Intel Kaby Lake : test des Core i7-7700K, 7700, i5-7600K et 7600

Introduction

Intel fait face à la plus grande restructuration de son histoire. Le géant fait un effort pour se concentrer sur les opportunités de croissance, comme l’internet des objets, le cloud, ou les serveurs de données. En même temps, Intel tente de s’en sortir sur un marché du PC en déclin, malgré un bon succès de ses processeurs haut de gamme K, dont les ventes sont en hausse de 20 % par rapport à l’année précédente.

Face à un processeur Ryzen qui fait naître de grands espoirs chez AMD, Intel tente de garder l’attention des passionnés avec une nouvelle gamme de processeurs, un rafraîchissement de son architecture Skylake : Kaby Lake. Intel sort aussi de sa cadence « tick-tock » (nouvelle gravure – nouvelle architecture), pour passer à une cadence tick-tock-tock : gravure – architecture – optimisation.

Kaby Lake est donc dans le second « tock » : c’est une optimisation de l’architecture Skylake, toujours avec une gravure en 14 nm, elle-même optimisée. Un raffinement qui permet d’augmenter les fréquences d’environ 400 MHz sur tous les modèles, ce qui n’est pas négligeable. Côté architecture, il n’y a pas vraiment de nouveautés : juste un nouveau moteur de décodage vidéo pour le circuit graphique (HEVC 10 bits), et un SpeedShift plus réactif, pour des transitions de fréquences plus rapides.

Ces nouveaux processeurs s’accompagnent de nouveaux chipsets Z270. Les nouveautés sont, ici encore, très marginales. On retiendra surtout l’arrivée de la technologie SSD Intel Optane (mémoire 3D XPoint) qui va débarquer un peu plus tard cette année.

Nos quatre processeurs de test

Notez tout d’abord que nous avions déjà testé en exclusivité un premier processeur Core i7-7700K. Les processeurs que nous testons aujourd’hui sont plus nombreux, avec deux autres 7700K (un exemplaire du commerce et un échantillon de test fourni par Intel). Pour les PC de bureau, voici tous les processeurs Kaby Lake Core i3, i5 et i7 disponibles. Nous avons testés les 7700K, 7700, 7600K, et 7600.

Tous ces processeurs sont compatibles avec les cartes mères Z170 actuelles (moyennant une mise à jour de leur BIOS). On y trouve un circuit graphique Intel HD 630 très légèrement amélioré, avec le même nombre de cœurs aux mêmes fréquences. Le support de la mémoire DDR4 passe de 2133 à 2400 MT/s. Notez que la technologie Turbo Boost 3.0, qui permet de détecter les codes monocoeurs pour les faire exécuter sur le cœur le plus rapide, est absente de Kaby Lake. Elle reste pour l’instant exclusive aux Broadwell-E.

De bons Turbo

L’augmentation des fréquences est particulièrement excellente sur les quatre cœurs du processeur, par rapport à Skylake : 4,4 GHz sur le 7700K, soit 400 MHz de plus que le 7600K. Le BIOS de notre carte mère MSI de test avait en plus une option de Turbo améliorée pour maintenir ces cœurs à 4,5 GHz dans les mêmes conditions. Idem pour le 7600K, dont les fréquences progressent significativement.

Le premier Core i3 overclockable !

C’est la nouveauté la plus marquante de ce refresh : le Core i3-7350K propose un coefficient multiplicateur débloqué pour la toute première fois. Son TDP est de seulement 60 W, pour une fréquence maximale impressionnante de 4,2 GHz (pas de Turbo Boost dans cette gamme). Les overclockeurs devraient se régaler, mais le processeur ne sortira que plus tard.

Z270, Optane, Overclocking et HD Graphics 630

Chipsets série 200 : on prend les mêmes…

Les processeurs Kaby Lake sont compatibles aussi bien avec les nouveaux chipsets série 200 qu’avec les anciens série 100 (moyennant une mise à jour du BIOS). Les chipsets série 200 sont aussi compatibles avec les processeurs Skylake. Cette compatibilité à double sens ouvre des possibilités intéressantes pour mettre à jour carte mère et processeur indépendamment.

La série 200 comprend sans surprise un Z270 gérant l’overclocking, un H270 et un B270 pour Monsieur Tout-le-Monde, et des Q270 et Q250 pour les PC d’entreprises. Les caractéristiques de ces puces sont virtuellement identiques à celles de la série 100, nous les avons résumées dans le tableau ci-dessous.

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Le PCH sert de hub pour un grand nombre de périphériques systèmes, mais Intel n’a pas élargi le lien DMI 3.0 à 4 Go/s entre le PCH le CPU. Intel ajoute tout de même 4 lignes PCIe sur les chipsets Z270, H270, et B250. Les constructeurs de cartes mères gagnent aussi en flexibilité grâce à un plus nombre de lignes HSIO (High Speed I/O), qu’ils peuvent utiliser pour ajouter des ports SATA, Ethernet, USB ou M.2.

Compatibilité Optane : miroir aux alouettes ?

Vu tout ce qui précède, la compatibilité avec la mémoire 3D Xpoint (commercialisée sous la marque Intel Optane) semble la seule nouveauté vraiment excitante des chipsets série 200.  Dans un premier temps, l’Optane devrait se placer entre la NAND et la DRAM aussi bien en termes de performance que de prix. À terme, elle pourrait être assez rapide pour servir de nouvelle couche mémoire système, qui prendrait la forme de modules DIMM. Mais Intel a retardé les DIMM Optane indéfiniment – la mémoire 3D Xpoint débutera donc sur Kaby Lake comme un cache pour des SSD ou disques durs classiques (sans doute géré par le pilote Intel RST).

