CPU-Turbo & -Throttling: Undervolting mit XTU für mehr Leistung im Notebook 2/2

Robert McHardy 137 Kommentare

Testergebnisse

Die Temperatur des Prozessors nach einem 30-minütigen Stresstest in XTU hat sich sowohl durch die neue Wärmeleitpaste als auch durch das Undervolting nicht signifikant verändert. Die Thermal Grizzly Kryonaut bringt nur einen Vorteil von 2 °C. Durch das Undervolting konnte der Prozessor die durchgehend gehaltene Frequenz aber deutlich steigern: Im Schnitt sind 500 MHz mehr möglich – bei unveränderten Limits bei Temperatur und Verbrauch.

Temperatur nach 30 Minuten Stresstest (XTU)
Angaben in °C
    • i7-8550U, Kryonaut
      75,0
      Hinweis: 2,3–2,7 GHz
    • i7-8550U, -130 mV, Kryonaut
      75,0
      Hinweis: 2,8–3,2 GHz
    • i7-8550U
      77,0
      Hinweis: 2,3–2,7 GHz
    • i7-8550U, -130 mV
      78,0
      Hinweis: 2,8–3,2 GHz

Um abzubilden, wie die maximale Leistung des Prozessors bei kurzzeitiger Belastung ausfällt, hat ComputerBase jeweils einen Durchlauf des CPU-Benchmarks in Cinebench R15 mit den verschiedenen Einstellungen des Notebooks getestet. Am deutlichsten fällt hier die Leistungssteigerung mit Undervolting aus: satte 21 Prozent kann der i7-8550U zulegen. Die Taktrate am Ende des Tests betrug 2,74 statt 2,40 GHz. Das entspricht einer Taktsteigerung von 14 Prozent. Die weitere zusätzliche Leistung lässt sich dadurch erklären, dass der Prozessor beim Start des Tests kurzzeitig auf den Vierkern-Turbo von 3,7 GHz beschleunigt. Für diesen anfänglichen Turbo darf sich der Prozessor laut Intel 44 Watt statt der normalen 15 Watt genehmigen. Ohne Undervolting wird aufgrund der hohen Temperaturen schnell wieder gedrosselt, mit niedrigerer Spannung kann der hohe Takt etwas länger gehalten werden.

Cinebench R15 (1. Durchlauf, Multi-Core)
Angaben in Punkten
    • i7-8550U, -130 mV
      622,0
    • i7-8550U, -130 mV, Kryonaut
      614,0
    • i7-8550U, Kryonaut
      524,0
    • i7-8550U
      510,0

Die andere Wärmeleitpaste bringt in Cinebench aus zwei Gründen keine nennenswerten Vorteile. Zum einen drosselt der Prozessor die Taktrate, weil das TDP-Limit erreicht ist – sonst würde sich durch das Undervolting auch kein so großer Vorteil ergeben. Und zum anderen lässt das Ergebnis darauf schließen, dass Razer bereits eine gute Wärmeleitpaste im Blade Stealth verwendet.

Die niedrigere Spannung erlaubt es der CPU, im Durchschnitt schneller zu arbeiten, aber besonders im ersten Durchlauf kann ein beachtlicher Vorsprung erarbeitet werden. Sobald der Prozessor erst einmal auf Temperatur ist, fällt der Gewinn geringer aus. Aus dem Protokoll des „Extreme Tuning Utility“ wird klar, dass der Prozessor den Spitzentakt nicht mehr erreicht und nur noch im niedrigeren TDP-Bereich agiert, sobald in einem Durchlauf einmal wegen der Temperatur (nach dem 3,7-GHz-Turbo) gedrosselt wird. Obwohl die Software erlaubt, die TDP-Grenze zu modifizieren, konnten im Test hierdurch keine abweichenden Ergebnisse erreicht werden. Es ist denkbar, dass sich die im UEFI hinterlegte Einstellung nicht überschreiben lässt.

Hinweis: Das verwendete Notebook ermöglichte nicht, die Lüfterdrehzahl auszulesen. Daher fehlen Messwerte hierzu. Subjektiv hat sich die Lautstärke durch die niedrigere Spannung verringert.

Fazit

Durch das manuelle Absenken der Spannung („Undervolting“) per Software konnte der Intel Core i7-8550U eine satte Leistungssteigerung verbuchen, sowohl bei Dauerlast als auch bei kurzzeitigen Lastspitzen. Und wenn der Prozessor unterhalb des TDP-Limits betrieben wird, kann durch Undervolting sogar die Akkulaufzeit verlängert werden. Der Eingriff bringt also immer einen Vorteil und der Aufwand ist gering. Sind einmal stabile Einstellungen gefunden, tendiert er sogar gegen Null.

Anders sieht es bei dem Tausch der Wärmeleitpaste aus. Bevor Nutzer zu dieser Maßnahme greifen, sollte genau analysiert werden, ob das verwendete Notebook (unter Dauerlast) überhaupt unter temperaturbedingtem Throttling leidet. Andernfalls ist das Resultat über den indirekt leicht gesenkten Verbrauch gering. In der Regel sollte schon ein geringer Offset bei der Spannung mehr Effekt zeigen als dieser Eingriff.

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