Warum Ihre CPU nur 40W zieht und wie Sie die volle Leistung entfesseln

Haben Sie sich jemals gewundert, warum Ihr brandneuer, leistungsstarker Prozessor, der mit großen Zahlen wie „125W TDP” beworben wird, in Tools wie HWiNFO oder HWMonitor oft nur 40, 60 oder vielleicht 80 Watt verbraucht, selbst unter Last? Sie haben vielleicht das Gefühl, dass Ihr System nicht die volle Leistung erbringt, für die Sie bezahlt haben. Die gute Nachricht ist: Sie haben Recht! Und die noch bessere Nachricht ist: Sie können die volle Leistung entfesseln. Aber es ist nicht so einfach, wie einen Schalter umzulegen, und es erfordert ein Verständnis dafür, wie moderne CPUs tatsächlich arbeiten und welche intelligenten Mechanismen ihre Leistungsaufnahme steuern.

Dieser Artikel taucht tief in die Welt der CPU-Leistung ein, erklärt die Hintergründe der scheinbar geringen Stromverbräuche und zeigt Ihnen detailliert, wie Sie das volle Potenzial Ihres Prozessors freischalten können – mit allen Vor- und Nachteilen.

Die „40W”-Illusion: Warum Ihr Prozessor oft weniger zieht als erwartet

Die Vorstellung, dass ein leistungsstarker Prozessor unter Last ständig Hunderte von Watt verbrauchen sollte, ist weit verbreitet, aber selten korrekt. Mehrere Faktoren tragen dazu bei, dass Sie in Monitoring-Tools oft niedrigere Werte sehen, als Sie vielleicht erwarten. Es ist kein Defekt, sondern ein komplexes Zusammenspiel von Designentscheidungen, Sicherheitsmechanismen und Workload-Anforderungen.

TDP vs. tatsächlicher Stromverbrauch: Ein weit verbreitetes Missverständnis

Der Begriff TDP (Thermal Design Power) ist oft der Ursprung des Missverständnisses. Viele interpretieren ihn als den maximalen Stromverbrauch der CPU. Das ist jedoch falsch. Die TDP ist ein Richtwert für Kühlerhersteller, der angibt, wie viel Wärmeenergie die CPU unter einer typischen, anhaltenden Volllast abgibt. Sie ist die Menge an Wärme, die ein Kühlsystem abführen können muss, um die CPU innerhalb sicherer Temperaturgrenzen zu halten. Moderne Prozessoren können kurzzeitig und unter bestimmten Bedingungen deutlich mehr Leistung aufnehmen und Wärme erzeugen, als die angegebene TDP vermuten lässt.

Die Macht der Power Limits (PL1, PL2, PL3/Tau): Die wahren Begrenzer

Der Hauptgrund für die scheinbar niedrige Leistungsaufnahme sind die sogenannten Power Limits (Leistungsgrenzen), die von Intel und AMD in ihren CPUs implementiert und von Mainboard-Herstellern standardmäßig konfiguriert werden. Diese Limits sind entscheidend, um die CPU innerhalb sicherer Betriebsbedingungen zu halten und die Stabilität des gesamten Systems zu gewährleisten.

• PL1 (Long Duration Power Limit): Dies ist die primäre, nachhaltige Leistungsgrenze. Die CPU wird versuchen, ihre Leistungsaufnahme dauerhaft unter diesem Wert zu halten. Dieser Wert liegt oft nahe an der offiziellen TDP des Prozessors. Ist die CPU über einen längeren Zeitraum über PL1, reduziert sie automatisch Taktfrequenzen und Spannung, um wieder darunter zu gelangen.
• PL2 (Short Duration Power Limit): Dieses Limit erlaubt es der CPU, für eine kurze Zeit (definiert durch „Tau”) deutlich mehr Leistung aufzunehmen als PL1. Dies ist ideal für Burst-Workloads wie das Starten von Anwendungen, kurze Kompilierungsvorgänge oder plötzliche Lastspitzen in Spielen. Es ermöglicht dem Prozessor, maximale Leistung abzurufen, bevor er auf PL1 zurückfällt.
• Tau (Duration of PL2): Dieser Wert gibt an, wie lange die CPU bei PL2 verbleiben darf, bevor sie auf PL1 zurückkehren muss. Typische Werte liegen zwischen 28 und 56 Sekunden, können aber je nach Mainboard-Hersteller stark variieren.
• PL3 (Extreme Power Limit): Weniger häufig explizit konfiguriert, aber in einigen Systemen vorhanden. Dies ist ein sehr kurzfristiges, noch höheres Limit für extreme Lastspitzen, die nur Millisekunden dauern.