Ce n’est pas la première fois qu’Intel propose une technologie de cache, mais aucune tentative n’a vraiment été couronnée de succès. Les SSD Optane ne semblent pas avoir beaucoup d’arguments pour faire changer cela. Les techniques de mise en cache ne peuvent éviter les latences qui surviennent quand on accède à des données hors cache. La seule solution est alors d’augmenter la taille du cache, mais les premiers SSD Optane devraient être de 16 et 32 Go, ce qui ne suffira pas.

Quoi qu’il en soit, le support des SSD Optane nécessitera un chipset série 200 et un processeur Kaby Lake Core i3 ou mieux.

Du mieux pour l’overclocking

Les overclockers devraient apprécier deux nouveautés de Kaby Lake. D’une part, Intel fournit un outil baptisé BCLK-aware Voltage/Frequency curve tool. Le détail de son fonctionnement n’est pas connu, mais il est censé stabiliser l’overclocking en modifiant la tension d’alimentation du CPU en fonction de la fréquence B Clock sélectionnée. Sur nos exemplaires de Kaby Lake non-K, nous n’avons pas eu beaucoup de succès en tentant d’overclocker via la BCLK, cet outil ne semble donc pas très efficace. Espérons qu’Intel nous en dise plus rapidement.

L’AVX Offset ratio est un ajout que nous avons déjà rencontré sur les Xeon puis sur les Broadwell-E. Son but est de permettre de fixer une fréquence différente pour les unités dédiées aux instructions AVX, très gourmande en énergie et donc générant beaucoup de chaleur. Le reste du CPU peut alors fonctionner à une fréquence plus élevée.

Intel HD Graphics 630, tout pour la 4K

Le GPU Intel HD 530 des Skylake était de Gen. 9. Il laisse sa place au HD 630 et à la Gen. 9.5. Les GPU dotés d’une mémoire eDRAM dédiée changent également de nom, Iris Pro devenant Iris Plus.

Derrière ces subtilités de nomenclatures, les nouveautés sont légères. L’architecture GPU reste identique, avec 24 unités de calcul sur le HD 630 (et tous les GPU GT2) et une fréquence oscillant entre 350 MHz et 1150 MHz.

Mais Intel a retravaillé le bloc de décodage et encodage matériel MFX ainsi que le bloc de post-traitement VQE. Le MFX (Multi Format Codex) gère dorénavant les codecs VP8 et AVC, plus le HEVC 10 bits encodage et décodage. Les flux VP9 10 bits sont également tolérés, mais l’encodage est limité au VP9 8 bits. Le VQE, de son côté, est mis à jour pour les vidéos HDR et Wide Gamut. Jusqu’à huit flux 4K/30 HEVC ou AVC peuvent être décodés simultanément, ou un flux 4K60 HEVC jusqu’à 120 Mo/s.

Ces nouveautés seront très appréciables sur les PC portables qui profiteront d’une moindre consommation, mais tous les possesseurs d’un PC avec une carte graphique dédiée moderne y resteront insensibles.

Le streaming 4K en exclu inutile

Parlons aussi du cas particulier du streaming 4K via Netflix. Netflix utilise pour cela le DRM PlayReady 3.0, qui n’est pour le moment compatible qu’avec un processeur Kaby Lake sous Windows 10.

Ce bridage injustifiable (les dernières GeForce ou Radeon sont tout aussi capables de décodage matériel du HEVC 4K) s’ajoute aux nombreux prérequis nécessaires à la 4K, comme un port HDMI 2.0 ou DisplayPort et une gestion du HDCP 2.2. Pour les profanes, l’exercice devient tellement complexe qu’il est probable que beaucoup renoncent.

Les processeurs compatibles uniquement Windows 10

Microsoft l’a dit au début de l’an dernier : à partir de Kaby Lake et (Ry)Zen, il faudra Windows 10, la société ne mettra pas à jour les pilotes nécessaires pour les OS antérieurs. 

Nos premiers tests confirment que le GPU Intel HD 630 ne fonctionne pas correctement sous Windows 7 ou 8.1. Ces deux OS n’installent que des pilotes génériques et un grand nombre de fonctionnalités essentielles restent inactives. Nous avons même rencontré des instabilités telles sous Windows 7, qu’installer une carte graphique externe ne suffirait pas.

Ceux qui gardent leur PC à jour ne considèreront sans doute pas ça comme un problème. Mais les 47 % d’utilisateurs de PC dans le monde qui tournent toujours sous Windows 7 (et les 8 % sous Windows 8.1) devront intégrer le coût d’une licence Windows 10 dans le tarif d’un éventuel passage à Kaby Lake.

Configuration de test et protocole

Processeurs

Carte mère et RAM

Nous avons utilisé la carte mère MSI Z270 Gaming M7 pour effectuer nos tests. Pour les processeurs Haswell-refresh et AMD, nous avons respectivement utilisé des cartes mères MSI Z97 Gaming 7 et MSI 970 Gaming AM3+. Pour la mémoire vive, nous avons utilisé deux barrettes de 8 Go de RAM DDR4-3400 G.Skill Ripjaws sur la plateforme Z270, et de la Crucial DDR3L-1866 sur la plateforme Z97.

Overclocking et stabilité

Notre plateforme de test est équipée d’un watercooling tout-en-un Enermax Liqtech 240 armé de deux ventilateurs be quiet! Silent Wings II pour avoir un maximum de marge d’overclocking. Cette solution peut dissiper quelques 300 W, ce qui laisse pas mal de possibilités. Nous avons aussi utilisé le logiciel Intel Power Thermal Utility, qui permet de pousser le processeur dans ses retranchements.

L’overclocking consiste à offrir une fréquence maximale, tout en gardant une tension raisonnable pour ne pas réduire la durée de vie du processeur. La stabilité est testée avec les stress tests AIDA64 FPU, CPU et Cache pendant plusieurs heures, puis sous Prime95 pendant plusieurs heures aussi.

