Abkühlung und mehr Ausdauer für das Notebook [Anzeige] - CPU-Benchmarks

Advertorial / Anzeige:

Der erste Teil der Tests beschränkt sich ausschließlich auf die CPU des SCHENKER COMPACT 15, mit der einige Benchmarks angefertigt wurden. Hierfür wurden mehrere unterschiedliche Presets festgesetzt. Während die Einstellung "Standard" komplett unberührt bleibt und das Notebook damit mit seinen Werkseinstellungen arbeitet, wurde im zweiten Schritt die CPU-Spannung reduziert, ohne jedoch die Taktraten anzupassen. Nach zahlreichen Stabilitätstests konnte die Kernspannung des Intel Core i7-7700HQ um etwa 130 mV abgesenkt wurden, was mithilfe des XTU-Tools von Intel und per Offset-Einstellung getätigt wurde. Mittels Offset wird bestimmt, welcher Wert auf die im Leerlauf und Last anliegende Standardspannung der CPU abgezogen oder daraufgerechnet werden soll. 

Im nächsten Schritt wurde dann der Boost-Takt deaktiviert und auf allen vier Kernen des Kaby-Lake-Prozessors der Takt auf ein identisches Niveau abgesenkt. Hier hat man sich für 3,1 GHz und 2,8 GHz entschieden. Letzteres entspricht dem Basis-Takt des Intel Core i7-7700HQ. Hintergrund: Die CPU wählt ab Werk ihren Takt je nach Belastung und Temperatur selbst. Werden alle vier Kerne belastet, liegen im Optimalfall 3,4 GHz an. Im Optimalfall deswegen, da dies auch abhängig von Temperatur und TDP-Level sein kann. Ist die Belastung zu groß und die CPU übersteigt ihre TDP-Grenze von 45 W, senkt sie Takt und teilweise auch Spannung solange ab, bis sie wieder innerhalb der 45-W-Grenze liegt. Dies soll sie vor Überhitzung im Notebook schützen. Wird hingegen nur ein einziger Kern voll ausgelastet, können bis zu 3,8 GHz auf dem Intel Core i7-7700HQ anliegen. 

Das bringt interessante Ergebnisse zu Tage, denn das Undervolting wirkt sich durchaus positiv auf die Leistung des SCHENKER COMPACT 15 in Prime95 aus. Was man allerdings gerade beim Untervolting nicht erwarten würde: Die Leistungsaufnahme steigt sogar etwas an. Der Grund liegt aber auf der Hand. Bei Standard-Einstellungen erreicht der Intel Core i7-7700HQ schneller sein Powerlimit und muss daher seinen Takt absenken. Theoretisch kann das Throttling auch andere Ursachen haben, thermische sind es beim SCHENKER COMPACT 15 jedoch keine. Wer hingegen mit niedrigen Spannungen arbeitet, verschafft dem Prozessor mehr Luft nach oben, sodass dieser seine Taktraten länger halten kann. Das führt dazu, dass die Leistung steigt, insgesamt aber auch mehr Leistung verbraucht wird. Während mit Standardeinstellungen die Taktrate meist zwischen 2,8 und 3,1 GHz liegt und damit noch immer den Vorgaben Intels entspricht, liegt der Takt mit Prime95-Last und um 130 mV geringerer Kernspannung meist bei 3,3 bis 3,4 GHz.

Auswirkungen auf die Temperatur hat das ebenfalls: Wer den Intel Core i7-7700HQ des SCHENKER COMPACT 15 undervoltet, spart mit Standard-Takt immerhin 3 °C ein. Wer den Takt zusätzlich auf allen vier Kernen absenkt, kann die Package-Temperatur auf bis zu 72 °C drücken – eine Einsparung von 18 °C oder fast 20 %. Der höhere Boost-Takt schlägt sich aber bei der Leistungsaufnahme nieder. Während das Gesamtsystem sich mit Standard-Einstellung mit 88,6 W begnügt, steigt die Leistungsaufnahme im Undervolt-Test auf über 98 W deutlich an. Bei gleichem Takt fallen die Unterschiede nicht nur zugunsten der undervolteten CPU aus, sondern auch deutlicher. 

Etwas anders sieht das bei den beiden Cinebench-Benchmarks aus. Zwar steigt die Leistung beim Undervolting auch hier marginal, jedoch sinkt auch die Leistungsaufnahme. Dieses Leistungs-Szenario ist deutlich realistischer als die Dauerlast durch Prime95. Der Intel Core i7-7700HQ erreicht mit Werkseinstellungen im Multicore-Benchmark 724 Punkte und genehmigt sich zusammen mit den restlichen Komponenten des Testnotebooks 79,3 W. Mit -130 mV weniger sind es 736 Punkte bzw. 66,8 W. Ein Leistungsanstieg von etwa 2 %, bei einer gleichzeitigen Einsparung der Leistungsaufnahme von etwa 15 %. Große Leistungsunterschiede bei abgestellten Turbo-Takt und der gleichen Taktfrequenz auf allen vier Kernen der Kaby-Lake-CPU gibt es ansonsten nicht mehr – die Leistungsaufnahme fällt immer zugunsten des per Offset undervolteten Prozessors aus.

Ein ähnliches Bild ergibt sich beim neueren Cinebench-R15-Benchmark, wenngleich die absoluten und prozentualen Unterschiede zwischen den einzelnen Test-Presets nicht mehr ganz so groß ausfallen, wie noch beim Vorgänger-Benchmark.

Keine Überraschungen gibt es in Futuremarks 3DMark-Benchmark und ausgewählten Spielen. Zwar fällt die Leistung mit reduzierten Takt im synthetischen Benchmark messbar zurück, in Spielen ist es aber kaum bemerkbar, ob der Intel Core i7-7700HQ mit seinen Standard-Taktraten oder einer Geschwindigkeit von durchgehend nur 2,8 GHz arbeitet. Entscheidender Faktor ist hier ohnehin die Grafikkarte, deren Taktraten ebenfalls je nach Temperatur und Powerlimit schwanken können.

Zwischenfazit: Wer dem SCHENKER COMPACT 15 oder seinem Notebook kurzzeitig mehr Ausdauer bei niedrigeren Temperaturen spendieren möchte, der kann den Takt problemlos auf den Basis-Takt absenken und die CPU undervolten ohne dabei viel Leistung zu verlieren – jedenfalls nicht in Szenarien, wo die CPU ohnehin nur eine untergeordnete Rolle spielt. In CPU-lastigen Benchmarks fällt der Unterschied deutlich stärker ins Gewicht. Dabei ist zu bedenken: Ein Undervolten der CPU kostet Zeit – zahlreiche Stabilitätstests müssen über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden, um sicherzugehen, dass die Spannung für alle erdenklichen Last-Szenarien ausreicht. Andernfalls drohen Bluescreens und Systemabstürze. 

Advertorial / Anzeige: