CPU Turbo deaktivieren, Energieplan für Windows anpassen

[AMDHippster]

Hallo zusammen,

wenn man auf einem PC den Turbo der CPU deaktivieren möchte, vor allem bei den Generationen der letzten Jahre, dann kann man folgendes tun:

Hintergrund des ganzen ist, das seit ein paar Jahren die CPUs extrem hohe Turbotakraten haben und auch wenn diese nur kurzzeitig, zum Beispiel zum laden einer Webseite aufgerufen werden, den Stromverbrauch des Gesamtsystems doch spürbar erhöhen.

Aus meiner Sicht leidet in vielen Fällen die Geschwindikeit subjektiv durch eine Deaktivierung des Turbotaktes nur wenig, oft merkt man es kaum.

Wenn es also darum geht ein Computersystem oder eine Vielzahl von Computern ökologisch sinnvoller zu betreiben kann man folgendes tun:

Es gibt unter Windows einen CMD-Befehl der "powercfg" heißt.

Dieser Befehl lässt sich auf verschiedene Arten einsetzen.

• Man kann die aktuellen Einstellungen auslesen
• man einen Energieplan importieren
• man kann die aktuellen aktiven Einstellungen, bzw. einen Energieplan exportieren
• und sicher noch mehr

Interessant wird es mit der Option zum Export- und Import von Energieplänen.

Eine Vorstellung, gerade wenn man einige PCs betreut und diese am besten noch über ein Managementsystem verwaltet werden kann folgendermaßen aussehen:

- da es zu aufwändig oder vielleicht auch nicht ohne weiteres möglich ist am betroffenen PC den Turbo der CPU im BIOS auszustellen kann man das Problem durch einen Energieplan so halbwegs umschiffen.


klassische Systemsteuerung:

Systemsteuerung\System und Sicherheit\Energieoptionen\Energiesparplaneinstellungen bearbeiten

Auf dieser Seite den Link "Erweiterte Energieeinstellungen ändern" anklicken

Die Prozessorenergieverwaltung aufklappen >> beim maximalen Leistungszustand des Prozessors statt 100% den Wert "99" eintragen.

Dann auf "Übernehmen" und "OK" klicken.

Dann zurück im Systemsteuerungsfenster noch bei z.B. Bildschirm ausschalten noch einmal die gleiche Zeit, die zum Beispiel schon eingestellt ist einstellen, dann wird der Button "Änderungen speichern" aktiviert.

Diesen dann drücken und das Fenster schließen.




Export des aktiven Energieplans in eine Datei:

CMD als Administrator starten; dann:


powercfg list


Der mit einem Sternchen gekennzeichnete Energieplan ist der aktive.

Die GUID kopieren

powercfg /export ?

Dann kommt eine Hilfe mit einem Beispiel.

Ein Befehl kann dann zum Beispiel so aussehen:

powercfg /export c:\name_of_energyplan.pow a1841308-3541-4fab-bc81-f71556f20b4a

Die Endung ".pow" ist wichtig, sonst funktioniert es nicht.




Importieren


powercfg /import c:\name_of_energyplan.pow



Aktivieren

powercfg /setactive

hier die GUID vom importieren Energielpan eintragen, diese wird beim Importieren angezeigt



C:\WINDOWS\system32>powercfg /import c:\name_of_energyplan.pow
Das Energieschema wurde erfolgreich importiert. GUID: 8e1fe443-6a17-4a84-8221-c503e174dca5
C:\WINDOWS\system32>powercfg /setactive 8e1fe443-6a17-4a84-8221-c503e174dca5

C:\WINDOWS\system32>

 

[the_ButcheR]

Hast du das selbst schonmal wirklich gemessen, oder eine Quelle die die Annahme bestätigt, dass Kein Turbo weniger Energieverbrauch bedeutet? Stichwort: Race to idle.