Performances de rendu graphique et bureautiques

Sélection de benchs et aspects pratiques

Nous aurions pu nous simplifier la vie en faisant appel aux classiques benchmarks synthétiques, mais ces derniers auraient alors essentiellement fait ressortir le constat suivant : circulez, il n’y a rien à voir.

Intel affirme que sa dernière architecture contient quelques améliorations, mais il reste à prouver que ces dernières apportent un gain de performances mesurable sur les programmes utilisés au quotidien.

Nous avons utilisé plusieurs jeux ainsi que des programmes courants sur stations de travail, lesquels sont réputés pour l’intensité de leurs calculs. Pour tous ces programmes nécessitant un rendu 3D, il a bien entendu été nécessaire de choisir une carte graphique adaptée afin de ne pas brider les processeurs associés. En conséquence, nous avons retenu deux modèles aux performances similaires : la GeForce GTX 1080 FE et la Quadro P5000. Les allers-retours entre ces deux cartes se justifient par le fait que certains programmes nécessitent des pilotes certifiés.

Par ailleurs, nous avons une préférence pour les programmes faisant figure de référence à l’échelle professionnelle : ils permettent d’obtenir des résultats représentatifs des performances réelles, lesquelles dépendent de nombreux composants. Ces mêmes programmes se distinguent en outre par des séquences de tests assez longues et découpées en boucles successives, rendant ainsi les résultats beaucoup plus fiables.

Le panel de test est composé des quatre processeurs Kaby Lake les plus performants ainsi que leurs équivalents issus de l’architecture Skylake. Ces derniers ont été testés à deux reprises : une première fois à fréquence d’origine, puis overclockés jusqu’à atteindre la même fréquence que leurs successeurs. Le groupe a enfin été complété par le Core i7-4790K et l’actuel fer de lance d’AMD, à savoir le FX-9590. Comme on le verra plus loin à la lumière des graphiques, il aurait été inutile d’ajouter des processeurs moins puissants à notre panel.

Rendu : Blender et le projet « Ryzen »

Nous regrettons bien entendu le fait que Ryzen ne soit pas encore sur le marché, vu qu’AMD aurait sûrement fait meilleure figure au sein du panel de test.

Toutefois, AMD a publié un benchmark officiel pour reproduire les performances annoncées. D’après ce dernier, le futur Ryzen avec une fréquence de 3,4 GHz et sans Turbo est censé être aussi rapide qu’un Intel Core i7-6900K. Nous avons donc repris ce benchmark, c’est-à-dire Blender version 2.78a ainsi qu’un projet comprenant 150 tuiles rectifiées, lequel a été mis par AMD à la disposition de tous en téléchargement gratuit.

La clé du succès dans ce test consiste à gérer un maximum de threads en parallèle avec une fréquence aussi élevée que possible.

Le fait que les processeurs Kaby Lake et Skylake fassent jeu égal lorsqu’ils fonctionnent à la même fréquence saute aux yeux. Autrement dit, la supériorité de Kaby Lake ne tient pas aux optimisations de son architecture mais à sa fréquence de fonctionnement.

Rendu : Cinebench R15

Ce logiciel de Maxon est un autre benchmark particulièrement appréciable du fait que chacun peut comparer sa propre configuration aux composants que nous testons. Notons également que les performances sont rapportées non seulement en multicore, mais aussi en monocore.

Les résultats avec tous les cores actifs sont conformes à ce qui était attendu : les processeurs capables de gérer huit threads sont en tête, départagés entre eux par leur fréquence de fonctionnement. Notons que l’AMD FX-9590 parvient malgré tout à s’intercaler entre le groupe de Core i7 et le groupe de Core i5, quand bien même il affiche une consommation conséquente pour en arriver là.

Précisons que Cinebench R15 fait partie des quelques benchmarks où l’on constate sur le Core i5 comme le Core i7 que Skylake est très légèrement en-dessous de Kaby Lake, quand bien même les fréquences sont identiques. Il ne s’agit pas d’une erreur puisque ce test a été répété à plusieurs reprises pour un résultat qui n’a jamais varié.

La donne change une fois que l’on passe aux résultats en monocore : le FX-9590 et l’i7-4790K dégringolent au classement. En outre, le très léger écart entre Kaby Lake et Skylake est toujours présent.

Microsoft Office 2016

Difficile de constituer une suite de test pour desktop sans y inclure des programmes de bureautique, domaine dans lequel Microsoft Office 2016 vient immédiatement à l’esprit. Précisons que nous chargeons ici PCMark 8 Professional de gérer les tâches, calculer et rapporter la moyenne géométrique de trois boucles de test pour chacun des programmes.

Certains parmi nous peuvent penser que les benchmarks sous Microsoft Office 2016 sont aussi passionnants que de regarder la peinture sécher, mais le fait est que les programmes issus de cette suite sont universellement utilisés chaque jour, parfois de manière intense. L’intérêt est donc de voir si le passage à Kaby Lake peut se traduire par un gain de temps.

Commençons par Microsoft Word, programme qui ne jure que par la fréquence de fonctionnement du processeur : inutile de viser un octocore avec des fonctionnalités comme le SMT ici.

Microsoft Excel est un peu plus difficile. Sur les tâches conséquentes, la performance ne dépend plus seulement de la fréquence du processeur mais aussi du nombre de threads : le fait qu’un dinosaure comme le FX-9590 fasse mieux ici que sous Word en est la parfaite illustration.

Microsoft PowerPoint nous offre des résultats radicalement différents. Quoi que nous ayons fait, le classement restait systématiquement le même, c’est-à-dire pratiquement l’inverse de ce que l’on avait pu observer précédemment en matière de duel Kaby Lake contre Skylake. Pour couronner le tout, le nouveau Core i7 semble être désavantagé par son SMT : Microsoft PowerPoint ne parvient pas à utiliser plusieurs cores en simultané et finit même par avoir des difficultés avec la dernière architecture en date d’Intel.

