Lake, gran parte dei progressi di questa generazione si riducono a un engine migliorato, SpeedShift e frequenze più alte sia per quanto riguarda quella base che quella Turbo Boost. Se vi sembra poco, sappiate che Kaby Lake è accompagnato anche da una nuova serie di chipset che, sebbene non rivoluzioni il mercato, offre alcune interessanti spunti. Per esempio i nuovi chipset sono compatibili le soluzioni Optane 3D XPoint.

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Microsoft, inoltre, ha annunciato che non supporterà le CPU Intel Kaby Lake o AMD Zen (Ryzen) con i sistemi operativi precedenti a Windows 10, un'importante novità di cui tenere conto. Abbiamo già dato un'occhiata al Core i7-7700K poco tempo fa (qui e qui), ma adesso possiamo finalmente dare uno sguardo alle nuove proposte Kaby Lake in modo più completo.

Intel Core i7-7700K, i7-7700 e Core i5-7600K, i5-7600

La giornata di oggi segna il debutto di una gamma estesa di processori Intel Core di settima generazione delle serie S, H, U e Y che includono nuovi modelli di Core i7, Core i5 e Core i3 insieme a due chip Intel Xeon per workstation mobile. La flotta di Intel spazia da soluzioni con TDP di 4,5 watt fino ad arrivare a 91 watt, con GPU integrata HD Graphics e Iris Plus Graphics. Ci concentriamo sui chip della serie S, destinati al settore desktop.

  Kaby Lake i7-7700K Skylake i7-6700K Kaby Lake i5-7600K Skylake i5-6600K Kaby Lake
i7-7700
Skylake i7-6700 Kaby Lake
i5-7600
Skylake i5-6600 Kaby Lake
i5-7500
Skylake i5-6500 Kaby Lake
i7-7700T
Kaby Lake
i5-7600T
Kaby Lake i5-7500T
TDP 91W 91W 91W 91W 65W 65W 65W 65W 65W 65W 35W 35W 35W
Core/Thread 4/8 4/8 4/4 4/4 4/8 4/8 4/4 4/4 4/4 4/4 4/8 4/4 4/4
Freq. Base 4.2 4.0 3.8 3.5 3.6 3.4 3.5 3.3 3.4 3.2 2.9 2.8 2.7
1 Core Max. Turbo (GHz) 4.5 4.2 4.2 3.9 4.2 4.0 4.1 3.9 3.8 3.6 3.8 3.7 3.3
2/3 Core Max. Turbo (GHz) 4.4 4/4 4.1 3.8/3.7 4.1 3.8/3.7 4.0 3.8/3.7 3.7 3.5/3.4 3.7 3.6 3.2
4 Core Max. Turbo (GHz) 4.4 4.0 4.0 3.6 4.0 3.6 3.9 3.6 3.6 3.3 3.6 3.5 3.1
Grafica HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 630 HD 630
Grafica Base/Turbo (MHz) 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1100 350/1100
DDR4/DDR3L 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2400/1600 2400/1600
Cache L3 8MB 8MB 6MB 6MB 8MB 8MB 6MB 6MB 6MB 6MB 8MB 6MB 6MB
IMC Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel
Prezzo 1000 unità $339 $339-$350 $242 $243 $303 $303-$312 $213 $213-$224 $192 $192-$202 $303 $213 $192

Intel dichiara che i nuovi transistor 14nm+ 3D tri-gate FET (simili ai FinFET) hanno pinne più alte (fins), un gate pitch più ampio e un channel strain migliorato. Dotare i FET di un'interconnessione pitch e aspect ratio migliorati permette ai nuovi transistor di offrire il 12% di prestazioni in più. Intel mantiene il segreto sui cambiamenti al gate pitch e all'altezza della pinna, un'informazione che l'azienda ha condiviso durante i precedenti debutti, perciò i cambiamenti sono difficili da quantificare.

I miglioramenti favoriscono frequenze base e turbo più alte all'interno di un TDP simile, e potrebbero anche garantire un maggiore potenziale di overclock. I cambiamenti potrebbero inoltre semplificare il processo produttivo, permettendo a Intel di avere rese produttive maggiori. In ogni caso l'estensione della finestra produttiva dell'ormai maturo processo a 14nm aumenta il profitto di Intel, al contrario dei costi maggiori che l'azienda avrebbe affrontato presentando una nuova architettura o passando ai 10 nanometri.

