Alle neuen ThinkPad Notebooks im Leistungsvergleich
Mit der Kaby-Lake-Refresh-Baureihe (auch 8. Generation Core-i genannt) hat Intel die Quad-Core-Prozessoren für den ULV-Bereich auf den Markt gebracht. Seit letztem Herbst sind die ersten Consumer Laptops mit diesen Prozessoren verfügbar, und nun ziehen auch die Business-Geräte nach. Aktuell befinden sich viele neue ThinkPads von Lenovo bei uns im Test, die ebenfalls auf die Quad-Core-Prozessoren der 8. Generation setzen.
So weit, so gut – doch in der Praxis gibt es deutliche Unterschiede bei der Leistungsentfaltung. Prinzipiell sind die neuen Quad-Core-ULVs, genauso wie die letztjährigen Dual-Core-ULVs, mit einer TDP von 15 Watt spezifiziert, der Prozessor darf also 15 Watt verbrauchen. Dieser Wert reicht aber unter hoher Last für nur etwa 2,2-2,4 GHz (kann je nach Chip ein wenig variieren). Damit liegt man über den jeweiligen Basistakten, aber weit entfernt von den hohen Turbo-Boost-Werten, die eine enorme Leistung suggerieren. Für die vollen 4x 3,4 GHz benötigt der "kleine" Core i5-8250U beispielsweise mehr als 30 Watt, also mal eben doppelt so viel wie die eigentliche Vorgabe. Für die vollen 3,7 GHz des i7-8550U sind wir schon bei mehr als 40 Watt.
Wir haben uns die aktuellen ThinkPads von Lenovo angesehen und überprüft, welche Leistung kurzzeitig zur Verfügung steht, und wie es bei dauerhafter Last aussieht. Dafür nutzen wir den Cinebench-R15-Multi-Test, den wir in einer Schleife 50 mal durchlaufen lassen. Wir werden die nachfolgende Liste erweitern, sobald wir weitere neue Modelle für Tests erhalten.
- 04. März: ThinkPad L480, T480 & T480s i7 hinzugefügt
- 14. März: ThinkPad L580, T580 & X380 Yoga hinzugefügt
- 06. April: ThinkPad X1 Carbon i7 & T480s i5 Undervolted hinzugefügt
Kurzzeitige Lastspitzen
Bei der alltäglichen Verwendung von Notebooks, gerade von sehr dünnen und leichten Modellen, kommt es hauptsächlich zu kurzen Lastspitzen (peak load), beispielsweise beim Starten von Anwendungen oder Aufruf neuer Webseiten. Der Prozessor fährt dann die Leistung (bzw. den Takt) hoch, bearbeitet die Aufgabe so schnell wie möglich und reduziert den Takt dann wieder ("Race to Idle"). Das wissen auch die Hersteller, und aus diesem Grund gibt es zwei verschiedene PowerLimits (PL1 & PL2). Das PowerLimit 1 erlaubt dem Prozessor für einen begrenzten Zeitraum, der typischerweise bei 28 Sekunden liegt, einen höheren Verbrauch und damit einen höheren Takt. Sollte die Lastphase länger andauern, wird der Takt nach diesen 28 Sekunden automatisch reduziert, um die Vorgabe des PowerLimit 2 zu erfüllen. Teilweise setzen die Hersteller auch zusätzliche Temperaturlimits, die das PowerLimit 2 früher aktivieren.
In der Vergangenheit lagen die Limits oftmals bei 25/15 Watt, doch mit den neuen Kaby-Lake-R-Quad-Cores hat sich das ein wenig verändert. Welche Limits bei einem Modell aktiv sind, kann man mit verschiedenen Tools auslesen. Das geht beispielsweise mit HWiNFO oder Intels eigenem XTU Tool (beides Freeware). Letzteres kann auch verwendet werden, um die Limits manuell zu verändern. Hierbei sollte man aber vorsichtig sein, da man das Gerät unter Umständen beschädigen oder die Stabilität des Systems beeinträchtigen kann.