Si le Core i7-7700K profite bien d’un gain de performances lorsque l’on désactive le SMT, ses hautes fréquences ne suffisent toujours pas à le propulser au sommet de la hiérarchie. Nous pensons que ceci tient aux latences core à core, lesquelles sont moins élevées sur les processeurs plus modestes issus de la même architecture. Par ailleurs, il semble que Kaby Lake parvient à surpasser ses prédécesseurs à fréquence égale, même s’il faut souligner que les écarts sont minces.

Notre benchmark sous Microsoft Office s’est clairement montré plus intéressant qu’une utilisation classique de ces mêmes outils. Ceci étant dit, on retient surtout qu’un processeur milieu de gamme comme un Core i5 offre un rapport performances/prix bien plus intéressant qu’un CPU haut de gamme en matière de pack Office.

Performances en station de travail

OpenGL : Cinebench R15

Nous avons décidé d’ajouter un dernier test synthétique avant de passer aux benchmarks « poids lourds » des stations de travail : Cinebench R15 en OpenGL. Dans ce contexte, ce sont les fréquences qui priment, à tel point que le fait d’avoir plus de quatre cores n’est pas déterminant. Ces résultats ont un air de déjà vu, mais ils constituent une belle transition vers les programmes plus intensifs en calcul.

Creo 3.0

Le principal avantage de Creo est aussi son premier inconvénient : ce benchmark est particulièrement chronophage. Le fait est que plus un benchmark est long, plus les résultats tendent à être fiables ; si les résultats sur différents processeurs restent constants au bout d’une heure, on peut en conclure qu’il n’y aura pas de différence perceptible pour les particuliers au quotidien.

Regardons individuellement les trois résultats des benchmarks mixtes, à commencer par les performances CPU. Là encore, le fait d’avoir huit threads simultanément disponibles constitue plus un inconvénient qu’un avantage : les quad core sans SMT se comportent bien mieux ici. Toutefois, ce constat ne s’applique qu’au benchmarking pur des processeurs et non pas à une utilisation courante.

Si l’on observe les résultats visibles à la place, c’est-à-dire le rendu graphique, alors le SMT n’a pas grande importance contrairement aux fréquences de fonctionnement. Ceci veut dire qu’à fréquence et nombre de cores égaux, les modèles Kaby Lake et Skylake comparables parviennent aux mêmes résultats.

Les résultats mixtes en E/S arrondissent les résultats tout en confirmant une tendance de fond : le seul avantage de Kaby Lake par rapport à Skylake tient à ses fréquences de fonctionnement plus élevées. Quiconque souhaite investir dans la nouvelle architecture CPU d’Intel devrait bien réfléchir à son rapport performances/prix : il y a un risque bien réel de dépenser une somme considérable pour une évolution négligeable là où l’on devrait avoir un vrai saut de performances.

Solidworks 2016

Solidworks de Dassault Systems fait également partie des logiciels essentiellement dépendants de ressources CPU. On note par ailleurs qu’en plus d’être un benchmark de longue durée, le logiciel sert également de test de fiabilité : les processeurs overclockés manuellement auront tendance à plus facilement rencontrer des problèmes sous Solidworks que sous Prime95 ou OCCT, deux logiciels dont l’utilisation est pourtant plus répandue. Tout ceci contribue à rendre ce benchmark particulièrement indiqué pour nos tests CPU.

Les résultats mixtes CPU démontrent sans ambiguïté que les processeurs capables de fonctionner sur de nombreux threads à fréquence élevée ont un avantage, de même que le SMT constitue un atout considérable. Dans le cas présent, ce benchmark génère des calculs en tesselation CPU et en rendu.

A l’inverse, les performances graphiques dépendent essentiellement de la fréquence du CPU et de ses capacités en termes d’instructions par cycle (IPC). Ceci rend la comparaison entre Kaby Lake et Skylake encore plus intéressante lorsque les deux architectures sont à fréquence égale.

AutoCAD 2016

Cette suite logicielle fait partie des incontournables, fonctionnant sans problème sur les configurations de particuliers vu que la 3D est rendue sous DirectX et non pas OpenGL.

Pour mémoire, les cartes graphiques n’embarquent plus de composants dédiés à la 2D depuis l’apparition des shaders unifiés. Par ailleurs, les commandes 2D en hardware ont disparu compte tenu des pilotes implémentés dans Windows sur toutes les versions depuis Vista. Il en résulte que le processeur doit calculer de nombreuses étapes avant de pouvoir exécuter des commandes : le test 2D a donc pour intérêt de mettre en évidence les moindres faiblesses en termes d’IPC.

On relève un léger écart entre Kaby Lake et Skylake en 2D, mais celui-ci disparait complètement en 3D. Une fois de plus, le multithreading ne constitue pas vraiment un avantage : la fréquence prime avant tout.

Performances en graphisme et multimédia

Nous sommes souvent sollicités pour savoir quel processeur ou carte graphique choisir afin de gérer au mieux une utilisation intensive d’Adobe CC : la suite des benchmarks apporte une réponse pour les CPU.

Une fois encore, nous laissons le soin à PCMark 8 Professional de gérer l’allocation des ressources, l’automatisation des benchmarks ainsi que le calcul de la moyenne géométrique (GEOMEAN).

Adobe Photoshop CC (64 Bit)

Deux benchmarks sont exécutés sous Adobe Photoshop : si le sommet de la hiérarchie n’évolue pas, on constate des bouleversements en bas de classement suivant la lourdeur de la tâche. Nous commençons par un scénario léger.

