Windows 11: (P-Core-)Probleme mit Intel Hybrid-CPUs und Netzwerktreibern (2024)

[English]In Windows 11 schlummern Fallen für Gamer, Videoschnitt-Nutzer etc., von denen die Masse der Nutzer nicht mal was ahnt. Ein Blog-Leser hat mir bereits Ende Mai 2024 eine entsprechende Information zukommen lassen (danke dafür). Denn der Leser hatte – laut eigener Aussage – den Fehler gemacht, von Windows 10 auf Windows 11 umzusteigen. Danach war das Problem vorhanden, dass der Desktop ruckelte und der benutzte Steam-Client konnte für das Caching auch nur sehr geringe Datenraten verwenden. Grund ist eine unzureichende Verteilung der Rechenlast auf CPU-Cores (P-Cores bleiben in Hintergrundprozessen ausgespart) in den Windows 11-Standardeinstellungen.

Eine Leserinformation zu Windows 11

Blog-Leser Rüdiger arbeitet nach eigenem Bekunden seit Monaten beruflich mit Windows 11, war aber im Privatumfeld noch mit Windows 10 unterwegs. Der Leser ist offensichtlich Spieler, da ein Steam-Client auf seinem Rechner installiert ist. So weit so gut, aber das Problem lauert in dieser Kombination gleich um die Ecke. Dazu schrieb er mir:

Vor ein paar Wochen habe ich den Fehler begangen und meine Systeme mit Windows 11 neuinstalliert. Tatsächlich war eine Neuinstallation wegen diverser Gründe einfach notwendig und anstatt nochmal Windows 10 zu installieren beschloss ich gleich Windows 11 zu installieren. Das habe ich noch am gleichen Tag bereut und das obwohl ich schon seit Monaten beruflich mit Windows 11 arbeite.

Ist natürlich eine starke Aussage – fällt aber in Bereich ähnlicher Aussagen von ehemaligen Microsoft-Entwicklern zu Windows 11, die ich im Beitrag Windows 11 sinkt seit Monaten in der Nutzergunst angesprochen haben.

Performance als Problem

Der Leser schrieb, dass er leider "seit neuestem auch wieder langsames deutsches Internet nutzen" muss. Aber der Steam-Client bietet seit einiger Zeit die Möglichkeit als Download Cache für andere Rechner im Netzwerk zu dienen. Das sei eine schöne Funktion, so der Leser,

• denn die Spiele-Downloads wurden von einem Steam-Client zum anderen unter Windows 10 mit 2,5Gbit übertragen.
• Unter Windows 11 sah die Welt aber ganz anders aus, wie der Leser feststellen musste. Mehr als 400Mbit bei diesen Übertragungen im gleichen Netzwerk waren nicht drin, schrieb er mir.

Beim Installieren von Windows Updates oder Store App Updates war dem Blog-Leser auch aufgefallen, dass Fenster auf dem Desktop manchmal 'ruckelig' wurden. Das deckt sich auch mit dem Bild, was ich in oben verlinktem Beitrag zu Windows 11 aus den Äußerungen der Ex-Microsoft-Entwickler herausgelesen haben. Das "beste Windows aller Zeiten" ist schlicht Murks, im verlinkten Blog-Beitrag hatte ich ja die "Resterampe Windows 10X" als Basis der Betriebssystemoberfläche erwähnt.

P-Core-Problem als Ursache durch Zufall gefunden

Wie merkt der Leser in seiner Mail an: "Tatsächlich bin ich dem Problem dann nur durch Zufall auf die Spur gekommen." Um den Netzwerk-Durchsatz im Auge zu behalten hatte der Leser den Taskmanager offen. Dann begann er zu testen und machte eine (für mich nicht) überraschende Feststellung.

• Während eines Test der Netzwerkübertragung von einem Steam Client zum anderen fror sogar der Desktop ein.
• Dabei fiel dem Leser im Taskmanage auf, dass die acht E-Cores seiner Core i9 12900K CPU zwar zu 100% ausgelastet waren, aber die P-Cores des Prozessors hatten gar nichts zu tun.

Nach längerer Recherche fand der Leser heraus, das Background Tasks von Windows 11 standardmäßig nur auf den E-Cores ausgeführt werden. Das kann man auch ganz gut z.B. mittels 7zip-Benchmark nachstellen, fügte er an. So lange der Benchmark im Vordergrund läuft, ist alles gut. Aber sobald das Benchmark-Fenster minimiert wird läuft der Prozess mit dem Test auch nur noch auf den E-Cores.

