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Intel-Laptops und Undervolting: was man wissen muss und wie es geht! | XMG Support

Für einige der o.a. Benchmarks haben wir Lüfterdrehzahl, CPU- und GPU-Temperatur mitgeloggt. Wir vergleichen hier die Resultate ohne Undervolting und mit -50mV auf CPU Core/Uncore. Auf unserem Testsystem aus der Serienproduktion hat es zu keinem Zeitpunkt (weder im Idle noch bei den Durchläufen) einen Bluescreen oder einige sonstige Instabilität gegeben. Dennoch kann nicht garantiert werden, dass jedes Exemplar einen -50mV Undervolting-Dauerlauf so gut übersteht wie unser Test-System.

Für alle Diagramme gelten folgende Achsenbeschriftungen:

  • X = Zeit in Sekunden
  • Y = Temperatur in °C und Drehzahl in %

Die GPU-Temperatur hat sich erwartungsgemäß durch Undervolting kaum verändert und wurde daher in den Diagrammen ausgeblendet. Zum Vergrößern der Diagramme bitte die Bilder anklicken.

Blender 2.79 – BMW27 CPU

Blender lastet die 8 Kerne der CPU komplett aus und bildet deshalb einen Idealfall für Undervolting. Das Resultat (Zeitgewinn) hat sich um 4% verbessert. Im Diagram sehen wir, dass CPU-Temperatur und Lüfterdrehzahl in beiden Fällen (mit ohne ohne Undervolting) auf der Obergrenze liegen, aber dass der Benchmark mit Undervolting deutlich früher fertig ist, was entsprechend mit einem früheren Absinken von Temperatur und Lüfterdrehzahl quittiert wird.

Geekbench 5.2

Geekbench stellt ein sehr diverses Profil an praxisrelevanten CPU-orientierten Aufgaben dar. Im Score lagen wir mit Undervolting nur 1% besser. Aber die Punktzahl ist nur die halbe Wahrheit. Im Diagramm sehen wir, wie sich mit der Zeit die Undervolting-Temperatur immer weiter von der Temperaturkurve ohne Undervolting absetzt. Mit Undervolting erreichen wir eine Spitzen-Lüftergeschwindigkeit von 62%, ohne Undervolting liegt die Spitze bei 70%.

PCMark 10 Express

Der mit Abstand längste Benchmark in unserer Reihe: PCMark 10 “Express” mit allen Einstellungen auf Default dauert über 16 Minuten pro Durchlauf. Die Lastszenarien fluktuieren stark zwischen hoher und niedriger Last. Es fällt auf, dass mit -50mV die Lüfterdrehzahl kontinuierlich niedriger ist als ohne Undervolting. Gegen Ende des Benchmarks sieht man eine horizontale Verschiebung der beiden Kurven: der Benchmark kommt mit Undervolting ca. eine Minute eher zum Schluss als ohne Undervolting.

PCMark 10 Express in battery mode

Hier zeigt sich in den meisten Abschnitten ein messbarer Unterschied von 1W im Gesamtverbrauch, in einigen Spitzen ist der Unterschied noch größer. Addiert man alle Werte zusammen, kommt der Run mit -50mV Undervolting auf einen etwa 2% geringeren Stromverbrauch – was im Umkehrschluss eine um immerhin 2% verlängerte Akkulaufzeit bedeutet. Das ist allerdings unter Idealbedingungen. Bei erhöhter Bildschirmhelligkeit, WLAN-Nutzung treten die Undervolting-Ersparnisse etwas weiter in den Hintergrund.

3DMark

Hier ergeben sich bei allen drei Benchmarks ähnliche Bilder. Die CPU-Temperatur mit Undervolting ist stets niedriger als ohne. Auf die Lüfterdrehzahl hat das in Regel keine keine Auswirkung, da der Lüfter hier maßgeblich von der GPU-Temperatur gesteuert wird. Ausnahmen bilden die Segmente des Benchmarks, welche sich komplett auf die CPU konzentrieren, so z.Bsp. der Physik-Test in Fire Strike gegen Ende des Durchlaufs.