 

[JennyCB]

Das macht man über PERFBOOSTMODE oder im BIOS/UEFI ausschalten:

echo Leistungssteigerungsmodus fuer Prozessoren sichtbar machen (Boost)
powercfg /attributes SUB_PROCESSOR PERFBOOSTMODE -ATTRIB_HIDE
rem https://learn.microsoft.com/de-de/windows-server/administration/performance-tuning/hardware/power/power-performance-tuning
rem 0 Deaktiviert
rem 1 Aktiviert
rem 2 Hoch (default)
rem 3 Aktiviert - effizient
rem 4 Hoch - effizient
powercfg /setacvalueindex SCHEME_BALANCED SUB_PROCESSOR PERFBOOSTMODE 0
powercfg /setdcvalueindex SCHEME_BALANCED SUB_PROCESSOR PERFBOOSTMODE 0

 

[Key³]

Hi,

wie viel Energieeinsparung hast du gemessen bei z.B. 1h Internetrecherche / 1h bissel Office Tätigkeiten (Mail, Word, Excel, Teams und vergleichbar) irgendwie muss man ja anfangs messen damit man was zum hochskalieren hat?

Alles in allem dürfte es kaum was bringen oder nachteilig sein ( wenn man eventuelle Nebeneffekt außer Acht lässt)
Einfach Mal so hypothetisch: was braucht mehr Strom, 0,7s Vollgas oder 1sec gedrosselt.
Race2Idle wurde ja schon genannt als Stichwort.

 

[qiller]

Also wenn, dann würde ich das auch einfach im UEFI abschalten (heißt bei AMD z.B. Core Performance Boost). Vor allem gibts auch CPUs, die als Baseclock nur 800MHz haben (man denke an die Intel N100), dann läuft die CPU die ganze Zeit nur mit max 800MHz und der Unterschied zum Boost mit bis 3.4GHz ist dann doch erheblich.

 

[whats4]

ein einziges reg setting....
...und du kriegst in den energieoptionen unter prozessor energieoptionen ein feld, in dem du einen maximaltakt angeben kannst.
du kannst reinschreiben, was du willst, aber das ergebnis ist immer das machbare, sprich: plattformabhängig.

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\PowerSettings\54533251-82be-4824-96c1-47b60b740d00\75b0ae3f-bce0-45a7-8c89-c9611c25e100]
"Attributes"=dword:00000002

beispiel auf dem notebook, auf dem ich das grade tippe: ein dell 7390 mit intel gen8 i5. win11 23h2.
honeywell ptm7950 phase change pad.

insgesamt zusätzlich zum vorhandenen energieplan "ausgelichen" drei weitere erzeugt, alle auf basis dieses ausgeglichen.
und halt ensprechend benamst und maximalwerte eingetragen

ausgeglichen, max.2,8ghz, weil in etwa das, was in der kühleren jahreszeit geht, ohne daß thermisch gedrosselt werden muß. zumindest ned so schnell.

ausgeglichen, max.2,2ghz, weil in etwa das, was in der wärmeren jahreszeit geht, ohne daß thermisch gedrosselt werden muß. zumindest ned so schnell.

ausgeglichen, max.1,6ghz, weil in jedem fall leise und vor allem sehr sparsam, weil die cpu im tiefsten grünen bereich rennt.
nehm ich auch für zwei spiele: "craft the world" und "diablo 2 lod 1.14d" mit d2dx wrapper und plugy in 1366x768. mehr ginge, aber das wäre zuviel sichtweite für das game.

sprich: bibliothektstauglich. auch für youtube o.ä., weil da die cpu eh nix tun muß. aber immernoch tauglich zum surfen.

und klar macht die batterie länger. spürbar. will ich zeit, geh ich auf 1,6ghz.

 

[AMDHippster]

Vielen Dank für die Rückmeldungen.

Ich hatte an einem PC mit einem Intel Core i5-10500 folgendes gemessen:

Mit Bios-Einstellung Turbo an: 1:59h; 0,06 kWh
Mit Bios-Einstellung Turbo aus: 1:54h; 0,04 kWh

Das Testszenario bestand aus überwiegend niedriger Last, ich glaube es waren auch mindestens 15 Minuten Idle dabei. Und etwa 30 Minuten Dauerauslastung bei um die 70%.
Da der i5-10500 noch nicht so eine extremes Base-Clock und Boost Delta hat wie die späteren Prozessoren dürfte dort der Unterschied noch drastischer sein.

Jedenfalls gehe ich von einer realistischen Verbrauchseinsparung bei normalem Office Betrieb von etwa 20%-25% aus.

Sicher ist die Option den Turbo Modus gleich im Bios abzustellen die beste Idee, aber das ist nicht einfach so bei vielen Rechnern, vor allem wenn diese schon im Einsatz sind zu machen. Das wäre also ausschließlich für Neuzugänge machbar.