Ich mal, nachdem ich die Ursache kannte, mit den entsprechenden Begriffen im Internet gesucht, und eine Reihe Treffer gefunden. Auf reddit.com gibt es den Thread Windows 10 —> Windows 11 E Cores Utilization, wo jemand das Problem aufwirft und auch Links zu Erklärungen gepostet wurden. Ein weiterer Thread Handbrake Windows 11 Efficiency Cores Only aus dem Jahr 2022 hat jemand festgestellt, dass Windows 11 "stottert", wenn der Video-Transcoder Handbrake im Hintergrund läuft. Etwas Ähnliches wird im reddit.com Thread Windows 11 not using P-cores when the screen is locked beim Encoding mit ffmpeg. Auch im eleven-Forum gibt es diesen Thread zum Thema.

Man kann das Ganze anpassen

Ursächlich für diese Verhalten sind versteckte Einstellungen der Energiesparpläne, so der Blog-Leser. Er hat herausgefunden, dass man das Verhalten mit folgenden Befehlen anpassen kann:

powercfg /setacprofileindex scheme_current profile_background schedpolicy X powercfg /setacprofileindex scheme_current profile_background shortschedpolicy X 
powercfg /setactive scheme_current 

Für das X sind folgende Werte gültig:

• 0 All processors
• 1 Performant processors
• 2 Prefer performant processors
• 3 Efficient processors
• 4 Prefer efficient processors
• 5 Automatic

Damit konnte der Leser sein Steam-Problem lösen. Zudem gibt er an, dass das System danach auch insgesamt flüssiger läuft. Für den Energiesparplan Höchstleistung scheinen die Anpassungen nicht nötig zu sein, vermutet der Leser. Für ihn war dieser Energiesparplan aber keine Option, weil dann ja nicht mal mehr die Taktfrequenz im Leerlauf gesenkt wird.

Netzwerktreiber als Problembär

Des weiteren hat der Leser festgestellt das man bei Windows 11 unter Umständen am besten bei den von Windows bzw. Windows Update bereitgestellten Treibern für Netzwerkkarten bleibt. Wegen langsamer Übertragungsraten von Netzwerkfreigaben hat er einen Test mit iperf durchgeführt. Im Einsatz sind dabei 2.5Gbit-Netzwerkkomponenten von Realtek (Onboard RTL8125BG) und Intel (i225-V Revision 3 PCIE Steckkarte).

Der Leser hat dann mehrere Treiberversionen von der Realtek Website getestet. Dabei ist ihm aufgefallen das die Treiber von der Website die Übertragungen auf ca. 2.0Gbit drosselten, wenn der Power Save Modus (erweiterte Einstellungen des Netzwerktreibers im Geräte Manager) nicht aktiv war. Das gilt auch für die Treiber die angeblich den Power Save Modus nicht unterstützen.

Etwas doof: Dieser Fehler trat allerdings erst nach dem ersten Neustart auf. Nur mit aktiviertem Power Save Modus bleiben die mit iperf gemessenen Übertragungsraten dauerhaft bei 2.37Gbit. Dieser Wert ist wohl die tatsächliche Datenrate ohne Overhead.

Die von Windows bereitgestellten Treiber haben das Problem nicht. Bei den Intel Treibern ergibt sich ein ähnliches Bild, so der Leser. Hier ist das Verhalten allerdings unabhängig von den erweiterten Einstellungen. Mit den Treibern von der Intel-Website lieferten die Karten gerade beim ersten Testen mit iperf immer wieder niedrigere Werte (ca. 1.6GBit), und schwankten dann immer zwischen 2.0 und 2.3Gbit. Mit den Treibern aus dem Windows Update liegen die Werte aber konstant bei 2.37Gbit.

Der Leser hat erst später gesehen, dass die langsamen Übertragungsraten wohl ein Windows Bug sind. Da er aber die Tests ja mit iperf gemacht hat, sind die Ergebnisse daher klar, die Hersteller-Treiber sind Mist. Ein bisschen ungünstig an der Sache sei gewesen, das manche Fehler erst nach einem Neustart auftraten, merkt der Leser noch an. War das Thema beziehungsweise dieses Verhalten so bekannt?