Bevor wir uns die Leistungsentfaltung bei dauerhafter Belastung ansehen, starten wir mit einem einzelnen Durchgang des Cinebench-R15-Multi-Tests. Neben den aktuellen Modellen haben wir auch einige Modelle des Vorjahres eingeblendet, unter anderem drei Modelle mit 45-Watt-Prozessoren und zwei Systeme mit den letztjährigen Dual-Core-ULVs.
Ein einzelner Cinebench-R15 Multi-Test dauert mit einem Quad-Core-Prozessor (8 Threads) je nach Takt etwas mehr als eine Minute. Das Diagramm zeigt uns drei Erkenntnisse:
- Die alten ULV-Dual-Cores werden in diesem Szenario erwartungsgemäß deutlich überboten.
- Die neuen ULV-Quad-Cores kommen bei guten Voraussetzungen erstaunlich nah an die 45-Watt-Chips heran.
- Die Spreizung der neuen ULV-Quad-Cores ist selbst bei einer solch begrenzten Zeit enorm hoch.
Wir wollen uns vor allem mit dem letzten Punkt genauer beschäftigen. Es sollte jedem Interessenten klar sein, dass kompakte und dünne Geräte auf Dauer nicht mit mobilen Workstations konkurrieren können, denn die entstehende Wärme muss irgendwo hin. Allerdings ist es doch interessant, dass der i5-8250U im ThinkPad T480s über 30 % vor dem i5-8250U im (dickeren) ThinkPad E480 liegt. Das ist auch für den potenziellen Käufer nicht anhand der Produktbeschreibungen ersichtlich. Wir wollen uns nachfolgend daher einmal genauer ansehen, welche Limits der Hersteller setzt und wie die Kühlung damit umgeht.
ThinkPad X1 Carbon 2018 – Core i7-8550U
Wir beginnen mit dem diesjährigen Flagship von Lenovo im mobilen Bereich, dem 2018er-Modell des ThinkPad X1 Carbon. Das Gehäuse hat sich in diesem Jahr nicht verändert, und das 2017er X1 Carbon hatte bereits Probleme, die volle Leistung des Dual-Core i7 (ULV) auszunutzen. Vom Verbrauch her hätte es geklappt, da Lenovo das PL2 auf dauerhafte 25 Watt angehoben hat. Allerdings gab es ein echt konservatives Temperaturlimit bei 75 °C, was die Leistung eingeschränkt hat.
Um die Mehrleistung der neuen Prozessoren auch ausnutzen zu können, hat Lenovo dieses Temperaturlimit entfernt und die PowerLimits angepasst: Kurzzeitig 29 Watt und dauerhaft 23 Watt. Allerdings reichen auch die 29 Watt "nur" für 4x 3,0-3,1 GHz, von den vollen 3,7 GHz ist man also noch ein gutes Stück weg. Zumindest wird das 23-Watt-Limit auch bei andauernder Last gut ausgenutzt, was jedoch auch zu höheren Temperaturen führt. Durchschnittlich erwärmt sich der Prozessor auf mehr als 90 °C, was bei dem dünnen Gehäuse auch zu hohen Oberflächentemperaturen führt. Dennoch bevorzugen wir diesen Ansatz, da man bei kurzen Lastphasen mehr Leistung ausnutzen kann.
Mit weniger Spannung lässt sich die Leistung des Core i7 noch weiter steigern. Die TDP-Grenzen bestehen weiterhin, was auch zu praktisch identischen Temperaturen und Verbräuchen in unser CB-Schleife führt (siehe Diagramm unten), allerdings ist der durchschnittliche Takt fast 300 MHz höher, wodurch natürlich auch die Cinebench-Ergebnisse besser ausfallen.
ThinkPad X1 Yoga 3rd – Core i7-8550U
Bei dem neuen ThinkPad X1 Yoga 2018 sieht die Sache ein wenig anders aus, denn Lenovo gibt dem Prozessor mit einem dauerhaften Verbrauch von 44 Watt freien Lauf. Der Prozessor beginnt also mit den vollen 3,7 GHz, was aber schnell zu hohen Temperaturen führt. Daraufhin wird die Leistung begrenzt und wieder erhöht, sobald es erneut ein wenig Spielraum bei der Temperatur gibt.
