Thermal Design Power (TDP)

CPU-Hersteller geben für ihre Prozessoren eine sogenannte Thermal Design Power (TDP) an. Diese maximal abgegebene Wärmeleistung muss das Kühlsystem des Prozessors abführen können. Da ein Prozessor fast alle aufgenommene elektrische Energie in Wärme umwandelt, liefert die TDP auch einen Richtwert für den maximalen elektrischen Leistungshunger der CPU. Allerdings schöpfen viele Prozessoren ihre nominelle TDP selbst unter Volllast nicht voll aus; bei typischer Nutzung läuft der Hauptprozessor von Büro- und Heimrechnern und Notebooks nur selten und kurzzeitig unter hoher Last – zur Einschätzung der mittleren Leistungsaufnahme ist deshalb der Leerlauf-Energiebedarf (On/Idle) des Prozessors der wichtigere Wert.

Die verschiedenen CPU-Hersteller interpretieren die TDP leider unterschiedlich. Einigkeit herrscht jedoch darin, dass ein Prozessor bei keinem Lastprofil seine TDP überschreiten sollte. Unrühmliche Ausnahmen bestätigen auch hier die Regel. Tendenziell reizen Intel-Prozessoren mit NetBurst-Kernen ihre TDP eher (und häufiger) voll aus – und müssen sich notfalls per Thermal Trottling selbst ausbremsen – als AMD64-Prozessoren. Bei AMD64-Prozessoren und Intels Core-Mikroarchitektur ist die TDP eher ein theoretischer Wert, den die Standardprozessoren auch unter Volllast fast nie erreichen. Aber selbst die stromhungrigsten Intel-Prozessoren bleiben bei Anwendungen wie Word, Excel, Mail-Clients oder Webbrowsern meist weit unterhalb ihrer TDP.

Die Leistungsaufnahme eines Prozessors beeinflussen viele Parameter: Die Taktfrequenz geht linear in die elektrische Leistung ein. Einen quadratischen Einfluss hat hingegen die Kernspannung. Außerdem erfordern höhere Taktfrequenzen auch höhere Kernspannungen. Mit der Kernspannung steigt typischerweise auch die Leckleistung deutlich, die im Leerlauf die wesentliche Größe ist.

Selbst wenn der Lüfter des CPU-Kühlers einmal versagt oder im Sommer die Umgebungstemperatur deutlich ansteigt, erliegen moderne Prozessoren nicht dem Hitzschlag, sondern drosseln sich selbst. Erst wenn auch das nicht mehr reicht, deaktiviert sich der Prozessor. Dadurch gehen dann zwar ungesicherte Daten verloren, es entsteht jedoch meistens kein Hardware-Schaden.

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