I processori Kaby Lake mantengono la compatibilità con l'interfaccia LGA 1151, quindi potete usarli sulle scheda madre Z170 - previo aggiornamento del BIOS - o con il nuovo chipset Z270. La microarchitettura Intel è la stessa, quindi ritroviamo lo stesso numero di core AI, valori di TDP e quantità di cache. Troviamo invece una GPU integrata leggermente migliorata, HD Graphics 630, di cui parleremo in seguito.

I chip Kaby Lake supportano configurazioni di memoria dual-channel. Intel è passata dal supporto DDR4 a 2133 MHz a quello a 2400 MHz. Ci saremmo aspettati l'integrazione di Turbo Boost 3.0, che identifica i carichi pesantemente single-thread e li alloca al core più veloci, ma non è andata così: abbiamo ancora il Turbo Boost 2.0.

Il Core i7-7700K con 4 core e 8 thread cattura l'attenzione con un Turbo Boost di 4,5 GHz per il singolo core e 4,4 GHz su quattro core. Siamo riusciti a raggiungere e mantenere un Turbo Boost di 4,4 GHz su tutti e quattro i core per la durata di diversi stress test. La motherboard MSI che abbiamo usato durante il test offre inoltre una funzione Enhanced Turbo che porta la frequenza Turbo con quattro core a 4,5 GHz. La frequenza base del 7700K è di 4,2 GHz, 200 MHz in più rispetto al Core i7-6700K e tutti i quattro livelli di Turbo Boost offrono miglioramenti di 300/400 MHz.

Il Core i5-7600K con quattro core e altrettanti thread ha una frequenza base di 3,8 GHz, ben 300 MHz in più rispetto al predecessore. Anche le frequenze boost sono impressionanti, con 4,2 GHz per il singolo core e 4 GHz per tutti e quattro i core in attività. Fortunatamente Intel ha lasciato invariati i prezzi, con il Core i7-7600K a 339 dollari e il Core i5-7600K a 242 dollari. Quest'ultimo sembra come sempre un'ottima proposta, ma un nuovo Core i3 con moltiplicatore sbloccato potrebbe rendere più difficile l'acquisto, specie a chi pensa di acquistare un Core i5 con moltiplicatore bloccato.

Core i3 con moltiplicatore sbloccato

Il nuovo Core i3-7350K segna l'ingresso di un Core i3 con moltiplicatore sbloccato e TDP di 60 watt nella gamma di Intel. Potenzialmente sembra un processore interessante per chi vuole overcloccare senza svenarsi o un'offerta potente per sistemi a basso consumo che si pone tra i tradizionali Core i3 e i Core i5. Il base clock a 4,2 GHz è incoraggiante, ma la serie i3 non offre il Turbo Boost. Le maggiori prestazioni della HD 630 danno al processore maggiore duttilità, ma i 4 MB di cache non gli consentono di occuparsi di carichi troppo intensi. In ogni caso la prospettiva di un Core i3 sbloccato è eccitante. Come con tutti i modelli K, il Core i3-7350K è venduto senza dissipatore, che dovrete aggiungere al costo complessivo. Il listino di 168 dollari è alla portata della controparte bloccata Core i3-7320, ma sarebbe più interessante se fosse vicino ai 155 dollari.

  Kaby Lake i3-7350K Kaby Lake  i3-7320 Skylake i3-6320 Kaby Lake
i3-7300
Skylake i3-6300 Kaby Lake
i3-7100
Skylake i3-6100 Kaby Lake
i3-7300T
Skylake i3-6300T Kaby Lake
i3-7100T
Skylake
i3-6100T
TDP 60W 51W 51W 51W 51W 51W 51W 35W 35W 35W 35W
Core/Thread 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4
Freq. Base 4.2 4.1 3.9 4.0 3.8 3.9 3.7 3.5 3.3 3.4 3.2
Grafica HD 630 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530 HD 630 HD 530
Grafica
Base/Turbo (MHz)
350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1150 350/1100 350/1050 350/1100 350/950 350/1100 350/950
DDR4/DDR3L 2400/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2133/1600 2400/1600 2400/1600
Cache L3 4MB 4MB 4MB 4MB 4MB 3MB 3MB 4MB 4MB 3MB 3MB
IMC Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel Dual Channel
Prezzo 1000 unità $168 $149 $149-$157 $138 $138-$147 $117 $117 $138 $138-$147 $117 $117

