Je kälter, desto schneller

Wird der Core M über mehrere Minuten belastet, so steigen die Temperaturen der Kerne und der Grafikeinheit an - wie bei jedem Prozessor. Die integrierte Power Control Unit im Core M misst in Echtzeit dessen Verlustleistung, die sich aus drei Faktoren zusammensetzt: Taktraten, Spannung und Temperaturen.

Höhere Frequenzen benötigen eine höhere Spannung, beides steigert die Verlustleistung und der Chip wird wärmer. Die Hitze-Entwicklung hat ebenfalls Einfluss auf die Leistungsaufnahme, da ein heißerer Prozessor mehr Leckströme produziert. Das mag bei einem Desktop-Chip mit 140 Watt kaum ins Gewicht fallen, bei einem Core M mit 6 Watt aber schon.

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CPU wie GPU drosseln ihren Takt nach einiger Zeit. (Bild: Intel)

Intel macht sich die thermische Trägheit zunutze, um die Leistungsaufnahme des Prozessors auf mehr als 6 Watt zu erhöhen. Wie bei einer eingeschalteten Herdplatte erwärmt sich auch ein Chip nur langsam, obwohl bereits die volle Leistung anliegt.

Bis sich der Core M so stark aufgeheizt hat, dass er seine Frequenzen und die anliegende Spannung reduzieren muss, dauert es anders als bei einer Herdplatte aber nur einige Sekunden. In diesem Zeitraum boostet der Chip auf bis zu 2,6 GHz CPU- und 850 MHz Grafiktakt und benötigt kurzfristig bis zu 15 Watt.

Im Umkehrschluss verringert die thermische Trägheit aber auch die Geschwindigkeit, wenn mehrere Aufgaben nacheinander abgearbeitet werden sollen. Heizen sich die Prozessorkerne und die Grafikeinheit des Core M auf, so heizen sich auch das Chip-Gehäuse, der Träger sowie das Mainboard auf.

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Der Core M erreicht bei hohen Temperaturen nur noch selten oder gar nicht mehr seinen Boost- Takt, die Leistung verringert sich deutlich. (Screenshot: Golem.de)

Bei diesen Bauteilen sinkt die Temperatur deutlich langsamer als im Chip selbst, die abgestrahlte Wärme beeinflusst daher den Core M. Statt bei einem Benchmark eine Weile die vollen Turbotaktraten anzulegen, springt der Boost beim Betrieb mit durchgehender Last nur noch kurz oder gar nicht mehr.

Dies reduziert die Geschwindigkeit des Chips im Dauerbetrieb deutlich, wie unsere Messungen mit dem Luxmark zeigen. Der Lüfter des Yoga 3 Pro dreht zwar mit voller Geschwindigkeit, kann den Core M aber nicht so stark abkühlen, dass der Turbo längere Zeit aktiv sein kann.

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Nach 20 Minuten Diablo 3 drosselt der Core M auf rund 5 Watt. (Screenshot: Golem.de)