Intel Coffee Lake im Test: Core i7-8700K, i5-8400, i3-8350K und -8100 vs. Ryzen

Das Chipsatz/Mainboard-Dilemma

Nach nicht einmal zehn Monaten den Flaggschiff-Chipsatz für Mainboards auszutauschen ist ein Novum. Doch schon heute folgt der Z370-Chipsatz auf den Z270. Halb so wild? Nein, denn das entscheidende Detail ist, dass der Z370 für Coffee Lake zwingend vorausgesetzt wird. Beim Z270 war das noch anders: Kaby Lake läuft auch problemlos auf einem alten Z170-Board und die Skylake-CPUs umgekehrt auf neuen Z270-Mainboards.

Gerüchte zu Intels Vorgehen schossen zuletzt in die Höhe, warum der Hersteller so vorgegangen sein sollte, verraten allerdings jüngst veröffentlichte Spezifikationen und Quellen aus der Industrie.

Das Bild trotz Intels Schweigen zusammengesetzt

Intel selbst erklärte zu der Thematik vorab wenig. Der Hersteller gab an, dass eine höhere Spannung und Stromstärke zur Verfügung gestellt wird, auch der verbesserte Speichersupport sei ein Bestandteil der Änderungen. Dies leuchtet bei einer neuen CPU durchaus ein, erklärt aber nicht, warum denn Kaby Lake im unverändert LGA 1151 getauften und mechanisch für sich genommen kompatiblen Sockel nicht funktionieren soll. An der Management Engine oder einer Firmware-Beschränkung, lange eine Vermutung, liegt es nicht.

Mainboard-Hersteller lieferten der Redaktion vor ein paar Wochen die ersten handfesten Hinweise auf den wahren Grund. Sie bekommen die Blaupausen für den Sockel, die sie einfach übernehmen können, alternativ aber auch erweitern dürfen – in gewissem Rahmen, wie der OC-Sockel von Asus und Gigabyte vor drei Jahren gezeigt hat. So sind in der Regel die günstigeren Platinen 1:1-Umsetzungen des Intel-Referenzdesigns, je hochwertiger und deutlicher auf das Overclocking ausgelegt eine Platine aber ist, desto mehr kann an dem Pin-Layout verändert worden sein, um beispielsweise den Speichercontroller in der CPU besser takten zu können, oder Teilbereich XY mit etwas mehr Strom zu versorgen, als es Intel eigentlich vorsieht.

Die Pin-Belegung im Sockel ist verändert worden

Diese Blaupausen und deren Analyse brachten Mitte September letztlich ans Tageslicht, warum Coffee Lake nun einen neuen Chipsatz bekommt: Die Pin-Belegung ist in der Tat anders. Unter anderem wurden Pins der Stromversorgung, die bei Kaby Lake als Reserve vorgehalten waren, nun zum Teil aktiv geschaltet. Statt 128 Pins im Bereich Vcc als Spannungsversorgung für den Sockel und primär die CPU in den Generationen Z170 und Z270 sind es nun 146 Pins, die damit beauftragt wurden.

Auch weitere Pins können anders belegt werden, heißt es. Mainboardhersteller dürfen einige der leeren Pins oder Masse-Pins mit anderen Funktionen belegen, doch dadurch entsteht potentiell die Gefahr, dass ein Kaby Lake in einem Coffee-Lake-Board kaputt gehen kann, umgekehrt natürlich auch. Denn einmal Strom über einen Pin gezogen, der dafür nicht gedacht war, kann den Tod der CPU bedeuten.

Die „Ball Map“ von Intel bestätigt die Vermutungen

Intels Anfang der Woche veröffentlichte Support-Dokumente bestätigen diese Erkenntnis. Intel bleibt zwar schmallippig, doch die Ball Map, also die Übersicht der Kontakte an der Unterseite der CPUs, geben Auffschluss. Die einzelnen drei beziehungsweise vier Bilder aus den Support-PDFs lassen sich zu einem großen Ganzen zusammensetzen und zeigen dann, dass Reserve-Pins im Bereich der Grafik-Spannungsversorgung in der linken unteren Hälfte nun der CPU (Vcc in roter Farbe) zugeteilt worden. Das Vergleichsbild zeigt Skylake im Original (PDF), dort sind sie ungenutzt (dunkelgrau). Auch zentral oben links sind auf der Pin-Belegung weitere Reserve-Pins zu erkennen, die nun für die Spannungsversorgung der CPU-Kerne genutzt werden. Es sind exakt 18 an der Zahl, wie sie Mainboardhersteller gegenüber ComputerBase erwähnt haben. Auch die Anzahl der Masse-Pins hat sich um 14 erhöht, die der Reserve-Pins hingegen auf nur noch 25 im gesamten Bereich verringert.