Das Ergebnis sieht man ganz schön an den Ergebnissen im Cinebench Test, die sehr deutlich schwanken. Interessanterweise sind die durchschnittlichen Werte nach den 50 Durchläufen mit ~2,8 GHz, 92 °C und rund 24 Watt sehr ähnlich zu den Werten des X1 Carbon 2018.
ThinkPad X280 – Core i5-8250U
Das alte ThinkPad X270 kam ohne das übliche Temperaturlimit von 75 °C daher und konnte die Leistung des Dual-Core i5 daher auch vollständig ausnutzen, was jedoch auch zu hohen Temperaturen führte. Mit dem neuen ThinkPad X280, welches ebenfalls ein neues und dünneres Gehäuse spendiert bekommt, ist Lenovo wieder deutlich konservativer unterwegs.
Auch hier liegt das PowerLimit 1 bei 29 Watt, allerdings reagiert das System schnell auf die höheren Temperaturen und senkt sukzessive die Leistung bzw. den Verbrauch des Prozessors. Nach sieben Durchläufen ist der Prozessor dann schließlich bei dem Limit von 15 Watt angekommen, was in Cinebench einem Takt von etwa 4x 2,4 GHz entspricht. Auch die Temperatur des Prozessors pendelt sich bei rund 75 °C ein.
ThinkPad X380 Yoga – Core i7-8550U
Das neue ThinkPad X380 Yoga (hier im ausführlichen Test) ist bisher das schlechteste Beispiel der aktuellen 2018er-ThinkPads, wenn es um die Implementierung der neuen Quad-Core-ULVs geht. Die PowerLimits liegen lediglich bei 17 Watt bzw. dauerhaften 14,5 Watt. Damit liegt man sogar unter der eigentlichen 15-Watt-Klassifizierung und selbst ein alter i7-Dual-Core wie der Core i7-7500U hätte seine volle Leistung nicht ausnutzen können.
Während unserer Cinebench-Schleife fällt das Ergebnis dann auch kontinuierlich ab und stabilisiert sich dann bei etwa ~340 Punkten, womit wir uns tatsächlich im Bereich des alten Core i7-7500U befinden. Der durchschnittliche Takt der vier Kerne liegt nach 50 Durchläufen bei gerade einmal 1.756 MHz und damit knapp unter dem Basistakt von 1,8 GHz. Trotz einem geringen Verbrauch von weniger als 10 Watt und einer eigentlich ordentlichen CPU-Temperatur von 65 °C erwärmt sich das Chassis des X380 Yoga dennoch ziemlich stark (mehr als 50 °C an der Unterseite), wir haben es hier also mit einer sehr schwachen Kühlung zu tun.
ThinkPad T480s – Core i5-8250U
Unser Testgerät des ThinkPad T480s ist zwar nur mit dem kleineren Core i5-8250U ausgestattet, doch es handelt sich bisher um das schnellste Gerät im 2018er-Line-up. Dabei profitiert das T480s anscheinend von der Kühlung, die vermutlich schon für den Einsatz der dedizierten GeForce-MX150-GPU konzipiert wurde.
Der dauerhafte Verbrauch liegt bei 44 Watt, was ebenfalls zu der Kombination i5/MX150 passen würde. Ohne die übliche Limitierung bearbeitet der i5-8250U die ersten 20 Durchgänge mit den vollen 3,4 GHz, was zu stabilen Ergebnissen von mehr als 700 Punkten führt. Erst danach wird es dem Prozessor langsam ein wenig zu warm, und die Leistung wird immer mal wieder leicht reduziert, was zu schwankenden Ergebnissen führt.
Die Reduzierung der Spannung hilft auch bei der Reduzierung der Temperaturen (durchschnittlich 15 °C geringere Kerntemperatur), weshalb das Cinebench Multi-Ergebnis auch während der gesamten Schleife ziemlich konstant bleibt. Gleichzeitig reduzieren sich auch die Gehäusetemperaturen um einige Grad.
