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Windows 11: Test beweist, ältere CPUs sind zu schwach

05.10.2021 | 14:39 Uhr | Michael Schmelzle

Virtualization Based Security von Microsoft kann die PC-Performance senken. Das belegen unsere Tests.

Sicherheit ist der Schlüssel zu Windows 11 - und auch einer der Gründe, warum es mit der langjährigen Tradition der Unterstützung von Legacy-Hardware bricht und im Grunde jeden Rechner ausschließt, der vor 2017 hergestellt wurde. Windows 11 ist seit dem 5. Oktober nun erhältlich und steht zum Download bereit . Wir wollten genauer wissen, warum Windows 11 sich nicht auf PC-Systemen mit älteren CPUs installieren lässt. Und haben es getestet.

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Microsoft verabschiedet sich bei Windows 11 von der Rückwärtskompatibilität, um - nach eigener Aussage - die Stabilität, Sicherheit und Leistung des neuen Betriebssystems zu erhöhen. Allerdings kosten die quasi verpflichtend eingesetzte Sicherheitsfunktion Trusted Platform Module (TPM) vergleichsweise viel Rechenleistung. Die Tests unserer Schwesterpublikation PCWorld zeigen einen der Gründe, warum Microsoft nicht erlauben will, dass sich Windows 11 auf älteren PCs ausführen lässt.

Da die Kollegen keinen finalen Code für Windows 11 besitzen, haben sie in Windows 10 die grundsätzlich und zwingend eingeschaltete Windows-11-Funktion "Virtualization Based Security" aktiviert. Sie können das selber auf vielen Windows 10-PCs nachvollziehen, indem Sie auf die Windows-Schaltfläche klicken, Gerätesicherheit eingeben und auf die Option "Core Isolation" klicken (falls Ihre Hardware dies unterstützt). Von dort aus können Sie die Speicherintegrität aktivieren, die VBS aktiviert oder deaktiviert. Auf dem Computer müssen Treiber installiert werden, die VBS unterstützen, und die Hardware-Virtualisierung der CPU muss im BIOS aktiviert werden. Wenn Sie die Speicherintegrität einschalten, überprüft Windows die Treiberkonformität und teilt Ihnen mit, welche Treiber Sie am Einschalten hindern. VBS verursacht insbesondere auf älteren Rechnern Leistungseinbußen, daher wollten die US-Kollegen speziell nach Auswirkungen auf ältere Hardware suchen, die die modusbasierte Ausführungssteuerung nicht unterstützt - die eines der wichtigsten Hardware-Elemente ist.

Für den Tests hat PCWorld einen älteren „Skylake“-Laptop mit dem Intel Core i7-6500U der 5. Generation verwendet, die Speicherintegrität ein- und ausgeschaltet und die beliebten Benchmarks Geekbench 5 und Cinebench R20 laufen lassen. Cinebench ist ein CPU-fokussierter Rendering-Test. Geekbench 5 ist es weitgehend auch, testet jedoch mehr als ein Dutzend verschiedene Bereiche der Prozessorleistung. Überraschung! Die Ergebnisse waren mit ein- oder ausgeschalteter Speicherintegrität nahe beieinander (siehe folgendes Diagramm).

Virtualization Based Security (VBS) wirkt sich fast gar nicht auf die Leistung in Geekbench 5 and Cinebench R20 aus
Vergrößern Virtualization Based Security (VBS) wirkt sich fast gar nicht auf die Leistung in Geekbench 5 and Cinebench R20 aus

Das Einschalten von VBS kostet allerdings Leistung, nachdem die Kollegen den webbasierter Browser-Benchmark "Principled Technologies WebXPRT 3" starteten. Wie Sie anhand der folgenden Ergebnisse deutlich sehen können, ging die Performance bei eingeschaltetem VBS um 7 bis 15 Prozent zurück:

Principled Technologies WebXPRT 3: Im Web-basierten Browser-Benchmark sieht man mit aktiviertem VBS erste Leistungseinbußen
Vergrößern Principled Technologies WebXPRT 3: Im Web-basierten Browser-Benchmark sieht man mit aktiviertem VBS erste Leistungseinbußen

Doch nicht nur beim Surfen erreichte der Skylake-Chip der 5. Generation mit aktiviertem VBS weniger Leistung. Auch im PCMark 10 - der Benchmark führt skriptgesteuerte Aufgaben in Microsoft Word, Excel, PowerPoint und Edge aus - brach die Rechenleistung ein: Das Ausführen im sichereren Modus kostet bei PowerPoint rund 16, bei Excel fast 11 und bei Word 14 Prozent Performance (siehe folgendes Diagramm).