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Doch auch mehr Ampere dürfen die CPUs nun ziehen. Intels Support-Dokumente sprechen den neuen Sechs-Kern-Prozessoren bis zu 138 Ampere zu, die Quad-Core-Varianten von Coffee Lake als K-Modell liegen bei maximal 100 Ampere, mit 65 Watt bei noch 79 Ampere. Bei Kaby Lake durften die Quad-Core-Varianten ebenfalls maximal 100 respektive 79 Ampere nutzen, alle anderen Modelle lagen deutlich darunter.

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Ein LGA 1151 v2 wäre die bessere Wahl gewesen

LGA 1151 auf Z370 ist also inkompatibel mit LGA 1151 auf Z170/270. Das macht es am Ende umso unverständlicher, warum Intel den Sockel LGA 1151 mechanisch exakt so gelassen hat wie zuvor. Stattdessen übernimmt der neue Chipsatz Z370 die Aufgabe, die Plattformen voneinander zu unterscheiden. Ein Restrisiko, dass alte Mainboards neue CPUs zerstören oder anders herum, bleibt so aber – denn einsetzen lassen sich Skylake, Kabe Lake und Coffee Lake überall.

Hätte Intel nur die Nasen für die Arretierung der CPU im Sockel um ein oder zwei Millimeter verschoben oder den Sockel einfach „LGA 1152“ oder „LGA 1151 v2“ genannt, es würde diverse Probleme der nahen Zukunft nichtig machen. Und Intel hat das in der Vergangenheit schon so gemacht: aus LGA 2011 wurde LGA 2011 v3. Interessanter Weise nennen einige Mainboardhersteller den „neuen“ Sockel wirklich LGA 1151 v2.

Ursache sollen 8-Kern-CPUs sein

Gerüchte aus der Branche besagen, dass der Wechsel der PIN-Belegung im unveränderten Sockel LGA 1151 eine eher kurzfristige Entscheidung war, die mit der Ausrichtung auf die Zukunft zu tun hat. So hätten die Sechs-Kern-Coffee-Lake-CPUs wohl durchaus noch im alten Sockel funktionieren können, die für das nächste Jahr angesetzten Acht-Kerner hätten ihn aber in jedem Fall überfordert. So wurde der Schritt vorgezogen.

Warum Intel zumindest die neue Pin-Belegung nicht einfach offen kommuniziert und so direkt für Verständnis sorgen könnte, erschließt sich am Ende abermals nicht. Wie bei Skylake-X und den AVX-Turbo-Taktraten sind schlechte Presse und Probleme vorprogrammiert. Durch übertaktende Mainboards und nicht korrekt anliegende AVX-Taktraten wurde beispielsweise Skylake-X oft mit viel zu viel Leistungsaufnahme vermessen und erhielt so direkt (aber zu Unrecht) zum Start den Stempel „Stromfresser“.

Z370 als „Z270 Refresh“ soll für die Zukunft gerüstet sein

Ist der Z370 also ein neuer Chipsatz mit neuen Funktionen? Nein. Selbst Intels Datenbank gibt im Vergleich von Z270 zu Z370 bis auf Namen, Datum und Preise keine Unterschiede aus. Der Z370 ist und bleibt ein angepasster Z270-Chipsatz für die Mainboards, die einen Sockel LGA 1151 tragen, dessen PIN-Belegung nur für Coffee-Lake-CPUs gedacht ist.

Zur Vorstellung heißt es aus dem Umfeld von Intel immerhin, dass der neue Z370-Chipsatz als Kaby-Lake Refresh-PCH länger leben soll als nur die neun Monate, die der Z270 geschafft hat. Doch mit dem Z390 kündigt sich schon ein weiteres Modell an. Zuvor werden jedoch schon zur CES 2018 echte neue Chipsätze vorgestellt, intern als Cannon Lake-PCH bezeichnet. Entsprechende Support-Dokumente und Design-Richtlinien stellt Intel bereits unter NDA zur Verfügung.