Mainboard-Hersteller setzen diese Limits standardmäßig oft konservativ, um Kompatibilität mit einer Vielzahl von Kühlern und Netzteilen zu gewährleisten, sowie um eine maximale Stabilität „out of the box” zu garantieren. Viele High-End-Mainboards ignorieren diese Grenzen jedoch per Standardeinstellung oder bieten Funktionen an, die diese Limits automatisch lockern (z.B. „Multi-Core Enhancement” bei Intel oder „Precision Boost Overdrive” bei AMD).

Workload-Abhängigkeit: Die CPU zieht nur, was sie braucht

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Art der Anwendung. Eine CPU zieht nur so viel Strom, wie die aktuelle Aufgabe erfordert. Im Leerlauf verbraucht sie nur wenige Watt. Beim Surfen im Web oder bei Office-Anwendungen steigt der Verbrauch leicht an. Selbst in vielen Spielen, die oft durch die Grafikkarte limitiert werden, muss die CPU nicht ständig ihre volle Leistung abrufen. Erst bei anspruchsvollen, multithreaded Anwendungen wie Videorendering, Kompilierung von Software, komplexen Simulationen oder Stresstests wird die CPU wirklich gefordert und versucht, ihre maximalen Power Limits auszunutzen.

Die Rolle der Kühlung: Der Flaschenhals für konstante Leistung

Selbst wenn die Power Limits hoch eingestellt sind, gibt es einen weiteren entscheidenden Faktor: die Kühlung. Wenn der Prozessor zu heiß wird (typischerweise über 90-95°C), beginnt er, seine Taktfrequenzen und Spannungen zu reduzieren – ein Prozess, der als Thermal Throttling bekannt ist. Dieses Throttling dient dem Schutz der Hardware vor Überhitzung. Eine gedrosselte CPU zieht natürlich auch weniger Strom, da sie nicht ihre volle Leistung abruft. Eine unzureichende Kühlung ist daher oft der primäre Grund, warum eine CPU nicht dauerhaft ihr volles Potenzial ausschöpft, selbst wenn die Power Limits gelockert wurden.

Spannungswandler (VRM) des Mainboards: Die stabile Stromversorgung

Nicht zuletzt spielt die Qualität der Spannungswandler (Voltage Regulator Modules, kurz VRM) auf Ihrem Mainboard eine Rolle. VRMs sind dafür verantwortlich, die 12V vom Netzteil in die präzisen, niedrigen Spannungen umzuwandeln, die die CPU benötigt. Billigere Mainboards können VRMs haben, die nicht in der Lage sind, hohe Ströme über längere Zeiträume stabil und effizient zu liefern. Dies kann dazu führen, dass das Mainboard selbst die Power Limits der CPU begrenzt, um eine Überhitzung der VRMs zu vermeiden oder eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten. Für die meisten modernen CPUs mit moderatem Overclocking sind jedoch die VRMs der meisten Mittelklasse- und High-End-Mainboards ausreichend dimensioniert.

Der Weg zur entfesselten Leistung: So holen Sie das Maximum aus Ihrer CPU

Nachdem wir nun verstanden haben, warum Ihre CPU oft nicht ihre volle Leistung abruft, widmen wir uns der Frage, wie Sie dieses Potenzial freischalten können. Dies erfordert Änderungen im BIOS/UEFI und eine genaue Überwachung Ihres Systems.

