Dieser Artikel ist bei der Leserschaft auf großes Interesse gestoßen. Gleichzeitig wurde klar, dass einige Aussagen, die im ursprünglichen Artikel getätigt wurden, einer weiteren Ausformulierung bedurften, um die aufgeworfenen Fragen wirklich abschließend beantworten zu können.Ergänzt wurden zahlreiche Informationen zu unterschiedlichen Temperaturwerten, die für die Steuerung und Nutzung eines Prozessors sowohl für den Nutzer als auch den Hersteller und später die Technik selbst von Bedeutung sind. Dabei wurde insbesondere der Unterschied zwischen Tjunction und Tcase noch einmal deutlicher herausgearbeitet.In der früheren Version dieses Artikels wurde außerdem angegeben, dass Tcase Max in Abhängigkeit zur TDP eines Kühlers berechnet wird. Dies ist nicht der Fall. Die Redaktion bittet den Fehler zu entschuldigen.

Zugleich geht der Dank an David Burkhardt alias davidzo, ehemaliger System-Engineer bei einem OEM-Hersteller, für die Unterstützung bei der Erweiterung des Artikels. Zwei seiner Tipps zu Lebensdauer und empfehlenswerter Temperatur einer CPU in Abhängigkeit des Anwendungsgebietes sind gegen Ende des Artikels als ausführliche Zitate integriert worden.Um eine ideale und die maximale CPU-Temperatur ranken sich zahlreiche Mythen. Logisch ist, je kühler die CPU, desto besser. Doch wo Strom fließt, entsteht immer auch Wärme. Häufig wird dazu geraten, dass ein Prozessor unter Last nicht heißer als 70 Grad werden sollte – auch im übertakteten Zustand. Doch wie heiß darf ein Prozessor wirklich werden – und welcher Wert ist mit der CPU-Temperatur gemeint? Die Hitze am Heatspreader oder die der einzelnen Kerne? Zur Verwirrung trägt ebenfalls bei, dass es unzählige Tools gibt, mit denen man Temperaturen und Spannungen eines Computers auslesen kann, diese aber nicht zwingend übereinstimmen.

Wovon hängt die Temperatur eines Prozessors ab?
Die tatsächliche Temperatur der Hauptrecheneinheit hängt immer von mehr als einem Faktor ab. So spielen natürlich der Prozessor selbst und die Art der Last eine große Rolle. Dazu kommt aber noch die Leistungsfähigkeit der Kühlung/des Kühlkörpers. Dies betrifft nicht nur den CPU-Kühler (z.B. Wärmeleitwert) selbst, sondern auch die Gehäuselüftung, die schlussendlich dafür verantwortlich ist, die durch den Prozessor erzeugte Wärme nach draußen zu befördert. Leistungsfähige Grafikkarten können zusätzlich dafür sorgen, dass die Temperatur weiter steigt, da auch deren Abwärme aus dem Case befördert werden muss. Auch die Umgebungstemperatur spielt eine wichtige Rolle.

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Möchte man die Temperatur eines Prozessors senken, lohnt sich also häufig, einen Blick auf die Kühlung in Form des Kühlkörpers als auch der Gehäuselüftung zu werfen. Kennt man sich mit dem Innenleben eines PCs und Prozessoren etwas aus, kann man außerdem darüber nachdenken, die an der CPU anliegende Spannung etwas abzusenken, den Chip also zu „undervolten". Im Gegensatz dazu ist beim sogenannten Overclocking meist eine erhöhte Spannung notwendig, die wiederum zu einer erhöhten Wärmeabgabe führt.

