Nachgehakt: Pentium 4 Notabschaltung

Seitdem Tom's Hardwareguide ein Video zum Thema Notabschaltung und Thermal Management der Intel und AMD CPUs online gestellt hat, stößt man überall im Netz auf teilweise haarsträubend falsche Aussagen in Foren und Newsgroups - wir wollen ein wenige Aufklärungsarbeit leisten.

Auch auf ForumBase.de konnte man in den letzten Monat oftmals Szenarien wie dieses hier beobachten:

Boardie A: Mein Intel Pentium 4 PC ist in Spielen total langsam. [...] Die CPU hat unter Last 61°C.
Boardie B: Der P4 taktet sich bei zu hohen Temperaturen runter. Deshalb ist dein PC so langsam.

Schon kurz nach Veröffentlichung des AVIs bei THG stürzten wir uns ebenfalls auf das Vorhaben, dem P4 mit deaktiviertem Lüfter diesbezüglich etwas näher auf die Pelle zu rücken und standen schon nach unserem ersten Gehversuch vor einem Hindernis: Keiner unserer Pentium 4 CPUs wollte auf den zwei verwendeten Boards (Asus P4S333 und P4B533) ab einer bestimmten Temperaturschwelle langsamer treten. Alle Modelle rechneten bis zur Notabschaltung ohne Bremse weiter. Diese funktionierte jedoch reibungslos und so versetzten sich die CPU zumeist bei einer Temperatur von 80-90°C in den Tiefschlaf. Die Schwelle ist übrigens, wie uns Intel mitteilte, für jede CPU individuell gewählt.

Doch wie hatte es THG geschafft, den Willamette ohne montierten Kühler zum "Throtteling" zu bringen? Hatte man diese Funktion beim Northwood-Kern, den wir für unsere Zwecke zum Einsatz brachten (2,0 - 2,8GHz), entfernt?

Wieder in Erinnerung kam uns das Projekt beim Betrachten des Asus P4PE-Kartons. Dort ist das so genannte "Throtteln" (Drosseln) als Feature explizit aufgeführt. Und siehe da, ab einer Temperatur von 70°C begann der P4 seine Leistung ungefähr linear bis auf 30% zu drosseln, bis er dann bei einer Temperatur von 80°C erneut abschaltete. Versuche mit dem Granite-Bay Board von Asus und einem Gigabyte 8IEXP ergaben das selbe Ergebnis.

Was schließen wir nun aus diesen Resultaten?

• 1. Damit der Pentium 4 überhaupt seine Leistung reduzieren kann, muss auch das Board diese Funktion unterstützen. Bei älteren Modellen scheint dies noch nicht überall der Fall zu sein. (Diesen Umstand hat uns Intel nun auch bestätigt.)
• 2. Gedrosselt wird erst ab einer Temperatur von 70°C oder leicht darüber. Demnach können Temperaturen unter 70°C der CPU keine Leistung nehmen und sollten darüber hinaus absolut harmlos sein.
• 3. Die Notabschaltung funktioniert absolut reibungslos, kann von CPU zu CPU jedoch variieren. Im Leerlauf in Windows XP dauerte es ohne laufenden Lüfter bei einem Pentium 4 2,0GHz satte sechs Stunden, bis die kritische Marke ohne Drosselung des Taktes erreicht war. Ohne montierten Kühlkörper dauert es ungefähr 15 Sekunden unter Last, bis die CPU abschaltet.
• 4. Das von THG präsentierte Ergebnis darf auf keinen fall fehlinterpretiert werden. Das Throtteling dient zwar auch der Lebenserhaltung der CPU bei demontiertem Kühlsystem. Mehr als ein paar Sekunden hält der Prozessor in diesem Zustand jedoch nicht durch - auch wenn das Video den Anschein machen könnte, als wäre Quake3Arena ewig weiter glaufen. Tom's Hardwareguide hat schlicht und ergreifend noch früh genug den Kühler erneut montiert.

Wer seinem P4 und dem verwendeten Mainboard selber einmal auf den Zahn fühlen möchte, kann dies am besten mit dem Tool "Stability Test" tun. Der hier angezeigte Benchmarkwert wird sekündlich aktualisiert und bietet somit einen guten Überblick über den Leistungseinbruch. Auch wenn unser P4 2,0GHz damals knapp 25 Abschaltungen unbeschadet überstand, erfolgt jegliches Experiment dennoch selbstverständlich auf eigene Gefahr ;-)