TDP richtig einstellen: Hintergrund
Besonders betroffen sind Intels neue Coffee-Lake-(Sockel-1151-) und Skylake-X-(Sockel-2066-)CPUs der Core-i3/i5/i7/i9-8000 und -7900-Generation. Diese und die vorrangehende Sky-/Kaby-Lake-Generation verfügen über besonders schnelle AVX-2-Recheneinheiten, die bei Nutzung der entsprechenden Befehlssätze die Leistung pro Takt beinahe verdoppeln! Trotz hoher Effizienz steigen dann aber auch Stromverbrauch und Wärmeentwicklung um 70 bis 80 Prozent - die moderne Technik ist zwar effizient, aber nicht magisch. In geringerem Maße sind auch die Has- und Broadwell-Vorgänger (Core-i-4000 und -5000 respektive -6800 und -6900) mit AVX(1) betroffen.
Eigentlich müss(t)en sich diese CPUs beim Wechsel von normalem auf hochoptimierten AVX-Anwendungen heruntertakten, um dann bei gleichbleibender Wärmeentwicklung eine weiterhin höhere Rechenleistung zu erzielen. Intel versäumt es aber, lastabhängige Taktangaben zu machen und im Zweifelsfall halten sich die Mainboard-Hersteller eher an die Intel-Angaben zum Maximaltakt und nicht an die spezifizierte maximale Wärmeentwicklung. Mit Rechenleistung gewinnt man schließlich Benchmarks; zu hohe Temperaturen und Stromverbräuche werden dagegen oft nicht gemessen - und wenn dann eher den Kühler- und CPU-Herstellern angelastet, aber nicht dem Mainboard-Modell.
TDP richtig einstellen: Testergebnisse
In der PCGH 09 und 10/2017 beobachteten wir als Konsequenz CPU-Leistungsaufnahmen von bis zu 240 Watt bei einigen Herstellern, während andere sich an die 140-W-TDP-Spezifikation der CPU hielten. Der Z370-Vergleichstest in der Ausgabe 12/2017 setzte den Trend fort: Dreimal 160 bis 170 Watt und einmal 115 Watt bei einer 95-Watt-Vorgabe prägen unsere aktuellen Sockel-1151-Kaufempfehlungen. Getestet wurde jeweils mit dem small-FFT-torture-test von Prime 95 in der AVX(1)-unterstützenden Version 27.7. Die neuste Version 29.4 mit weiterentwickeltem AVX-2-Support kann gegebenenfalls noch ein paar Watt mehr herauskitzeln, ältere Versionen bis 25.6 erzeugen hingegen keine AVX-Last und lasten das System nicht voll aus.
Nachvollziehen kann man dies beispielsweise mit HWinfo, das die "CPU Package Power" aktueller Prozessoren ausliest. Hierbei handelt es sich um die von der CPU selbst gemeldete Leistungsaufnahme, also genau um die Regelgröße an der sich die Mainboards orientieren sollten. Im "Torture"-Belastungstest von Prime95 bevorzugt PCGH ein Custom-setting mit minimaler und maximaler FFT-Größe von 8K, die "in-place" ausgeführt werden, also ohne Limitierung durch das Arbeitsspeicher-Interface. Wichtig: Behalten Sie bei Tests mit neueren Versionen als Prime95 25.6 neben der CPU Package Power auch die ebenfalls von HWinfo ausgelesene CPU-Temperatur im Auge. Kurze Spitzen von über 90 °C schaden der CPU zwar nicht, aber eine Taktdrosselung wegen Überhitzung verfälscht die Ergebnisse.
TDP richtig einstellen: Gegenmaßnahmen
Was man macht man nun, wenn das System im Prime95-Test viel zu hohe Spitzenverbräuche und möglicherweise -temperaturen erreicht? Nun, man könnte sich einfach entspannt zurücklehnen, denn reale Anwendungen bestehen nie ausschließlich aus AVX-Code und erreichen bislang nur selten eine CPU-Auslastung auf dem Niveau von Prime95 25.6, geschweige denn 27.7 oder neuer. Spiele stoßen sogar lange vorher ans GPU-Limit. Man kann die Sache aber auch ordentlich angehen und nachholen, was die UEFI-Entwickler der Mainboard-Hersteller versäumten: Sinnvolle Grenzen für eine Taktabsenkung in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme setzen. Die Optionen heißen:
Asus - Extreme Tweaker\Internal CPU Power Management\Long Duration Power Limit
Asrock - OC Tweaker\CPU Configuration\Long Duration Power Limit
Gigabyte - M.I.T.\Advanced Frequency Settings\Advanced CPU Core Settings\Package Power Limit1
MSI - Overclocking\CPU Features\Long Duration Power Limit
Bei Asus-Mainboards muss zusätzlich das "Asus MultiCore Enhancement" (\Extreme Tweaker\) und in alten UEFI-Versionen gegebenenfalls auch XMP deaktiviert werden. Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung finden Sie in der Bildergalerie. Der korrekte Wert für die Power-Limit-Einstellung ergibt sich jeweils aus der TDP der jeweiligen CPU: 65 Watt für die nicht übertaktbaren Intel-Mainstream-CPUs, 95 Watt für K-Modelle und 140 repektive 165 Watt für die Sockel-2066-Enthusiast-Angebote.
