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Aktuelle Mobile-Prozessoren verlieren unter Dauerlast erheblich an Performance

Die zuletzt erwähnten Benchmarks einiger Kaby-Lake-Refresh-Prozessoren bei Notebookcheck zeigten nicht nur eine hervorragende Performance dieser Prozessoren an, sondern auch auf ein Problem von fallenden Taktraten unter Dauerlast mit nachfolgend erheblichen Leistungsabfall – welches sich insbesondere dann gern zeigt, wenn man höherwertige Mobile-CPUs unter besonders kleine, flache Notebooks (mit demzufolge schwacher Kühllösung) packt. Dabei war dieses Problem auf den angesprochenen Kaby-Lake-CPUs noch vergleichsweise ertragbar, doch Notebookcheck haben im Laufe des Juli hierzu einige Artikel zu schon am Markt befindlichen Notebooks herausgebracht, wobei noch viel härtere Fälle aufgedeckt wurden: Einzeltests hierzu gab es zum Microsoft Surface Pro (-33% mit dem Core i5-7300U, -18% mit dem Core i7-7600U unter einer Cinebench-Dauerschleife) und zum Huawei MateBook X (-36% mit dem Core i5-7200U), eine (lesenswerte) generelle Betrachtung der Situation liefert weitere Werte von mehreren Notebooks: Beispielsweise das MSI GS73VR 7RF mit Core i7-7700HQ (immerhin eine 45-Watt-CPU) ging genauso um -30% herunter, während beim Dell Precision 5520 mit Xeon E3-1505M v6 (auch eine 45W-CPU) es zu dauerhaft stark schwankenden Werten kam, die im tiefsten Stand aber auch -35% gegenüber dem ersten Durchlauf erreichten.

Erstaunlicherweise ist diese Arbeit seitens Notebookcheck bislang wenig publik geworden bzw. wurde jene nicht ausreichend gewürdigt und diskutiert. Dabei legt man hierbei ziemlich den Finger in die Wunde aktueller Notebook-Designs, welche ihre Prozessoren-Leistung (bei einer integrierten Grafik gibt es zumeist das gleiche Problem) eigentlich nicht in diese Form dauerhaft abrufen können, wie es Benchmarks seitens Hersteller und Fachpresse üblicherweise suggerieren. Allerdings muß zur Ehrenrettung insbesondere der CPU-Entwickler auch gesagt werden, das dieses Verhalten in gewissem Sinne plangemäß ist: Mobile-Prozessoren sollen ihre höchsten Taktraten eben nur für Lastspitzen zur Verfügung haben, nicht aber für den Dauereinsatz. In diesem Punkt irren Notebookcheck, wenn man dort die Aussage trifft, das die Prozessoren ihre Turbo-Taktraten auch wirklich erreichen sollen, alles darunter "Throtteling" wäre. Eine CPU-Drosselung liegt eigentlich nur dann vor, wenn es unterhalb den Base-Takt geht, alles ab Base-Takt ist weiterhin ein vollkommen regulärer Betrieb.

An keiner Stelle garantieren AMD und Intel irgendwelche Turbo-Taktraten (auch nicht bei Desktop-Prozessoren), dies ist ja gerade der Clou an der Turbo-Technologie: Der Turbo ist per Definition sich selbst findend, je nach festgesetzten Limits für CPU-Temperatur und CPU-Stromverbrauch sowie der im konkreten Einzelfall vorhandenen Kühlwirkung. In letzterem Punkt wird sich jede Notebook-Serie maßgeblich von der nächsten Notebook-Serie unterscheiden, können also gerade im Notebook vollkommen unterschiedliche Resultate trotz eventuell identischem CPU-Modell herauskommen. Doch während Desktop-Kühlsysteme eben üblicherweise dahingehend konstruiert sind, im Normalfall die höchsten Turbo-Taktraten auch halten zu können, geht es im Notebook-Bereich genauso üblicherweise in die umgekehrte Richtung: Die Kühlsysteme und der per BIOS vorgegebene Spielraum reicht in den allermeisten Fällen nicht aus, um bei dauerhafter Last den jeweils höchsten Turbo-Takt zu halten.

Wie gesagt sind die Taktraten von Mobile-Prozessoren aber auch genau auf diese Anwendungszweck hin ausgelegt: Wirklich dauerhafte Volllast bei einem Notebook ist einfach zu selten, um dies einkalkulieren zu müssen – man hat sich sowohl bei der Kühlung als auch der Festsetzung der Taktraten eher auf die Praxis konzentriert, als auf diesen nahezu theoretischen Fall. Wollte man die höchsten Turbo-Taktraten auch im Notebook dauerhaft erreichen, müsste man entweder enorme Kühlkonstruktionen anbringen – oder aber die offiziellen Taktraten absenken, was dann jedoch Performance-Nachteile bei nur kurzzeitig anliegender Volllast nach sich ziehen würde. Beide Lösungen dürften der Mehrzahl der Notebook-Käufer kaum gefallen: In erstem Fall steigert man das Gerätegewicht nicht unerheblich, in zweiterem Fall würde dann sogar machbare (kurzzeitige) Performance verhindert werden.

Das eigentliche zugrundeliegende Problem ist das jenes der Benchmarks bzw. dem Stil von heutigen Notebook-Reviews. Hierbei wird seitens Hersteller und Fachpresse breit mit Benchmark-Zahlen operiert, welche eben nur die kurzzeitig erreichbare Performance wiedergeben – ohne diesen Umstand jedoch mit irgendeinem Wort zu erwähnen (oder noch schlimmer: die Problematik ist dem Tester gleich gänzlich unbekannt). Das gerade im Notebook-Bereich übliche Rennen nach noch besseren Benchmark-Werten anhand zumeist vergleichsweise theoretischer Tests findet somit unter eigentlich falschen Voraussetzungen statt. Dabei soll angesichts der Nutzerpraxis nicht gesagt werden, das jene Spitzenwerte im ersten Benchmark-Durchlauf vollkommen nutzlos sind – aber es würden eigentlich beide Benchmark-Resultate gebraucht, sowohl der Spitzenwert im ersten Durchlauf als auch das Ergebnis im 30 Minuten vorgewärmten Notebook. Erst anhand beider Werte ist eine solide Betrachtung der Leistungsfähigkeit heutiger Notebooks möglich. Es bleibt allerdings zu bezweifeln, das sich viele Testredaktionen diesen Aufwand antun werden – was allerdings die Hardware-Hersteller auch weiterhin zu Produkten ermuntern wird, die ihre maximale Leistungsfähigkeit nur in kurzen Zeiträumen auch wirklich erreichen können.