PCMark 10: Auch bei den hauseigenen Office-Programmen Excel, Powerpoint und Word verursacht VBSs Leistungsverluste von bis zu 16 Prozent
Vergrößern PCMark 10: Auch bei den hauseigenen Office-Programmen Excel, Powerpoint und Word verursacht VBSs Leistungsverluste von bis zu 16 Prozent

Weitere Intel- und AMD-CPUs getestet

Sie fragen sich wahrscheinlich, welchen Unterschied es macht, wenn Sie VBS, Core Isolation und Memory Isolation bei anderen Generationen von Intel- und AMD-CPUs einschalten. Auch das haben die PCWorld-Kollegen mit dem webbasierter Browser-Benchmark "Principled Technologies WebXPRT 3" für folgende CPU-Ganerationen getestet: Als AMD-Vertreter an einem aktuellen Ryzen 5800U sowie den Intels-Generationen vom aktueller Tiger-Lake-Architektur der 11. Generation bis hinunter zur 10., 8., 7., 6. und 4. Generation.

Intel implementierte ursprünglich das "Mode Based Execution Control" in seinen Kaby-Lake-CPUs der 7. Generation, während AMD das Äquivalent in Zen 2 (Ryzen 2000) und höheren Kernen anbietet. Obwohl MBEC und sein Äquivalent nicht die erforderliche Hardware-Komponente in VBS sind, scheint ein ziemlich großer Teil davon in VBS zu stecken. Sie können dies in den folgenden Ergebnissen sehen, wo die Leistungseinbußen bei 2 bis 3 Prozent auf Chips der 7. Generation und höher fast innerhalb der Fehlerspanne liegen. Ab Skylake-CPUs der 6. Generation oder älter sinkt die Leistung dann schlagartig ab:

Unterhalb der 7. CPU-Generation von Intel sind die Performance-Einbrüche bei Principled Technologies WebXPRT 3 augenscheinlich
Vergrößern Unterhalb der 7. CPU-Generation von Intel sind die Performance-Einbrüche bei Principled Technologies WebXPRT 3 augenscheinlich

Hoher Leistungsverlust bei älteren CPUs

Ein Leistungsverlust von 15 bis 10 Prozent bei den älteren CPUs mag unbedeutend erscheinen - ist er aber nicht! Klar, die Rechner sind immer noch verwendbar, aber denken Sie daran, dass diese älteren Laptops heute nicht gerade rasen, wie Sie an den rohen WebXprt 3-Ergebnissen unten sehen können. Selbst in dem, was wir als leichten, browserbasierten Benchmark bezeichnen würden, bietet ein Core i7 Skylake-Laptop der 6. Generation die Hälfte der Leistung eines modernen Core i7 Tiger Lake-Laptops der 11. Die aktuellen Notebooks scheinen auch nicht durch das Einschalten von VBS verlangsamt zu werden.

Reicht die VBS-Leistung älterer Laptops aus, um sie von langsam zu schwerfällig zu machen? Das liegt am einzelnen Benutzer, aber wir können sicherlich sehen, warum Microsoft Bedenken hat, Windows 11 zumindest für einen PC der 2015-Ära anzubieten.

Aktuelle CPUs werden nicht ausgebremst

Der Elefant im Raum ist offensichtlich Intels Kaby-Lake-CPUs der 7. Generation, der im Grunde nicht mehr ausgebremst wird als ein Kaby-Lake-R-Lake-Laptop der 8. Generation. Wenn auf dem Kaby Lake R der 8. Generation Windows 11 und VBS ausgeführt werden kann, warum nicht die Kaby Lake-Chips der 7. Generation? Das ist uns wirklich nicht klar, aber wir wissen, dass Microsoft darauf hingewiesen hat, dass auch hier Treiberunterstützung und Systemstabilität wichtig sind, nicht nur die Leistung.

Aber wenn Sie einen Laptop der 6. Generation oder älter verwenden, möchten Sie wahrscheinlich sowieso nicht Windows 11 und alle seine Sicherheitsfunktionen ausführen.

Laptops, die Intel-CPUs der 6. Generation oder älter verwenden, werden durch die neuen Sicherheitsfunktionen deutlich ausgebremst - also ist es vielleicht in Ordnung, dass sie Windows 11 sowieso nicht ausführen können.
Vergrößern Laptops, die Intel-CPUs der 6. Generation oder älter verwenden, werden durch die neuen Sicherheitsfunktionen deutlich ausgebremst - also ist es vielleicht in Ordnung, dass sie Windows 11 sowieso nicht ausführen können.

Hinweis: Dieser Artikel ist eine Übersetzung unserer Schwesterpublikation PC-World, hier im Original nachzulesen.

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