Es geht mir darum die kurzen Boosts möglichst zu verhindern. Ob eine Webseite ein paar 10-tel Sekunden mehr zum laden braucht oder nicht ist aus meiner Sicht nicht relevant. Und gerade bei Büro-Office-Tätigkeiten als Anwendungsszenario hat man immer wieder diese kurzen Boosts. Dazwischen ist der Rechner kaum ausgelastet. Aber diese Boots ziehen den Energieverbrauch eben nach oben, weil die CPU für die Boosts den Rahmen, indem sie effizient agieren kann immer wieder verlässt.

Mit Race to Idle kenne ich mich nicht so gut aus, meine aber verstanden zu haben, dass das Ziel eine möglichst lange Schlafphase des Prozessors sein soll. Wenn aber der Turbotakt nur mit exponentiell höherer Energie als der Geschwindigkeitszuwachs erreicht werden kann, z.B. 80% mehr Stromverbrauch für 50% mehr Geschwindigkeit, dann wäre in dem Fall der Computer mit deaktiviertem Turbo sparsamer beim Energieverbrauch. Auch wenn die Idle Zeiten etwas kürzer sind, oder habe ich das jetzt falsch verstanden?

 

[qiller]

Das was du machen willst, haben die CPU-Hersteller in der Vergangenheit so gemacht. Es gab kein bzw. ein nur geringen Boosttakt und man hat die CPU runtertakten lassen (Intel Speedstep, AMD Cool'n'Quiet). Dann hat man aber festgestellt, dass es für die "Schwuppdizität" eher hinderlich ist, hat die Boostfrequenzen ausgebaut und dafür Techniken wie die ganzen C-States inkl. Core Parking eingeführt. Da die Schwuppdizität immer noch nicht da war, wo man sie eigt. haben wollte (CPU takteten ja immer noch stark runter und brauchten zu lange um wieder hochzutakten), sind Intel und AMD dann 2 unterschiedliche Wege gegangen.

Intel taktete immer noch runter, aber hat mit Speedshift (quasi der Nachfolger von Speedstep) eine deutlich schnellere Variante fürs Hoch- und Runtertakten in seine CPUs eingebaut.

AMD hatte in seinen Ryzen-CPUs ebenfalls schon eine schnellere Variante implementiert, ging aber ab Zen2 eher dem Konzept "Race-to-Idle" nach, was die Schwuppdizität nochmals erhöhte. Denn CPUs takteten jetzt gar nicht mehr so stark herunter (meist sogar nur bis zum Baseclock), sondern schalteten einfach selbständig den Strom in nicht benötigten Teilen der CPU komplett ab. Wenn der Strom 0 ist, ist die angelegte Spannung vollkommen egal, die abgeschalteten Teile in der CPU nehmen trotzdem keine Leistung auf.

Der Vorteil ist, wenn die CPU arbeiten soll, muss Sie nicht erst hochtakten, sondern nur "angeschalten" werden.

Das ganze Race-to-Idle Prinzip hat halt nur einen Haken: Das OS und die eingesetzte Software. Wenn diese natürlich die CPU auf "Dauertrab" halten (Wink an Windows und seinen hunderten von Hintergrundprozessen), kommt die CPU nicht oder zu selten zur Ruhe. Das sind dann auch die Einsparnisse, die man durch die hier im Thread erläuterten Maßnahmen erhält, eben weil das "to-Idle" aufgrund aufgeblähter Software nur eingeschränkt funktioniert.

 

[AMDHippster]

Aber es ist doch unabhängig von Race-to-Idle so, dass es einen Punkt gibt, wo der Takt nicht mehr direkt proportional zur Leistungsaufnahme steigt.
Ab dem Punkt wird der Prozessor immer ineffizienter umso weiter der Takt erhöht wird. Und das zieht dann den Stromverbrauch des Gerätes hoch. Was ich an der Steckdose auch messen kann.

Ein Prozessor ist doch dann an dem Punk am effizientesten, wenn die maximale Frequenz erreicht ist, bei der die Leistungsaufnahme noch direkt proportional mit angestiegen ist.
Vermutlich wird das oft irgendwo im Bereich im 3 GHz sein.

 

[qiller]

Ja wenn du von Effizienz redest, hast du natürlich recht. Ich würde dann aber trotzdem einfach den Turbo im UEFI deaktivieren anstatt an den Energiesparplänen rumzufummeln. Vor allem funktioniert das dann auch unter Linux.