ThinkPad T480s – Core i7-8550U
Das besser ausgestattete T480s hat mittlerweile auch den Weg in unsere Redaktion gefunden. Neben der dedizierten GeForce MX150 stattet Lenovo das Modell auch mit dem schnelleren Core i7-8550U aus. Im Gegensatz zu unserem ersten Testgerät bleiben die PowerLimits auch nach der Installation des Lenovo Power Management Treibers bei 44 Watt. Der Core i7 müsste daher eigentlich die schnellere Option sein, doch das gilt nur für den Single-Core-Betrieb.
In unserer Cinebench Multi-Schleife kann der Prozessor sein volles Potenzial nur kurz ausnutzen, da die Temperaturen bei den hohen Takten sehr schnell ansteigen. Das Ergebnis im ersten Durchgang ist mit 721 Punkten noch vergleichbar mit dem T480s Core i5, doch bereits im zweiten Durchlauf sind es deutlich weniger Punkte. Durch den hohen Takt zu Beginn jedes Durchgangs wird die Leistung schnell reduziert. Nach 50 Durchgängen ist die durchschnittliche Temperatur mit etwas mehr als 90 °C praktisch identisch zu dem i5-Modell, allerdings taktet dieses mehr als 300 MHz höher und auch der Verbrauch des Prozessors ist fast 4 Watt höher.
ThinkPad T480 – Core i7-8550U
Für das ThinkPad T480 setzt Lenovo die PowerLimits bei 29 (PL1) bzw. 25 Watt (PL2). Wie wir gesehen haben, würde damit sogar der kleinere Core i5-8250U eingebremst, der vermeintlich schnellere Core i7-8550U daher natürlich auch. Lediglich im Single-Core-Betrieb hat der i7 also einen kleinen Vorteil. Die 29 Watt reichen für 4x 3,1-3,2 GHz, während es bei 25 Watt noch 4x 2,8-2,9 GHz sind. Nach den 50 Durchläufen sind die Leistungs- und Verbrauchswerte praktisch identisch zu dem T480s mit dem Core i7, allerdings ist die CPU-Temperatur rund 10 °C geringer.
ThinkPad T580 – Core i7-8550U
Unser Testgerät des Lenovo ThinkPad T580 verwendet den Core i7-8550U in Verbindung mit der dedizierten Grafikkarte Nvidia GeForce MX150. Diese spielt für unseren CPU-Test allerdings keine Rolle. Die PowerLimits des 15-Zoll-Rechners liegen bei 44/25 Watt. Die vollen 44 Watt werden nur für wenige Sekunden ausgenutzt und die vier Kerne arbeiten mit 3,6-3,7 GHz. Nach wenigen Sekunden greift dann aber schon das 25-Watt-Limit, was noch für 4x 2,9-3,0 GHz ausreicht. Bereits im dritten Durchlauf fällt der Wert dann allerdings noch etwas weiter.
Nach 50 Durchläufen sind es durchschnittlich etwas mehr als 2,8 GHz bei einem Verbrauch von knapp 22 Watt. Besonders interessant ist hier der Vergleich mit dem sehr ähnlichen ThinkPad P52s. Hier darf der Prozessor ein wenig mehr Strom verbrauchen, was auch einen etwas höheren Takt (knapp 3 GHz) bedeutet. Hier scheint es sich auch um ein etwas besseres Exemplar des Core i7 zu halten.
ThinkPad P52s – Core i7-8550U
Das ThinkPad P52s grenzt sich ein wenig von den anderen Modellen in dieser Liste ab. Zwar gibt es auch hier einen Quad-Core-ULV-Prozessor, doch es handelt sich um eine vergleichsweise große und schwere (<2,2 kg) mobile Workstation mit einem 15,6 Zoll messenden Display. Mit dem alten Dual-Core ULV kam der baugleiche Vorgänger ThinkPad P51s noch gut zurecht, doch dem neuen Quad-Core i7 ist die Kühlung nicht ganz gewachsen. Bereits nach dem ersten Durchgang bricht das Ergebnis um 50 Punkte ein und fällt im Verlauf des Tests immer weiter. Gerade von einer mobilen Workstation hätten wir hier ein besseres Ergebnis erwartet.