L’utilisation de fonctions supplémentaires, notamment la génération de plusieurs formats de fichiers compressés, alourdit la charge exercée sur les composants. La somme de ces deux benchmarks donne une bonne vision générale de tout goulet d’étranglement que l’on pourrait rencontrer dans le cadre d’un usage quotidien. Précisons que les filtres utilisés ici ne font pas appel à l’accélération GPU, ce qui veut dire que nous mesurons les performances du processeur et de la configuration à l’exception de la carte graphique.

Le classement auquel nous nous étions habitués est bouleversé en raison des performances du Core i7-7700, lesquelles sont surprenantes tant elles sont mauvaises. Bien que le test ait été exécuté à plusieurs reprises afin de vérifier une éventuelle anomalie, le résultat n’a pas varié. Il convient cependant de relativiser tant les écarts sont serrés : aucun des processeurs réunis n’est vraiment lent, y compris l’AMD FX-9590.

Adobe InDesign CC (64 Bit)

InDesign fait la part belle au débit découlant des IPC, comme en témoigne sa sensibilité aux fréquences des processeurs. On remarque que les CPU Kaby Lake sont moins performants que les modèles Skylake correspondants une fois les fréquences égalisées entre les deux architectures.

Adobe Illustrator CC (64 Bit)

Illustrator est capable de planifier des tâches comme la conversion vectorielle en parallèle : les résultats montrent que les processeurs avec SMT parviennent à de meilleures performances multithread.

Adobe After Effects CC

Pour ce qui est d’After Effects, les performances CPU ainsi que celles du support de stockage sont déterminantes, tout particulièrement celles qui concernent les opérations en écriture. Notons par ailleurs que les fichiers AVI non compressés confirment le principe selon lequel l’absence de SMT peut être compensée par une fréquence de fonctionnement plus élevée.

A la lumière de ces benchmarks, on peut conclure qu’Adobe CC n’exige pas actuellement un processeur avec SMT : n’importe quel quad core performant fera l’affaire sachant que ce sont les débits en IPC ainsi que les fréquences qui priment avant tout. Les processeurs capables d’optimiser leurs fréquences maximales via Turbo Boost/Core sur quatre cores ont un avantage ici.

D’autre part, on peut remarquer qu’à fréquence égale, Kaby Lake n’est pas plus performant que Skylake. On en vient même à faire le constat inverse à quelques reprises : les processeurs Skylake peuvent surpasser leurs successeurs Kaby Lake pour peu qu’ils soient overclockés manuellement au préalable.

Performances en jeux et circuit graphique (iGP)

Voyons maintenant ce que Kaby Lake peut apporter sur les derniers jeux. Les deux benchmarks qui suivent ont été exécutés avec une GeForce GTX 1080 Founders Edition.

Watch Dogs 2

Le titre d’Ubisoft apprécie la présence de quatre cores physiques et voit ses performances s’échelonner avec le SMT grâce aux cores logiques qui en découlent. Toutefois, cet échelonnement n’est absolument pas linéaire, ce qui nous fait dire qu’un quad core sans SMT est parfaitement suffisant.

Metro: Last Light

Le FPS de 4A Games s’appuie largement sur les ressources CPU pour les calculs physiques, d’autant plus que nous avons désactivé PhysX. De même, anti-aliasing et SSAO ont été supprimés afin d’atteindre un nombre d’ips aussi élevé que possible. Les processeurs du panel ne constituent pas de goulet d’étranglement à proprement parler, mais on note tout de même un écart d’environ 10 % entre les moins performants et ceux figurant en tête.

Comme nous l’avons déjà observé, les processeurs Kaby Lake et Skylake équivalents parviennent au même niveau de performances lorsqu’ils sont cadencés à la même fréquence.

Performances de l’iGP

Personne ne va se lancer dans un jeu 3D sur circuit graphique intégré après avoir considérablement investi dans une configuration haut de gamme. Nous avons tout de même réalisé des benchmarks sur deux titres proposant des performances acceptables, quand bien même les pilotes d’Intel ne gèrent pas franchement bien ce domaine. D’autre part, nous avons voulu voir si AutoCAD pouvait fonctionner avec un circuit graphique intégré. Sachant que l’AMD FX-9590 est le seul processeur du panel à être dépourvu d’iGP, nous avons utilisé un des APU de la marque à la place, à savoir le A10-7890K.

iGP : Half Life 2 – Lost Coast

Half Life 2 tourne sur n’importe quelle configuration, y compris les GPU les plus accessibles. Le seul critère qui importe ici est la fréquence, ainsi que le débit d’IPC par extension. A l’époque où ce jeu a été programmé, personne ne pensait aux processeurs à quatre cores et plus. Les pilotes d’Intel fonctionnent assez bien dans ce cas de figure. Les besoins d’ Half Life 2 en matière de ressources frappent durement l’APU d’AMD en raison de sa partie CPU tout sauf brillante : le jeu fonctionne sur un seul core, ce qui est visible sur le graphique.

iGP : Bioshock Infinite

Voyons maintenant ce qu’il en est lorsque l’iGP est plus sollicité. Sans goulet d’étranglement au niveau processeur, l’APU d’AMD domine le classement de la tête et des épaules. Ceci n’en fait pas une bête de course pour autant.

iGP : AutoCAD 3D

Tous les processeurs réunis font très bien l’affaire pour la 2D, les résultats obtenus ci-dessous étant quasi identiques à ceux observés avec la NVIDIA Quadro P5000. Les performances sont limitées par le CPU dans tous les cas de figure pour les raisons évoquées auparavant.

Le processeur reste le composant essentiel lorsque l’on passe en 3D, d’où des résultats similaires. Une fois encore, fréquences élevées et débit d’IPC font la différence et l’APU d’AMD se retrouve très largement décroché malgré un circuit graphique intégré supérieur et des pilotes plus aboutis. L’heure est venue pour Raven Ridge, architecture que nous sommes très impatients de voir à l’œuvre.