Il resto della serie Core i3 è composto da modelli con TDP di 51 e 35 watt, e tutti hanno la HD Graphics 630. Notiamo un piccolo aumento nella frequenza della GPU e un incremento più pronunciato del base clock. L'intera serie vede la frequenza aumentare di 200 MHz, un livello non sufficiente a indurre un upgrade immediato, ma chi sta cercando una soluzione a basso consumo per un nuovo computer potrebbe essere interessato ai nuovi chip Core i3 Kaby Lake.

Z270 e Optane, strumenti di overclock e HD Graphics 630

Chipset della serie 200 e supporto Optane

I chipset della serie 200 e 100 supportano sia i processori Kaby Lake che quelli Skylake. Questa doppia compatibilità potrebbe mettere in crisi gli appassionati che acquistano un processore Skylake, o quelli che sono interessati in una nuova scheda madre Z270. La serie 200 di Intel include lo Z270 con supporto all'overclock e destinato agli appassionati, H270 e B270 senza overclock per uso desktop mainstream e business, e i chipset destinati esclusivamente ai sistemi business Q270 e Q250. Questi chipset integrano miglioramenti limitati che si aggiungono alle caratteristiche della serie 100. Gli appassionati avranno tempi duri nel trovare una ragione per aggiornare se hanno già una scheda madre Z170.

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Nello Z270 ritroviamo le caratteristiche dello Z170. Avete il supporto di memoria dual-channel fino a due DIMM per canale, sei porte SATA 6 Gbps, fino a 10 porte USB 3.0 e un massimo di 14 porte USB 2.0 e USB 3.0. Intel è anche passata a Management Engine (ME) 11.6 per tutti i chipset. Le piattaforme Z270, H270 e Q270 supportano RAID 0, 5 e 10, anche se il throughput tra CPU e PCH è limitato alla connessione Direct Media Interface (DMI) 3.0.

  Z270 Z170 H270 H170 B250 B150 Q250 Q270
Linee Chipset PCIe 3.0 (fino a) 24 20 20 16 12 8 14 24
Linee HSIO 30 26 30 22 25 18 27 30
Linee PCIe 3.0 processore 1x16 o 2x8 o 1x8+2x4 1x16 o 2x8 o 1x8+2x4 1x16 1x16 1x16 1x16 1x16 1x16 o 2x8 o 1+8+2x4
DMI 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
SATA 3.0 (6Gb/s) (fino a) 6 6 6 6 6 6 6 6
USB 3.0 fino a 10 10 8 8 6 6 8 fino a 10
USB totali (2.0 + 3.0) 14 14 14 14 12 12 14 14
Porte Intel RST PCIe 3.0 3 3 2 2 1 1 1 3
Overclocking No No No No No No
Supporto Display 3 3 3 2 3 3 3 3
Supporto Memoria DDR4/3L DDR4/3L DDR4/3L DDR4/3L DDR4/3L DDR4/3L DDR4/3L DDR4/3L
Memoria sistema - canali/DPC 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2

Il PCH serve come hub di comunicazione per molte funzioni chiave e Intel continua a usare lo stesso collegamento punto-punto DMI 3.0 a circa 4 GB/s tra il chipset e il processore. Intel ha aggiunto quattro linee PCIe ai modelli Z270, H270 e B250. I produttori di schede madre hanno anche un numero più nutrito di linee HSIO (High Speed I/O) a disposizione, usate per offrire varie caratteristiche, come maggiori funzioni SATA, Ethernet, USB e M.2. Le schede madre Z270 godono di un aumento delle linee da 26 a 30, mentre l'H270 fa un salto maggiore passando da 22 a 30.

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I chipset della serie H tradizionalmente sono versioni "annacquate" delle soluzioni Z a causa dell'allocazione di minor linee HSIO e l'assenza del supporto all'overclock. Il salto da 22 a 30 linee HSIO favorirà l'ampliamento delle caratteristiche, come laumento delle operazioni di archiviazione e connettività. Intel ha limitato le linee HSIO a una connessione x4 per dispositivo con i chipset della serie 100, mentre sulle motherboard della serie 200 la capacità sale a x8 per dispositivo. Bisogna però notare che la configurazione x8 è soggetta al throughput limitato del collegamento DMI 3.0.

