Pavel Jelic Wenn Sie sich in der Welt der Informationstechnologie noch nicht vollständig auskennen, Ihren Horizont aber dennoch erweitern möchten, kann es für Sie hilfreich sein, zu wissen, was Thermal Throttling ist. Am häufigsten begegnet man diesem Begriff vor allem bei Prozessoren, in der Apple-Welt speziell beim 13″ MacBook Pro, aber auch bei neueren MacBook Airs. Allerdings tritt Thermal Throttling definitiv nicht nur bei Apple-Laptops auf, sondern auch bei klassischen Desktop-Computern oder Notebooks anderer Marken. Lassen Sie uns in diesem Artikel die thermische Drosselung zusammenfassen.
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Was ist thermische Drosselung?
Gleich zu Beginn wäre es schön, den Begriff „Thermal Throttling“ ins Tschechische zu übersetzen, was sicherlich vielen von Ihnen bei der besseren Orientierung helfen wird. Thermal Throttling lässt sich frei ins Tschechische übersetzen als Leistungsdrosselung aufgrund hoher Temperatur. Wie ich einleitend erwähnt habe, äußert es sich in verschiedenen Chips – zum Beispiel im Hauptprozessor, im Grafikkartenchip oder in anderen Hardwarekomponenten. Am häufigsten tritt es auf, wenn Sie Ihr Gerät mit verschiedenen Aufgaben stark belasten – insbesondere beispielsweise mit dem Rendern eines Videos, dem gleichzeitigen Ausführen mehrerer Anwendungen oder vielleicht mit dem Spielen von Spielen.
Wie äußert es sich?
Damit der Prozessor all diese Aktionen bewältigen kann, muss er aus dem Schlafmodus „aufwachen“ und hart arbeiten. Der Prozessor erhöht daher seine Taktung auf das maximal Mögliche oder setzt den sogenannten Turbo Boost ein (siehe unten). Bei Erhöhung der Frequenz und allgemeiner Leistungssteigerung beginnt sich der Prozessor zu erhitzen, leicht auf Temperaturen von bis zu hundert Grad Celsius. Prozessoren sind für den Betrieb bei hohen Temperaturen ausgelegt, aber Was zu viel ist, ist zu viel. Sobald der Prozessor eine bestimmte Temperaturgrenze erreicht, muss seine Leistung gerade aufgrund der hohen Temperatur reduziert werden, um dauerhafte Schäden an der Hardware zu vermeiden – und genau dieses Phänomen nennt man Thermal Throttling. Verschiedene Kühler und Kühlsysteme helfen dabei, die Temperaturen zu senken, allerdings ist in bestimmten Fällen die Kühlung unterdimensioniert und der Prozessor reicht nicht aus, was bei neueren, kleineren MacBooks der Fall ist... aber es ist nicht die Regel, dass es immer die Schuld ist den Computerhersteller (siehe unten).
Thermische Drosselung beim Menschen
Damit Sie sich die Situation bezüglich Thermal Throttling etwas besser vorstellen können, können wir sie ganz einfach auf einen Menschen in der Praxis übertragen. Beim klassischen Gehen funktioniert das problemlos, der Körper erwärmt sich in keiner Weise und es funktioniert. Sobald Sie jedoch loslegen (anspruchsvollere Aufgaben zuweisen), rennen Sie und nach einer Weile beginnen Sie zu schwitzen und kurzatmig zu werden. Bei gutem Zustand (Kühlsystem) ist das Laufen kein Problem, sonst muss man anhalten und durchatmen (thermisches Throttling).
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David Hanak Intel, Turbo Boost und thermische Drosselung
Der Begriff Thermal Throttling begegnet uns immer häufiger bei Prozessoren von Intel. Diese Prozessoren verfügen über die sogenannte Turbo-Boost-Funktion, die einer Art „Übertaktung“ des Prozessors dient. Das neueste 13″ MacBook Pro verfügt beispielsweise über einen einfachen Quad-Core Intel Core i5 Prozessor, der mit einer Taktrate von 1,4 GHz arbeitet, mit Turbo Boost kann die Taktrate bis zu 3,9 GHz erreichen. Beim Basistakt hat der Prozessor kein Problem, aber sobald er mit Turbo Boost „übertaktet“ wird, steigt seine Leistung, aber natürlich steigt auch seine Temperatur. Geräte sind oft nicht in der Lage, diese Temperaturen herunterzukühlen, sodass erneut thermische Drosselung ins Spiel kommt. Im Allgemeinen kann der Prozessor bei neueren, kleineren MacBooks nur einige zehn Sekunden mit der Turbo-Boost-Taktfrequenz arbeiten. Das Streben nach besseren Zahlen auf dem Papier ist in diesem Fall daher völlig sinnlos.
13″ MacBook Pro (2020):
Fotogalerie
Für die thermische Drosselung ist nicht immer der Computerhersteller verantwortlich
Allerdings liegt das Problem in diesem Fall möglicherweise nicht ausschließlich auf der Seite des Computerherstellers. Obwohl Apple versucht, MacBooks immer kleiner zu machen, was der Belüftung natürlich nicht hilft, verfügt es dennoch über ein recht gut verwaltetes Kühlsystem. Leider liegt das Problem in diesen Fällen häufig bei Intel, dessen neueste Prozessoren eine immer höhere reale TDP (Thermal Design Power) aufweisen. Die TDP des Prozessors ist praktisch seine maximale Wärmeleistung, die der Prozesskühler abführen können muss. Laut Tests liegt die tatsächliche TDP der neuesten mobilen Intel-Prozessoren der 10. Generation bei etwa 130 W, was für die Kühlung eines so kleinen Computers wie dem 13″ MacBook Pro (oder MacBook Air) wirklich viel ist. Deshalb sollte sich vor allem Intel an die Arbeit machen und versuchen, die maximale TDP seiner Prozessoren zu reduzieren – Konkurrent AMD zeigt, dass das definitiv nicht so kompliziert ist. Natürlich könnte Apple auch die Kühlung verbessern, allerdings auf Kosten einer leichten Steigerung der gesamten Maschine. Allerdings trägt in diesem Fall vor allem Intel die Schuld.
Neu gestaltetes Kühlsystem für das 16″ MacBook Pro:
Lösung?
Die Überhitzungsprobleme des MacBook könnten bald durch den Übergang von Apple zu seinen eigenen ARM-Prozessoren gelöst werden, an dem das Unternehmen schon sehr lange arbeitet. Intel scheint in letzter Zeit eine schlechte Quelle für CPUs für Apple-Computer zu sein, sowohl wegen ihrer geringen TDP als auch wegen ihrer „Unfähigkeit“, Innovationen einzuführen. Dem Konkurrenzunternehmen AMD gelang es, Intel an fast allen Fronten zu überholen, und es ist zu beobachten, dass Intel definitiv nicht an die Grenzen des Siliziums gestoßen ist. Hoffen wir also, dass die Überhitzung der Apple-Computer bald behoben wird – entweder durch Intels Bewusstsein, eine bessere Kühlung oder Apples Übergang zu ARM-Prozessoren, die höchstwahrscheinlich keine monströse TDP haben werden.
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Vratislav Holub 
Toller aufschlussreicher Artikel, danke.
Es war eine Freude… :)
Vielen Dank für den klaren Artikel.
Einfach mehr davon!!!
Und könnte Apple nicht zu AMD wechseln? :) :)
Schlecht konzipierte Kühlung ist nicht das Problem von Intel, sondern das von Apple. In Cupertino muss man sehr gut wissen, wie diese Prozessoren mit der Strahlungswärme umgehen.