Core i7-7700K : conso et températures

Il est bien connu que la qualité des processeurs varie beaucoup en fonction de leur processus de fabrication. Cette fois, nous n’avons pas obtenu tous nos processeurs chez Intel : nous avons trouvé les mêmes modèles que ceux vendus dans le commerce. Intel ne nous a donc pas fourni un processeur déjà sélectionné pour sa qualité. Malheureusement, notre laboratoire de test allemand n’a pas eu de chance : il est tombé sur un processeur dont la qualité se situe plutôt dans la fourchette basse…

Cela n’affecte pas du tout les performances, mais plutôt la température et la consommation de la puce, sans oublier son overclocking, intimement lié aux deux premières propriétés. Nous avons donc dédié la page 12 aux différences de qualité des processeurs que nous avons testés, pour mieux vous rendre compte de leur impact sur nos résultats de test.

Le Core i7-7700K

Ce processeur est débloqué pour l’overclocking, et ses fréquences de base sont déjà plus élevées que chez les modèles non « K ». Notre exemplaire de test pouvait tourner à 4,5 GHz sur tous ses cœurs en plein charge, mais gardez bien en tête que ses résultats sont ceux que vous pouvez attendre si vous tombez par malchance, comme nous, sur un échantillon de qualité inférieure.

Tension (Vcore)

Notez que notre mesure de tension est effectuée à même la carte mère, et qu’elle est donc différente (plus précise) que la tension (VID) affichée par des logiciels comme CPU-Z ou CoreTemp.

La tension varie rapidement en fonction de la charge du processeur dans les jeux (courbe grise). Elle reste bien constante pendant une charge de calcul FPU (courbe bleue). La courbe rouge montre une tension abaissée, qui correspond à un throttling du processeur (ralentissement), car ce dernier atteignait sa limite thermique en pleine torture, malgré notre watercooling.

Charge normale : jeux vidéo

Nous testons la charge du processeur dans Watch Dogs 2, en pleine ville avec un maximum de circulation et de personnages non joueurs, pour occuper un maximum le processeur. Un test assez fiable, que nous faisons tourner 30 minutes. Le processeur 7700K est alors à 77 W pour la totalité de la puce. La température se stabilise à 71°C.

Charge lourde : torture FPU

Le test FPU est effectué par AIDA64. Le processeur monte à 98 W, avec une température maximale de 85°C, ce qui n’est pas très bon signe pour les overclockeurs malchanceux qui tomberont sur un processeur comme le nôtre.

Charge maximale : Intel PTU 100 %

Le logiciel Intel Power Thermal Utility pousse le processeur à son maximum. La puce de notre laboratoire allemand montait alors à 137 W, alors que le 7700K de notre laboratoire américain consommait 18 W de moins dans les mêmes conditions ! La température est aussi très élevée : 101°C, avant un ralentissement des fréquences de 25 % pour ne pas dépasser la limite thermique.

Dissiper 140 W n’est pas du tout un problème pour notre watercooling, qui peut gérer sans difficulté un Core i7-6950X à 4 GHz dégageant beaucoup plus de chaleur. Le problème ne se situe donc pas là. La surface de la puce est, d’abord, plus petite, ce qui réduit le transfert thermique. Ensuite, la pâte thermique interne du CPU est bon marché pour Intel, mais elle manque d’efficacité.

Core i7-7700K contre 6700K à 4,5 GHz

Nous avons comparé les deux processeurs 7700K et 6700K aux mêmes fréquences. Notre 6700K était de bonne qualité, mais il reste loin des meilleurs échantillons dits « golden sample ». Nous comparons donc un mauvais Kaby Lake à un bon Skylake, ce qui est un peu injuste, mais juste le fruit du hasard !

Du coup le processeur Skylake consomme moins que le 7700K ! Ce qui montre que la frontière entre les deux processeurs est vraiment fine. La qualité de l’échantillon décidera de tout. Les revendeurs risquent d’avoir beaucoup de retours de processeur Kaby Lake de la part des clients à la recherche d’un bon échantillon !

C’est d’autant plus flagrant que les tensions du 7700K restent inférieures à celles du 6700K aux mêmes fréquences. Ce qui montre que le rendement dépend fortement de la qualité de la gravure de chaque échantillon.

Après avoir testé ce 7700K, nous pouvons constater deux choses : le logiciel Intel Power Thermal Utility, c’est du très sérieux. Ensuite, le 7700K peut avoir un peu de marge pour l’overclocking, mais dans des conditions de charge plus réalistes que la torture extrême de Intel PTU !

Core i7-7700 : conso et températures

Contrairement au Core i7 7700K, le Core i7 7700 ne peux pas s’overclocker via son multiplicateur de fréquence et nos tentatives d’augmenter la Blck se sont révélées vaines.

Sa fréquence de base est de 3,6 GHz, mais même sous une charge très intense, le CPU est parvenu à maintenir sa fréquence Turbo de 4 GHz sur ses quatre coeurs.

Tension d’alimentation (Vcore)

Le Vcore décroit lorsque la charge du CPU augmente. Cela est nécessaire pour éviter que les courants de fuite dépassent le maximum autorisé, ce qui endommagerait le CPU. Plus la charge est forte, moins la courbe de tension fluctue.

Consommation en jeu

Dans Watch Dogs 2, le Core i7-7700 consomme entre 50 et 52 W. C’est un super résultat, largement inférieur au TDP. Les coeurs CPU ne consomment que 40 W, le reste étant absorbé par les autres portions du die.

Là encore, la consommation du CPU augmente avec sa température. Les courants de fuite montent à 1,7 W. La vitesse de montée en température dépend de la position du capteur. Les courbes se stabilisent après 24 minutes à 53 °C environ.