1. Vorbereitung ist alles: Die Grundlage für stabile Leistung

Bevor Sie Änderungen vornehmen, stellen Sie sicher, dass Ihr System optimal vorbereitet ist:

• Robuste Kühlung: Dies ist der wichtigste Schritt. Ein leistungsstarker Luftkühler (z.B. Noctua NH-D15, be quiet! Dark Rock Pro 4) oder eine gute All-in-One (AIO) Wasserkühlung (240mm, 280mm oder 360mm Radiator) ist Pflicht. Ohne adäquate Kühlung wird jede Anhebung der Power Limits nutzlos, da die CPU sofort ins Throttling gehen würde.
• Stabiles Mainboard: Ein Mainboard mit robusten VRMs ist wünschenswert. Wenn Sie ein Einsteiger- oder Budget-Mainboard haben, seien Sie vorsichtig. High-End-Boards sind hier im Vorteil.
• Ausreichendes Netzteil: Ihr Netzteil sollte genügend Headroom bieten. Eine CPU, die mehr Strom zieht, beansprucht auch das Netzteil stärker.

2. BIOS/UEFI-Einstellungen: Das Kontrollzentrum

Der wichtigste Schritt erfolgt im BIOS/UEFI Ihres Mainboards. Die genauen Bezeichnungen und Menüpunkte können je nach Hersteller (ASUS, MSI, Gigabyte, ASRock) variieren, aber die Konzepte bleiben gleich. Suchen Sie nach Abschnitten wie „OC (Overclocking)”, „Advanced CPU Settings”, „Tweaker” oder Ähnlichem.

• Power Limits anpassen:
  • Suchen Sie nach Einstellungen wie „Long Duration Power Limit (PL1)”, „Short Duration Power Limit (PL2)” und „Tau”.
  • Erhöhen Sie PL1 und PL2 auf hohe Werte. Oft gibt es die Option „Auto”, „Unlimited” oder „Max Performance”. Wenn Sie unsicher sind, können Sie oft die Werte für das nächsthöhere CPU-Modell in derselben Reihe (z.B. für einen i7-12700K die Werte eines i9-12900K) als Richtlinie verwenden oder einfach sehr hohe Werte einstellen, sodass die CPU primär von der Kühlung und den Temperaturen begrenzt wird.
  • Stellen Sie „Tau” ebenfalls auf einen höheren Wert oder „Max” ein.
  • Achtung: Das Erhöhen dieser Werte kann zu deutlich höherem Stromverbrauch und Temperaturen führen. Ihre Kühlung muss dies bewältigen können.
• Multi-Core Enhancement (Intel) / Precision Boost Overdrive (AMD):
  • Viele moderne Mainboards bieten automatische „Performance Enhancements”. Bei Intel heißt dies oft „Multi-Core Enhancement (MCE)” oder „Enhanced Multi-Core Performance”. Bei AMD ist es „Precision Boost Overdrive (PBO)”.
  • Das Aktivieren dieser Funktionen setzt die Power Limits oft automatisch auf die höchstmöglichen Werte (praktisch unbegrenzt) und optimiert die Taktraten. Dies ist oft der einfachste Weg, um deutlich mehr Leistung ohne manuelles Übertakten zu erhalten.
• Spannung (Vcore) und Load-Line Calibration (LLC):
  • Bei einer reinen Anhebung der Power Limits ist eine manuelle Anpassung der Vcore (Core Voltage) oft nicht notwendig, da die CPU dies selbst dynamisch regelt.
  • Wenn Sie jedoch weiter gehen und manuell übertakten möchten, ist die Vcore entscheidend. Eine zu hohe Spannung kann die CPU beschädigen, eine zu niedrige führt zu Instabilität.
  • Die Load-Line Calibration (LLC) hilft, den „Vdroop” (Spannungsabfall unter Last) zu kompensieren. Eine aggressivere LLC-Einstellung kann die Spannung unter Last stabiler halten, aber auch die Temperaturen erhöhen.

3. Software-Monitoring und Stresstests: Überwachen und Validieren

Nachdem Sie Änderungen im BIOS/UEFI vorgenommen haben, ist es unerlässlich, Ihr System sorgfältig zu überwachen und auf Stabilität zu testen.