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Il brand "Optane Memory Ready" di Intel è la vera grande novità, e anche se Intel non è ancora pronta a parlarne, non vede l'ora di pubblicizzare questa nuova caratteristica. Optane è il marchio di Intel per i prodotti 3D XPoint, grazie ai quali vuole portarci nella nuova era della memoria persistente. Optane dovrebbe posizionarsi per prezzo e prestazioni tra NAND e DRAM, quindi non solo sarà molto più veloce dei dispositivi di archiviazione attuali, ma anche più costosa. Optane è sufficientemente veloce da servire come layer di memoria di sistema sotto forma di DIMM. Sembra però che Intel abbia rimandato l'arrivo delle DIMM Optane a data da destinarsi, quindi 3D XPoint debutterà sulla piattaforma Kaby Lake come un dispositivo di caching per l'archiviazione.

Sappiamo che esiste anche un SSD Optane sotto forma di scheda dedicata, che s'inserisce in un normale slot PCIe. Dal materiale diffuso da Intel emerge che l'azienda porterà sul mercato per prima una variante M.2. L'SSD M.2 Optane sarà disponibile nella seconda metà 2017 come front-end di caching per accelerare i tempi di avvio e l'apertura delle applicazioni. Il driver RST (Rapid Storage Technology) di Intel si occuperò probabilmente di rilevare i dati "caldi", quelli ad accesso più frequente, per promuoverli all'archiviazione sull'SSD NVMe Optane.

Intel in passato ha offerto varie opzioni di caching, nessuna delle quali ha riscosso molto successo tra gli appassionati. Optane potrebbe non cambiare molto la situazione. Le implementazioni caching sono suscettibili ai picchi di latenza legati all'accesso ai dati fuori dalla cache e la frequenza con cui le prestazioni rallentano solitamente ha una correlazione diretta con l'ammontare della capacità disponibile per il caching. Gli SSD Optane M.2 saranno probabilmente disponibili in versioni da 16 e 32 GB, una capacità inadeguata per l'uso come dispositivo di avvio e in ambienti pesantemente multitasking, dove ci sono in gioco moltissimi dati.

Gli SSD Optane destinati a funzionare come cache necessitano dei chipset della serie 200 e di un processore Core i3 o un modello superiore con architettura Kaby Lake. Se passate a Kaby Lake con una scheda madre della serie 100 non potrete usare la nuova funzionalità di caching. Il requisito del chip implica che, di conseguenza, Optane sarà frenato dal throughput limitato del collegamento DMI 3.0.

Curva tensione/frequenza consapevole di BCLK e AVX Offset Ratio

Intel promuove il suo strumento per la gestione della curva di tensione/frequenza in base al BCLK come un'utility utile per l'overclock, ma offre pochi dettagli sul suo funzionamento interno. Intel ha progettato il software per aumentare la stabilità di overclock e l'affidabilità tramite l'ottimizzazione della tensione inviata al processore in base alla frequenza BCLK. Non abbiamo avuto molto successo con l'overclock basato su BCLK usando i nostri sample bloccati, quindi potrebbe avere un uso limitato. Contiamo di saperne di più durante il CES 2017 di Las Vegas.

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L'offset ratio Advanced Vector Extension (AVX) modificabile ha invece debuttato sulla gamma Xeon come parametro bloccato. Con l'architettura Broadwell-E Intel ha scelto di sbloccarlo e Kaby Lake porta questa possibilità nel settore mainstream. I carichi AVX sono affamati di potenza e così generano molto più calore di quelli non AVX. Questo rapporto consente al processore prendere il sopravvento per quanto riguarda le frequenze durante l'esecuzione delle istruzioni AVX, consentendo d'impostare overclock più alti per i carichi non AVX. La motherboard MSI Z270 Gaming M7 ci ha permesso di definire un offset ratio AVX e usarlo insieme alle impostazioni vCore manuali.