ThinkPad E480/E580 – Core i5-8250U
Das Verhalten der beiden Modelle ThinkPad E480 und E580 ist mit dem Core i5-8250U identisch, weshalb wir diese beiden Modelle zusammengefasst haben. Lenovo verwendet hier die bekannten 25-/15-W-Limits, allerdings noch in Verbindung mit einer Temperaturbegrenzung bei 75 °C. Daher wird die Leistung sehr schnell (schon nach wenigen Sekunden) reduziert. Danach arbeitet der Prozessor mit 15 Watt und rund 2,4 GHz. Interessanterweise bleibt das kleinere E480 bei einer vergleichbaren Leistung sogar einige Grad kühler.
ThinkPad L480 – Core i5-8250U
Unser Testgerät des neuen ThinkPad L480 ist mit dem Core i5-8250U ausgestattet. Die Leistungsentfaltung ist nicht so gut wie bei den größeren T-Modellen, dafür bleibt der Prozessor mit 73 °C aber auch merklich kühler. Die vollen 3,4 GHz werden immer nur kurz erreicht, bevor der Takt auf rund 2,7 GHz fällt. Nach dem ersten Durchlauf des Cinebench Multi-Tests pendelt sich das Ergebnis dann bei recht stabilen 580 Punkten und damit deutlich vor den Ex80-Modellen ein.
ThinkPad L580 – Core i5-8250U
Wie schon das kleinere ThinkPad L480 ist auch das Testgerät des 15-Zoll ThinkPad L580 mit dem kleineren Core i5-8250U ausgestattet. Die PowerLimits des L580 liegen bei 29 Watt (kurzzeitig) und 20 Watt (dauerhaft). Beim Vergleich mit dem L480 fällt auf, dass beide den identischen durchschnittlichen Stromverbrauch von knapp 20 Watt aufweisen. Allerdings scheint es sich beim größeren L580 um einen schlechteres Exemplar des Core i5 zu halten. Der durchschnittliche Takt, den der Prozessor mit den 20 Watt erreicht, ist nämlich mehr als 100 MHz niedriger. Nach dem ersten Durchlauf stabilisiert sich das Ergebnis im Multi-Test bei 550-560 Punkten.
no benchmarks found
Fazit
Intels neue Quad-Core ULV-Prozessoren sind verlockend: Vier echte Prozessorkerne, hohe Takte bis zu 4 GHz und all das bei einem geringen Verbrauch in kompakten Geräten. Allerdings ist hier sehr viel Marketing im Spiel und bei der Umsetzung bzw. der Leistungsentfaltung gibt es große Differenzen. Wie wir gesehen haben, benötigen die neuen Prozessoren bei derart hohen Takten enorm viel Strom. Der Core i7-8550U benötigt für die volle Multi-Core-Leistung beispielsweise rund 45 Watt (!!!) und liegt damit deutlich über den spezifizierten 15 Watt. Gleiches gilt für den kleineren Core i5-8250U, welcher sich immer noch gut 30 Watt genehmigt.
Das stellt auch die Hersteller vor Probleme, denn viele der aktuellen Geräte waren eigentlich noch für die Dual-Core ULV-Prozessoren mit 15 Watt ausgelegt. Teilweise wurde hier im letzten Jahr schon mit erhöhten PowerLimits gearbeitet, was auch jetzt wieder der Fall ist. An den aktuellen Lenovo ThinkPad-Laptops sehen wir aber, dass es auch bei einem einzigen Hersteller je nach Modell und Kühlleistung andere Ansätze gibt. Bei einigen Modellen fallen die Temperaturen höher aus, um mehr Leistung zur Verfügung zu stellen, teilweise wird aber einfach die Leistung begrenzt.
Die meisten aktuellen 2018er-ThinkPads konnten wir hinsichtlich der CPU-Leistung überprüfen, wir werden den Artikel aber erweitern, sobald wir neue Modelle bzw. andere Ausstattungsvarianten testen. Das ThinkPad X1 Carbon wird uns auch noch einige Wochen erhalten bleiben, was uns die Möglichkeit gibt, den Prozessor mit weniger Spannung zu betreiben (Undervolting).