TDP bei Notebook-CPUs im Test: Wenn der Core i9 gegen den Core i7 verliert

Der Aufschrei war groß, als Nvidia mit den GeForce RTX 3000 Laptop GPUs den Einfluss der TDP auf die Leistung noch weiter ausgeweitet hat und darüber zu Anfang schwieg. Bei mobilen Prozessoren ist das bereits ein alter Hut. Man sollte trotzdem weiter darüber sprechen, wie das folgende Duell Core i9-11980HK gegen i7-11800H zeigt.

Das Größte, Schnellste und Beste ist für einige Kunden gerade gut genug. Doch bekommt der Kunde auch genau das, wenn er seine Wahl auf der Typenbezeichnung der im Notebook verbauten CPU oder GPU basiert? Ja, er tut es, solange er verschiedene CPUs oder GPUs in ein und demselben Notebook vergleicht. Vergleicht er hingegen die vermeintlich selbe CPU oder GPU in zwei verschiedenen Notebooks, ist die Typenkennung oft keine Hilfe mehr.

Im Notebook ist der TDP-Einfluss enorm

Der Grund: Die CPU- und GPU-Hersteller geben jedem Modell mittlerweile die Möglichkeit mit auf den Weg, ganz individuell vom OEM angepasst zu werden – innerhalb einer schier endlos wirkenden Bandbreite. In der Regel geschieht das über die TDP, also die dauerhaft maximal zur Verfügung stehende Leistungsaufnahme. Hin und wieder kommt dann auch noch das Kühlsystem als limitierender Faktor hinzu.

Ein Aufschrei bei modernen mobilen GPUs

In den Fokus gerückt wurde dieses Thema Anfang 2021 mit Veröffentlichung der Nvidia GeForce RTX 3000 Laptop GPUs (Test), deren einzelne Vertreter sich ganz unterschiedlich konfigurieren ließen, was für den Kunden allerdings weniger sichtbar war als je zuvor. Dass eine mobile GeForce RTX 3060 damit durchaus auch eine 3080 schlagen konnte, wenn sie in Notebook A und nicht B steckte, kann der Käufer im Vorfeld kaum sehen. Erst die Veröffentlichung der von Nvidia erlaubten TDP-Konfigurationen, die eigentlich nur OEMs sehen sollten, durch ComputerBase brachte mehr Licht ins Dunkel und einen Stein ins Rollen, der mittlerweile wenigsten die Angabe der TDP bei jedem Notebook vorsieht.

Bei mobilen CPUs schon immer ein Thema

Schon viel länger und dadurch weniger „sensationell“ gibt es das Problem bei den mobilen CPUs. Auch dort ist die offizielle Rangliste der CPUs nur so lange etwas wert, wie sie mit der offiziellen Standard-Konfiguration im selben Notebook sitzen. Denn einen breiten TDP-Rahmen gibt es hier quasi schon immer. Er sorgt dafür, dass vermeintlich langsamere Prozessoren in Notebook A viel schneller sind als das vermeintlich bessere Modell in Notebook B.

Denn im Desktop-Betrieb kann PL2, die maximal erlaubte Leistungsaufnahme für kurze Lastspitzen, auch zu einem mehr oder weniger durchhaltenden Dauerläufer (PL1) werden – und das auch noch auf ganz unterschiedlichem Niveau.

Auch diese Problematik gilt es von Zeit zu Zeit erneut zu beleuchten, was die Redaktion in diesem Test anhand des Goldene-Mitte-Prozessors Core i7-11800H im XMG Neo 15 (M21) und des Flaggschiffs Core i9-11980HK im MSI GE76 Raider U11 getan hat.

Intels offizielle Tiger-Lake-Rangordnung

Zum Start in den Test gibt es eine tabellarische Übersicht von den Tiger Lake-H45 im Notebook, die hier am relevantesten sind. Diese hat keinen Anspruch auf Vollständigkeit, denn Intel hat die Palette von Tiger Lake im Notebook in den vergangenen Monaten massiv ausgebaut und macht das in regelmäßigem Turnus auch weiterhin. Zum Stand des Tests Mitte September sind 55 mobile CPUs (inklusive Embedded und Xeon) in der Tiger-Lake-Datenbank hinterlegt.

Modell	Kerne/ Threads	max. All-Core-Takt min./max. TDP	max. Takt (Anzahl Kerne)	L3-Cache	Grafik	EUs	max. GPU-Takt	DDR4	TDP
Core i9-11980HK	8/16	3,3 GHz (65 W)/4,5 GHz	5,0 GHz (2 Kern)	24 MB	UHD	32	1,45 GHz	3200	45–65 Watt
Core i9-11950H	8/16	2,1 GHz (35 W)/4,4 GHz	4,9 GHz (2 Kern)	24 MB	UHD	32	1,45 GHz	3200	35–45 Watt
Core i9-11900H	8/16	2,1 GHz (35 W)/4,4 GHz	4,9 GHz (2 Kern)	24 MB	UHD	32	1,45 GHz	3200	35–45 Watt
Core i7-11850H	8/16	2,1 GHz (35 W)/4,3 GHz	4,8 GHz (2 Kern)	24 MB	UHD	32	1,45 GHz	3200	35–45 Watt
Core i7-11800H	8/16	1,9 GHz (35 W)/4,2 GHz	4,6 GHz (2 Kern)	24 MB	UHD	32	1,45 GHz	3200	35–45 Watt
Core i5-11500H	6/12	2,4 GHz (35 W)/4,2 GHz	4,6 GHz (2 Kern)	12 MB	UHD	32	1,40 GHz	3200	35–45 Watt
Core i5-11400H	6/12	2,2 GHz (35 W)/4,1 GHz	4,5 GHz (2 Kern)	12 MB	UHD	32	1,45 GHz	3200	35–45 Watt
Core i5-11260H	6/12	2,1 GHz (35 W)/4,0 GHz	4,4 GHz (2 Kern)	12 MB	UHD	32	1,40 GHz	3200	35–45 Watt
fett: im Test