Intel HD Graphics 630 - Gen9.5 porta il 4K alla ribalta

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Intel ha rimpiazzato la HD 530 (basata sulla Gen9 Media Architecture) con la HD 630, basata sul progetto Gen9.5. La nuova architettura è relativamente simile alle precedenti, quindi ha lo stesso progetto di base di Gen9, caratterizzato da subslice con 8 EU ciascuno (per un totale di 24 EU in configurazione GT2), insieme al supporto per tutte le funzioni precedenti (DirectX 12, OpenCL 2.0, OpenGL 4.4). Intel ha comunque deciso di passare dal marchio Iris Pro a Iris Plus per la sua offerta con eDRAM, relegandola però ai Kaby Lake della serie U.

Intel ha scelto di conservare la frequenza base di 350 MHz e quella dinamica fino a 1150 MHz, ma ha rinnovato gli engine MFX (decodifica/codifica) e VQE. L'engine MFX (Multi Format Codex) supporta i vecchi codec VP8 e AVC, insieme alla decodifica/codifica HEVC 10-bit, decodifica VP9 8/10-bit e codifica VP9 8-bit (supporto per la codifica VP9 10-bit assente). L'engine VQE gode dell'aggiunta del supporto HDR e Wide Color Gamut.

L'hardware a funzione fissa ottimizzato elimina la modalità di calcolo ibrida introdotta con la Gen9 di Skylake, basata sia sulla CPU che sulla GPU, durante le operazioni di decodifica HEVC Main10 e VP9 8-bit, riducendo di conseguenza l'overhead sulla CPU e il consumo associato. L'engine Gen9.5 supporta fino a 8 flussi simultanei 4Kp30 HEVC e AVC, insieme con la decodifica 4Kp60 HEVC in tempo reale a 120 MB/s.

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Questi cambiamenti sono ottimi per il settore mobile ma potrebbero interessare poco agli appassionati con schede video dedicate, anche se c'è un caso curioso che riguarda lo streaming 4K di Netflix. Netflix richiede DRM PlayReady 3.0 e la decodifica HEVC 10 bit basata su hardware, che è una configurazione disponibile solo su Windows 10 e CPU Kaby Lake perché Skylake non supporta la decodifica HEVC a 10-bit. Le GPU Nvidia della serie 10 supportano entrambe le tecnologie ma non possono fare ancora streaming in 4K. Il browser Edge è l'unico a supportare le funzioni per lo streaming 4K - anche la stessa app di Netflix non lo supporta.

Lo streaming video 4K è ancora in stato embrionale, ma l'oneroso DRM e altri requisiti, come HDCP 2.2, potrebbero rappresentare un serio limite. La fila di prerequisiti, che include anche Windows 10 Anniversary Update e HDMI 2.0 o DisplayPort, confonde a sufficienza gli utenti tradizionali che Intel ha creato un'infografica per aiutare a districarsi nel 4K. Lo streaming 4K potrebbe offrire ad alcuni utenti mainstream una ragione per aggiornare i loro PC, e questa sarebbe una notizia buona per Intel, ma la scarsa adozione da parte dei provider di contenuti, probabilmente, ne limiterà l'adozione.

Windows 10 requisito essenziale

Microsoft ha annunciato che non supporterà i chip Kaby Lake e Zen con i sistemi operativi precedenti a Windows 10. Abbiamo chiesto a Intel e AMD di commentare la decisione, ma ci hanno rimandato a Microsoft. La casa di Redmond non ha voluto quantificare l'impatto di questa decisione, ma ha confermato che non aggiornerà i driver per i vecchi sistemi operativi affinché supportino le nuove CPU e tutte le nuove tecnologie.

Abbiamo svolto dei test e visto che l'HD Graphics 630 non funziona correttamente in Windows 7 e 8.1. I sistemi operativi installano di default driver generici per l'adattatore grafico, anche dopo gli aggiornamenti del caso molte funzioni sono indisponibili. Abbiamo inoltre sperimentato problemi d'instabilità con Windows 7 che potrebbero impedire l'uso di una GPU dedicata come soluzione di ripiego.

Potrebbe sembrare un problema da poco, ma si stima che il 47% dei computer al mondo usi ancora Windows 7 (e l'8% Windows 8.1), quindi bisogna tenere in conto il costo di Windows 10 passando a Kaby Lake. Microsoft consente un numero limitato di cambiamenti hardware prima d'invalidare una licenza, quindi se avete intenzione di aggiornare un sistema Z170 esistente anche il sistema operativo può rappresentare una preoccupazione.

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