Bezüglich der zu einer CPU angezeigten Temperatur kommt es häufig zu Verwirrung, da nicht ganz klar ist, was überhaupt wo gemessen wird. Dieser Artikel bezieht sich hauptsächlich auf CPUs von Intel, das Vorgehen bei AMD dürfte allerdings ähnlich sein.Eine allgemeine Temperatur, die für Hardwarehersteller interessant ist, wird an der Oberfläche des „Integrated Heat Spreader" (IHS) gemessen. Das ist die Metallabdeckung, mit der jeder Prozessor ausgestattet ist. Der Sensor befindet sich also nicht direkt am Chip selbst und zeigt in der Regel auch etwas niedrigere Werte an als die Sensoren, die sich direkt in den Kernen befinden. Tatsächlich gemessen wird der Wert nur bei der Konstruktion eines Computers, später lässt sich diese Temperatur nur noch rechnerisch abschätzen. Warum dieser Wert (nämlich „Tcase") fälschlicherweise trotzdem von Privatanwendern herangezogen wird, findet sich weiter unten im Artikel).

Sehr vereinfacht ausgedrückt gibt es also bei einem Dual-Core-Prozessor drei Temperaturen (allgemein, Kern 1, Kern 2), bei einem Quad-Core entsprechend fünf usw. (In der Realität sind es deutlich mehr Sensoren.) Wichtiger sind immer die Temperaturen der Kerne, da diese deutlich aussagekräftiger sind als die allgemeine CPU-Temperatur. Bei diesen spricht man von „Tjunction". Tatsächlich befinden sich in einem CPU-Die wesentlich mehr Sensoren, ausgegeben wird aber immer der höchste Wert je Kern.

Bei AMD-Systemen mit den neuen Ryzen-CPUs werden zum aktuellen Zeitpunkt von den einschlägigen Programmen zwei unterschiedliche CPU-Temperaturen ausgelesen – unabhängig zur Kernanzahl. Vermutlich bezieht sich eine dieser Temperaturen auf die höchste Kerntemperatur, während die zweite Zahl ein Wert ist, der vom Mainboard gemessen und anschließend hochgerechnet wird.

Tjunction, Tj Max, Tcase, Tcase Max – was ist was?
Zusammengefasst: Bei der „allgemeinen" CPU-Temperatur (am IHS) spricht man auch von Tcase, bei den Kerntemperaturen von Tjunction. Erstere ist mindestens fünf Grad niedriger als die Kerntemperatur, häufig ist der Unterschied aber noch deutlich größer. Der Grund dafür liegt einfach in der unterschiedlichen Nähe zur Hitzequelle: den Kernen. Der Begriff Tj Max bezieht sich wiederum auf die maximale Kerntemperatur, bevor der Prozessor drosselt oder das System instabil wird, während Tcase Max die maximale Temperatur beschreibt, die während des Messvorgangs gemessen werden darf. Tjunction ist für den Privatanwender aussagekräftig, Tcase nicht.

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(Digital Thermal Sensors) Diese digitalen Sensoren werden seit der Pentium-M-Reihe in CPUs von Intel verbaut und helfen bei der Temperaturbestimmung. Sie geben das Delta zwischen maximaler und aktueller Tjunction-Temperatur aus. Jede CPU verfügt über zahlreiche DTS, ausgegeben wird immer die höchste gemessene Temperatur.
Tcase Nur für Hardwarehersteller interessant: Gemessen wird eine Temperatur ganz zentral am Heatspreader. Sie dient als wichtige Grundlage für die Entwicklung einer Kühllösung. Dieser Wert kann später nur noch annäherungsweise berechnet werden.

Thermal Design Power Die maximale thermische Verlustleistung generiert von einem Chip (wie einer CPU), auf deren Grundlage eine Kühllösung konzipiert wird. Dabei handelt es sich um einen nominellen Wert, die tatsächliche Verlustleistung kann kurzzeitig höher liegen. Die TDP sagt nichts über den tatsächlichen Energieverbrauch aus.
Tcase ist für den Privatanwender keine nützliche Angabe, aber auch bei Tjunction und Tjunction Max muss man einige Kompromisse in Kauf nehmen:There are quite a few third-party software utilities available for both Windows and Linux operating systems to read the DTS. However the developers for these tools do not have visibilities on certain information of DTS and they have to make some assumptions. Users of these tools need to be aware of the limitations of these tools.

Posted by: kleinen2 at 03:21 AM | No Comments | Add Comment
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