Testmodell 1: MSI GE76 Raider mit Vollausstattung

Intel hat mit dem MSI GE76 Raider 11 UH nicht nur irgendein Topmodell bereitgestellt, mit dem Core i9-11980HK und einer GeForce RTX 3080 (150 + 15 Watt) ist es zudem auch noch mit den stärksten Komponenten im Markt bestückt. Den Gamer im Fokus, gibt es auf 17 Zoll lediglich Full HD, dort aber mit flotten 350 Hz. Das hat seinen Preis: rund 4.000 Euro kostet das Notebook.

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Noch vor dem ersten Benchmark fiel allerdings auf: Weder MSIs Software noch das BIOS lassen den HK übertakten, auch wenn das mit dieser – und nur dieser – CPU von Intel möglich ist. Nur über die Performance-Profile kann die CPU beschleunigt werden, wenngleich keine genauen Angaben zu finden sind, was sich hinter den jeweiligen Einstellungen denn verbirgt.

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Testmodell 2: Schenker XMG Neo 15 (Mid 2021) mit Vollgas

Dass es anders geht, zeigt einmal mehr der Anbieter Schenker mit dem aktuellen XMG Neo 15 (M21) in der Intel-Version, das sich nach Herstellerangaben sehr gut verkauft. Es startet mit einem Core i7-11800H und einer RTX 3060 (115 + 15 Watt), die wie im Testmuster gegen eine RTX 3080 (150 + 15 Watt) ausgetauscht werden kann. Dann liegt der Preis bei knapp 2.550 Euro. In diesem Fall gibt es 15,6 Zoll mit 2.560 × 1440 Pixeln bei 165 Hz.

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Schenker legt in der Nische viel Wert auf Freiheiten für den versierten Nutzer, aber auch auf das Ausloten des spezifizierten Maximums. Kein anderer Notebook-Anbieter agiert derzeit nach außen hin so offen, wenn es um das Thema TDP, Powerlimits und mehr für Prozessoren und Grafikkarten geht – auch im Forum von ComputerBase. Wo viele Unternehmen schweigen und mitunter dann auch Leistung durch skurrile Konstellationen verschwenden, geht Schenker bei XMG genau anders vor, wenn es die technische Umsetzung des ODMs zulässt. Und das XMG Neo 15 (M21) lässt alles zu.

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So kann nicht nur die GPU im XMG Neo 15 wie im XMG Core 17 mit Ryzen (Test) zu Anfang des Jahres komplett frei eingestellt werden, auch die CPU lässt das über sich ergehen – sei es über reguläre Leistungsprofile oder manuell.

So kann der Core i7-11800H auf Powerlimits von 120 Watt für kurze wie auch für Dauerlast gesetzt und passend dazu der Lüfter nach oben gedreht werden. Zwei Neustarts später ist dieses Limit gesetzt.

Das Testziel: Maximale Leistung für maximal mögliche Zeit

Das Ziel des Tests ist es, aus den Notebooks die maximal mögliche CPU-Leistung hervorzuholen. Der Blick auf das Papier lässt eigentlich vermuten: Das Ergebnis ist klar.

Der Intel Core i9-11980HK im MSI-Modell hat mit Taktraten im Turbo von 4,5 GHz für Last auf allen Kernen gestaffelt bis auf 5 GHz bei Last auf noch zwei oder einem Kern klar die Nase vorn. Der Core i7-11800H aus dem XMG Neo 15 muss sich auf allen Kernen mit etwas geringeren 4,2 GHz begnügen, für zwei Kerne darf er sogar nur auf 4,6 GHz hochtakten. Hier kommt die Vorgabe ganz klar von oben, sprich Intel: Nur Flaggschiffe dürfen auch im Single-Core-Takt ganz nach oben, wenngleich das fast jede andere CPU in diesem Portfolio vermutlich ebenfalls könnte.

In der Praxis erlaubt MSI bei einer configTDP ab Werk von 65 Watt mit dem maximal möglichen Performance-Profil und höchster Lüfterstufe den Betrieb der CPU bei 95 Watt. Das ist nicht per se neu, auch Vorgängergenerationen von Intel waren oft in den Bereichen unterwegs. Intel selbst erlaubt bei Tiger Lake sogar 107 Watt laut Spezifikation. Schenker geht noch einen Schritt weiter. Hier lässt sich die Einstellung des Powerlimits ganz sauber für PL1 und PL2 definieren. Diese lassen sich jeweils auf 120 Watt setzen – und obendrein ohne zeitliche Begrenzung.

Das Interessante am Schenker XMG Neo 15 (M21) ist, dass sich dieses Spiel auf Wunsch auch in die andere Richtung treiben lässt. Auch offiziell ist der verbaute Core i7-11800H mit einer Konfiguration von nur 35 Watt verfügbar, der sogenannten configTDP down. Ein Hersteller kann sich also entschließen, ein ganz dünnes Notebook mit kleiner Kühlung zu bauen, die CPU aber dann direkt auf 35 Watt festzunageln – für jetzt und immer. Das wäre der Worst-Case-Fall für die Prozessorleistung an sich, ist heutzutage aber keinesfalls ausgeschlossen, wie Testmodelle in den vergangenen Jahren immer wieder dargelegt hatten. Insofern wird im Test genau dieses Extrem ebenfalls berücksichtigt.