Charge lourde : torture FPU

Le test de stabilité d’AIDA64 pousse la consommation jusqu’à 63 W, ce qui est très loin du TDP annoncé. La température et les courants de fuite atteignent des niveaux similaires à ce que nous avons vus en jeu.

Seule la température des coeurs dépasse, avec 58 °C. Mais tous les ventirads, même les moins costauds n’auront pas de mal à dissiper cette quantité de chaleur.

Charge maximale : Intel PTU 100 %

Le logiciel Intel Power Thermal Utility nous permet de pousser le Core i7 7700 dans ses derniers retranchements. Il demande alors 88 W, ce qui est cohérent avec son TDP annoncé. Remarquez comme les courants de fuite restent stables : la différence entre CPU froid et CPU chaud n’est que de 2 W.

Cette fois, c’est le package qui atteint la température la plus haute, à 71 °C (dans une pièce à 22 °C). Globalement, il semble que notre exemplaire du Core i7 7700 soit dans la moyenne. Il sera facilement à refroidir et propose une puissance de calcul très respectable à 4 GHz.

Core i5-7600K : conso et températures

La version « K » du 7600 affiche des fréquences plus élevées et surtout un multiplicateur débloqué pour un overclocking maximal. Notre modèle tenait déjà les 4,2 GHz sur tous ses cœurs en charge maximale, ce qui est bon signe quant à la qualité de cet échantillon, contrairement à notre 7700K.

Tension (Vcore)

Comme d’habitude, plus la charge est forte, plus la tension est stable, et surtout en diminution. Notre 7600K ne dépasse jamais les 1 V, ce qui est assez impressionnant.

Charge normale : jeux vidéo

Toujours dans Watch Dogs 2 dans une scène très peuplée pour un maximum de charge CPU, notre 7600K ne dépassait pas les 56 W en moyenne. C’est bien en dessous des 90 W de son TDP et c’est plutôt un bon résultat. Quant à la température, elle reste sous les 60°C, c’est toujours aussi encourageant.

Charge lourde : torture FPU

Le processeur monte à 64 W avec le test FPU de AIDA64. La température monte à 61°C, ce qui ne posera aucun problème aux dissipateurs à air classiques.

Charge maximale : Intel PTU 100%

Ce test extrême parvient encore à pousser le processeur dans ses limites : il monte à 104 W de consommation, ce qui dépasse le TDP officiel. La température monte alors à 89°C, ce qui reste acceptable.

Core i5-7600K contre Core i5-6600K à 4,2 GHz

Notre échantillon de 7600K étant de bonne qualité, la comparaison est flatteuse avec le 6600K à la même fréquence. La consommation est largement inférieure, notamment grâce à des tensions nettement moins élevées. C’est globalement grâce au processus de gravure optimisé d’Intel. On en voit ici les directes conséquences grâce à un bon échantillon, ce qui n’était pas du tout le cas avec notre 7700K reçu par notre laboratoire allemand.

Core i5-7600 : conso et températures

Tout comme le Core i7 7700, le Core i5 7600 n’a pas un coefficient débloqué. Impossible de vraiment l’overclocker, les quelques mégahertz grapillés en bidouillant la blck ne valent pas la peine.

Il tourne aussi à une fréquence plus basse que le Core i5 7600K. De base à 3,5 GHz, il peut maintenir 3,9 GHz sur ses quatre coeurs en Turbo Boost.

Tension (Vcore)

La tension d’alimentation du Core i5-7600 est assez basse pour rester constante tout au long de nos tests en jeu et en calcul FPU. Seul l’utiliitaire Intel PTU impose une baisse de tension pour minimiser les courants de fuite.

Consommation en jeu

La consommation, dans notre séquence de test de Watch Dogs 2 se monte à 42 ou 43 W. Très bien ! Les coeurs ne demandent que 32 W.

À nouveau, la consommation augmente à mesure que le processeur s’échauffe. La montée est plus faible que pour les modèles précédents. Les courants de fuite comptent pour 1,4 W.

Il faut 18 minutes pour atteindre la température maximum. Pour une fois, c’est la diode interne au CPU qui rapporte la valeur la plus élevée.

Charge lourde : torture FPU

Le test de stabilité d’AIDA64 fait grimper le wattmètre à 49 W. La température maximum s’établit à 61 °C, largement à portée des ventirads CPU d’entrée de gamme ou compacts.

Charge maximum : Intel Power Thermal Utility (100%)

Nous faisons appel une dernière fois au Intel Power Thermal Utility pour tester les limites du Core i5 7600. La consommation s’envole jusqu’à 73 W. Les courants de fuite restent stables et inférieurs à 1,5 W.

La température monte encore d’un cran dans ce test extrême, mais reste à un niveau très raisonnable dans l’absolu, avec 71 °C. Rappelons que très rares seront les cas d’utilisation réelle aussi exigeants que l’Intel PTU.

Le Kaby Lake le plus abordable de notre test est aussi le plus efficace. Ce n’est pas grâce à un coup de chance ou un exemplaire exceptionnel, mais plutôt parce que les fréquences du Core i5 7600 sont plus proches du point de fonctionnement idéal des transistors. Le Core i5 7600 sera donc le CPU idéal pour les PC compacts, tout-en-un et autres environnements ou la capacité de dissipation thermique est limitée.

7700K : des exemplaires de qualité très variable

Les bons et les mauvais processeurs…

La différence entre un bon et un mauvais processeur est beaucoup plus marquée que celle entre un bon et un mauvais chasseur… Si vous achetez un nouveau Kaby Lake dès sa sortie, la qualité de la puce pourra fortement varier, spécialement pour les premiers processeurs produits. Exemple type : notre Core i7-7700K reçu dans notre laboratoire allemand.