Port Royal ist ein spezieller GPU Ray Tracing-Benchmark, bei welcher die GPU komplett ausgelastet ist, während die CPU noch viele Reserven übrig hat. Hier gibt es das paradoxe Phänomen, dass die durch Undervolting reduzierte CPU-Temperatur dazu führt, dass die Lüfter insgesamt weniger agressiv arbeiten. Das wirkt sich dann auf die unter Volllast liegende GPU-Temperatur aus, wodurch die GPU ihren Boost über den gesamten Lauf verteilt nicht komplett ausfährt. Dieser GPU-fokussierte Benchmark ist also deutlich leiser, aber deshalb eben auch 4% langsamer.

Insgesamt zeigt sich hier wieder die alte Crux von generischen 3D-Benchmarks: diese Benchmarks erzeugen während ihrer 3D/GPU-Szenen einfach nicht genügend CPU-Last und eignen sich daher nur bedingt für einen direkten Vergleich mit richtigen Gaming- und Rendering-Szenarien.

Assassin’s Creed: Origins

Der Benchmark von AC: Origins ist relativ kurz und pendelt sich nach etwa der Hälfte des Runs auf Maximalwerten ein. Aber in den ersten drei Minuten lässt sich wieder dasselbe Schema erkennen: die CPU-Temperatur ist niedriger und die Lüfter kommen erst etwas später zum Einsatz.

Batman: Arkham Knight

Dieser Benchmark läuft etwa zwei Minuten und zeigt ein deutliches Bild: die CPU Temperatur mit -50mV Undervolting liegt über längere Zeit 2°C unterhalb des Normalwertes. Nach 80 Sekunden tritt die CPU-Temperatur ohne Undervolting in einen Bereich, welcher den Lüfter von 90 auf 100% eskalieren lässt. Mit Undervolting hingegen wird die 90%-Marke nicht überschritten.

Monster Hunter Online

Dieses Spiel und der offizielle, kostenlos erhältliche Benchmark ist aus dem Jahr 2013. Da das Spiel auf Single Core Leistung optimiert ist, bringt es auch moderne, auf Multi-Core-Leistung optimierte 8-Kern-CPUs ins Schwitzen. Die CPU läuft ins Temperatur-Limit und die GPU pendelt sich bei etwa 82°C ein, also noch unterhalb des 87°C GPU Temp Target. In den Temperaturen ist zwischen mit und ohne Undervolting kein großer Unterschied zu sehen. Aber da die CPU mit Undervolting auch beim Treffen des Temperatur-Limits noch etwas höher takten kann, haben wir mit Undervolting im Benchmark einen Performance-Gewinn von 1% mit bis zu 3% Gewinn bei den “Minimum FPS” Drops.

Der interne Benchmark von Shadow of the Tomb Raider dauert ca. 4 Minuten. Die GPU wird bereits durch die Menü-Hintergrundgrafik komplett ausgelastet, deshalb haben wir das System vor dem Start des Benchmarks erstmal warm laufen lassen. Im Diagramm ist zu sehen, dass die CPU-Temperatur bereits zum Start des Benchmarks mit Undervolting 3°C tiefer liegt. Dieser Trend setzt sich dann fort. In diesem Run sehen wir auch einen deutlichen Unterschied in der GPU-Temperatur. In beiden Tests drehen die Lüfter mit höchster Geschwindigkeit, aber die CPU- und GPU-Temperaturen bleiben mit Undervolting stabil während sie ohne Undervolting bis in ein Thermal Throttle Limit laufen.

Da dieser Benchmark sowohl CPU als auch GPU komplett auslasten und das System bereits zum Start des Benchmarks thermal gesättigst ist, wird hier der Vorteil von Undervolting besonders deutlich. Da die Heatpipes von CPU und GPU sind miteinander verbunden, so dass stabilere CPU-Temperaturen sich auch positiv auf GPU-Temperaturen auswirken können. Unterm Strich haben wir hier 2% höhere Performance durch einen -50mV CPU-Undervolt mit bis zu 9°C Unterschied in der GPU-Temperatur.

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