• Monitoring-Tools: Verwenden Sie Programme wie HWMonitor, HWiNFO64 oder AIDA64, um wichtige Systemwerte zu überwachen:
  • CPU-Temperatur (Core Temps/Package Temp): Achten Sie darauf, dass die Temperaturen unter Volllast nicht kritische Werte (typischerweise unter 90°C, idealerweise unter 80-85°C) erreichen.
  • CPU-Power-Verbrauch (Package Power/CPU Package Power): Hier sehen Sie den tatsächlichen Stromverbrauch in Watt.
  • CPU-Taktfrequenz (Core Clocks): Überprüfen Sie, ob die Taktraten stabil und hoch bleiben.
  • CPU-Spannung (Vcore): Beobachten Sie die Spannung unter Last.
• Stresstests: Belasten Sie Ihre CPU, um die Stabilität zu testen.
  • Cinebench R23: Ein guter Benchmark, der die CPU stark fordert und Ihnen einen Score liefert, den Sie vor und nach den Änderungen vergleichen können. Läuft er stabil über 10 Minuten?
  • Prime95 (Small FFTs/Blend): Ein extrem anspruchsvoller Stresstest, der die CPU an ihre Grenzen bringt. Längere Läufe (1-2 Stunden) sind ideal, um Stabilität zu gewährleisten.
  • AIDA64 (System Stability Test – CPU/FPU/Cache): Eine weitere gute Option, um Ihr System unter Volllast zu testen und gleichzeitig Temperaturen zu überwachen.
  • Wenn Ihr System während eines Stresstests abstürzt oder Fehler meldet, müssen Sie die Einstellungen anpassen (z.B. Power Limits leicht reduzieren, Vcore erhöhen oder Kühlung verbessern).

Risiken und Überlegungen: Die Kehrseite der Medaille

Die Freischaltung der vollen CPU-Leistung bringt auch einige Nachteile mit sich, die Sie bedenken sollten:

• Erhöhte Abwärme und Lautstärke: Eine höhere Leistungsaufnahme bedeutet mehr Abwärme. Ihre Lüfter werden stärker und lauter arbeiten, um die CPU kühl zu halten.
• Höherer Stromverbrauch: Logischerweise wird Ihr System mehr Strom aus der Steckdose ziehen, was sich in einer höheren Stromrechnung niederschlagen kann.
• Systeminstabilität: Zu aggressive Einstellungen können zu Abstürzen, Bluescreens oder Fehlern führen. Es erfordert Geduld und sorgfältiges Testen, um eine stabile Konfiguration zu finden.
• Potenziell verkürzte Lebensdauer der Komponenten: Obwohl moderne CPUs sehr robust sind, kann eine dauerhaft hohe Spannung und/oder Temperatur theoretisch die Lebensdauer verkürzen. Bei moderaten Einstellungen und guter Kühlung ist dies jedoch meist kein Problem für die typische Nutzungsdauer.
• Garantieverlust: Während das Anpassen von Power Limits normalerweise nicht zum Garantieverlust führt, kann extremes manuelles Übertakten oder eine unsachgemäße Handhabung im BIOS/UEFI dies unter Umständen bewirken.

Fazit: Balance zwischen Leistung, Wärme und Stabilität

Die vermeintlich niedrigen 40W, die Ihre CPU anzeigt, sind kein Indiz für einen Defekt, sondern das Ergebnis eines komplexen Systems von Power Limits und Sicherheitseinstellungen. Moderne CPUs sind hochentwickelte Maschinen, die darauf ausgelegt sind, sich selbst zu schützen und effizient zu arbeiten.

Die volle Leistung Ihrer CPU zu entfesseln, ist eine lohnende Aufgabe für diejenigen, die anspruchsvolle Anwendungen ausführen, Spiele auf höchstem Niveau genießen oder einfach das Maximum aus ihrer Hardware herausholen wollen. Es erfordert ein gewisses technisches Verständnis, eine adäquate Kühlung und die Bereitschaft, Zeit in das Testen und Feinabstimmen zu investieren. Für den Durchschnittsnutzer sind die Standardeinstellungen oft ausreichend und bieten eine gute Balance aus Leistung, Effizienz und Stabilität.

Wenn Sie jedoch bereit sind, sich mit den BIOS-Einstellungen auseinanderzusetzen und in eine bessere Kühlung zu investieren, können Sie die wahre Leistung Ihres Prozessors freischalten und ein deutlich responsiveres und potenteres System genießen. Denken Sie daran: Wissen ist Macht, und in diesem Fall ist es die Macht, Ihre CPU-Leistung wirklich zu kontrollieren.