La courbe ci-dessus montre les tensions minimales avec lesquelles une trentaine de processeurs 7700K « retail » (exemplaires destinés à la vente) ont été testés par le fabricants MSI. On y voit la différence de tension nécessaire entre les mauvaises pioches (potato chip) et les bonnes (golden sample). Au regard de cette courbe, notre 7700K allemand est donc plutôt mauvais…

Undervolting : la solution ?

Depuis quelques générations de CPU, Intel attribue une tension d’identification VID à chaque puce. Elle permet à la carte mère de configurer la bonne tension pour faire tourner la puce de manière stable. Il est toutefois possible de baisser cette tension avec certaines puces pour améliorer le rendement final, et diminuer les températures. Nous allons le tester avec notre 7700K problématique.

Nos résultats ne sont pas franchement optimistes : nous avons pu diminuer la consommation de la puce de 8 W en torture extrême. La température est aussi descendue pendant nos tests, ce qui a permis de réduire le courant de fuite, mais c’est négligeable.

Echantillon de test ou exemplaire de vente ?

Nous avons été surpris lorsque notre labo allemand a reçu le processeur de test envoyé par Intel. Il est arrivé dans une boîte de vente « retail », mais le processeur à l’intérieur était un « engineering sample », un échantillon de test. Nous nous sommes alors demandés si c’était un excellent échantillon (golden sample) qui serait largement meilleur que la version « retail » que nous nous sommes procurés nous-mêmes.

Dès les premiers tests, nous avons constaté que les deux puces étaient de qualité identique, avec des résultats de consommation très similaires. L’échantillon de test a pu monter à 5 GHz à 1,35 V.

Il y a de l’espoir !

Notre labo allemand est donc tombé sur deux exemplaires de 7700K dans le bas du tableau. Mais notre laboratoire américain possède un autre échantillon (un « retail », destiné à la vente). Ce dernier semble beaucoup mieux se comporter.

On voit sur la courbe de consommation que le processeur de notre labo américain consomme beaucoup moins ! La différence est énorme. Nous n’avons pas pu comparer les températures, car les puces étaient sur deux plateformes de test différentes, mais la diminution de consommation se traduira par une diminution de température. Et pourtant, le CPU du labo américain est réglé sur des tensions supérieures !

La loterie des CPU continue

Encore une fois, la génération Kaby Lake va faire des heureux et des déçus en fonction des échantillons de processeurs. Certains seront excellents, d’autres seront très mauvais. Il est possible qu’au bout de quelques mois, le processus de gravure se stabilise, pour fournir des puces d’une qualité plus homogène. Mais nous n’avions pas vu de différences aussi marquées depuis le premier CPU quadricoeur d’Intel : le Q6600 !

Conclusion

En annonçant la fin de son rythme tick-tock, Intel nous avait préparé à de faibles gains entre générations de processeurs, et de ce point de vue, Kaby Lake ne déçoit pas. Intel n’a pas modifié l’architecture, il n’y a donc pas plus de coeurs, ni plus de cache et au final pas d’améliorations de l’IPC. Les Kaby Lake se comportent exactement comme des Skylake (leurs prédécesseurs) overclockés.

Un CPU sans intérêt

Dans la colonne des plus, nous pouvons tout de même écrire que Kaby Lake remet la barrière mythique des 5 GHz à portée des overclockers. Mis à part ce potentiel d’overclocking et le petit bond en fréquence de base, il n’y aucune raison d’opter pour Kaby Lake à la place de Skylake. Le mode AVX Offset est toujours bon à prendre, mais on aurait préféré qu’Intel intègre le Turbo Boost 3.0 des Core Broadwell-E. Si votre processeur a moins de trois ans, dépensez plutôt votre argent dans un bon SSD ou une nouvelle carte graphique !

Un GPU pratique sur portable

Sur les PC portables ou les PC trop peu chers ou trop compacts pour intégrer une carte graphique dédiée, le bilan est plus positif, car les améliorations apportées par Intel au moteur vidéo rendront de vrais services. Toutefois, le streaming de vidéos 4K relève du parcours du combattant. Tant qu’Intel ne le rendra pas plus accessible, la pratique devrait rester confidentielle.

Côté chipset, là encore, l’enthousiasme manque. Les chipsets série 200 offrent plus de lignes HSIO que les série 100, ce qui donne plus de liberté aux fabricants de cartes mères. Malheureusement, le lien DMI 3.0 reste le facteur limitant. Intel fait aussi miroiter la compatibilité avec sa mémoire 3D Xpoint et ses SSD Optane. Aussi intéressante soit-elle, cette technologie ne semble pas encore prête. Intel choisi de l’utiliser comme cache pour des disques durs, un choix discutable qui laisse craindre des performances variables selon les usages et pas forcément supérieures à celles des bons SSD. La prochaine génération de mémoire 3D Xpoint devrait vraiment être révolutionnaire en pouvant être utilisée comme complément à la RAM – mais il faudra encore attendre.

En attendant RyZen…

Le Core i7-7700K est un processeur puissant, mais il dissipe aussi énormément de chaleur. Un bon ventirad sera nécessaire. Le Core i5 7600K propose un meilleur compromis performance/dissipation, mais il lui manque l’HyperThreading et quelques mégahertz. Le Core i5 7600 est peut-être le plus efficace des trois, mais il est n’est pas modifiable. Quant au Core i3 overclockable, nous ne pourrons nous prononcer à son sujet qu’après l’avoir testé dans quelques semaines.

Heureusement, les Kaby Lake sont vendus aux mêmes tarifs que leurs prédécesseurs – les nouveautés, bien que rares, sont donc du bonus. Espérons maintenant que les processeurs RyZen d’AMD soient à la hauteur des espoirs qui sont placés en eux pour la foule d’amateurs de performances – Intel a bien besoin de sentir à nouveau l’aiguillon de la concurrence.