Stromfresser PC: Geld sparen durch kluge Komponenten-Wahl

(http://www.zdnet.de/magazin/39119821/stromfresser-pc-geld-sparen-durch-kluge-komponenten-wahl.htm)

von Kai Schmerer, 18. Februar 2004

Moderne PCs sind sehr leistungsfähig. Doch die Performance hat ihren Preis in Form eines erhöhten Strombedarfs. ZDNet zeigt, welche Komponenten zu den größten Verbrauchern im PC zählen.

Strom wird immer teurer. Bis zum Jahr 2010 rechnen Fachleute mit einer Verteuerung von mindestens 10 Prozent. Noch werden nicht alle Einspar-Potentiale ausgeschöpft. Kontinuerlich warnen die Umweltverbände vor dem Standby-Betrieb leistungshungriger Geräte. Nach jüngsten Schätzungen ließe sich allein in Deutschland durch die Nichtverwendung des Standby-Betriebs ein Atomkraftwerk einsparen.

Der Anteil des Computers am Stromverbrauch steigt. Immer leistungsfähigere Komponenten wie Prozessor und Grafikchip benötigen immer mehr Strom. Nicht benötigte Leistung wird in Form von Wärme abgeführt. Allein deswegen plant Intel zusammen mit der Industrie für dieses Jahr die Einführung eines neuen Gehäusestandards, der eine bessere Wärmeableitung bieten soll.

Doch nicht nur Prozessor und Grafikkarte verbrauchen jede Menge Strom. Auch andere Bauteile tragen einen großen Anteil am Gesamtverbrauch eines PCs. Durch die Auswahl energiesparender Komponenten lässt sich viel Strom und damit auch Geld sparen. Im folgenden werden die einzelnen Stromfresser im PC näher beleuchtet.

Test
Die neueste Variante von AMDs Athlon 64 (CG-Stepping) verbraucht noch weniger Strom.
Dass Prozessoren immer mehr Strom verbrauchen lässt sich schon allein daran erkennen, dass deren Kühlungsmethoden immer aufwändiger werden.

Als besonders stromhungrig erweist sich dabei der von Intel Anfang Februar vorgestellte neue Pentium 4. Der Prescott, so der Codename, benötigt beim Nichtstun schon ungefähr 34 Watt der immer teurer werdenden Energie mehr als sein Vorgänger (Northwood). Bei voller Belastung verbraucht der Chip sogar 50 Watt mehr Leistung. Intel arbeitet derzeit mit Hochdruck an einer neuen Version des gerade vorgestellten Chip, der weniger Strom verbrauchen soll.

Wie das geht, zeigt derzeit AMD mit dem Athlon 64. Der AMD-Chip benötigt deutlich weniger Strom als der Prescott. Je nach Mainboard ist die Leistungsaufnahme des Athlon 64 3400+ im Leerlauf bis zu 44 Watt niedriger. Unter Volllast beträgt der Unterschied sogar bis zu 70 Watt. Mit einer neuen Variante (CG-Stepping) hat AMD die Leistungsaufnahme nochmals um 7 Watt reduziert. Somit beträgt der Abstand zum Prescott im Leerlauf-Betrieb jetzt bis zu 57 Watt. Bei einem PC, der nicht ausgeschaltet wird, was bei Unternehmens-Computern häufiger der Fall ist, da diese ständig aktualisiert werden, oder etwa bei Tauschbörsen-Anwender, lassen sich zwischen 60 und 80 Euro pro Jahr an Stromkosten sparen.

Für den Aufbau eines besonders Energie sparenden PCs ist der Athlon 64 (CG-Stepping) derzeit am besten geeignet. Ähnlich empfehlenswert ist der ältere Pentium 4 (Northwood). Zwar bietet der Chip kein so ausgefeiltes Power-Management wie der Athlon 64. Die integrierten Stromspar-Mechanismen funktionieren aber fast genauso gut. Allerdings hat der AMD-Chip noch einige Reserven. Nicht alle Stromspar-Modi (C1:Halt/C2/3:Stop Grant) sind derzeit in den Mainboards integriert. Diese sollten in Zukunft aber durch ein Bios-Update realisierbar sein. Ein besonders Strom sparender PC ist mit dem neuesten Intel-Prozessor mit Prescott-Kern kaum realisierbar. Erst wenn Intel entsprechende Verbesserungen bei der Herstellung des neuen Pentium 4 realisiert hat, ist der Chip für diesen Zweck womöglich auch geeignet.

Leistungsaufnahme Mainboards
Der Stromverbrauch von Mainboards unterscheidet sich ebenfalls. Bei gleicher Ausstattung benötigt das Asus P4C800 bis zu 17 Watt mehr Leistung als das Intel-Board. Auch bei Athlon-64-Boards zeigen sich Unterschiede bei der Leistungsaufnahme. Das D1607 von Fujitsu Siemens Computers (FSC) ist etwa 7 Watt sparsamer als das Asus-Board.

Siehe auch:

  • AMD Athlon 64 Processor Power and Thermal Data Sheet[1]
  • BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD Athlon 64 and AMD Opteron Processors[2]
  • Stromverbrauch 1: Mainboard, Prozessor
    Mainboard CPU Idle Maximal1 Idle mit Cool & Quiet
    Asus P4C800 P4 3,2 GHz (Prescott) 114 Watt 192 Watt nicht möglich
    Asus P4C800 P4 3,2 GHz (NW) 77 Watt 144 Watt nicht möglich
    Intel D875PBZ P4 3,2 GHz (Prescott) 97 Watt 188 Watt nicht möglich
    Intel D875PBZ P4 3,2 GHz (NW) 63 Watt 127 Watt nicht möglich
    Asus K8V Deluxe Athlon 64 3400+ 99 Watt 122 Watt 70 Watt
    Asus K8V Deluxe Athlon 64 3400+ CG 99 Watt 122 Watt 63 Watt
    Asus K8V Deluxe Athlon 64 3200+ 91 Watt 115 Watt 68 Watt
    FSC D1607 Athlon 64 3400+ 88 Watt 115 Watt 63 Watt
    FSC D1607 Athlon 64 3400+ CG 88 Watt 116 Watt 57 Watt
    FSC D1607 Athlon 64 3200+ 81 Watt 108 Watt 61 Watt
    Bei einem Highend-System steigt der Energiebedarf gegenüber einem Standard-PC beträchtlich. Der Einsatz einer Highend-Grafikkarte ist hierfür verantwortlich.

    Die für diesen Test verwendete ATI Radeon 9800 Pro 256 Mbyte sorgt für einen bis zu 56 Watt höheren Stromverbrauch.

    Stromverbrauch 2: Standard/Highend PC
    Mainboard CPU Grafikkarte Idle Maximal
    Asus P4C800 P4 3,2 GHz (Prescott) Radeon 9800 Pro 165 Watt 248 Watt
    Asus P4C800 P4 3,2 GHz (Prescott) Radeon 7000 114 Watt 192 Watt
    Asus P4C800 P4 3,2 GHz (NW) Radeon 9800 Pro 125 Watt 199 Watt
    Asus P4C800 P4 3,2 GHz (NW) Radeon 7000 76,5 Watt 144 Watt

    Auch das verwendete Netzteil beeinflusst die Leistungsaufnahme. Je stärker das Netzteil, desto höher ist der Verbrauch. Im Unterschied zu dem 250-Watt-Netzteil von Asetec benötigt das gleiche System mit einem 380-Watt-Netzteil von Antec bis zu 18 Watt mehr Leistung. Auffällig ist auch, dass sich im Standby-Betrieb die Leistungsaufnahme von 2,4 Watt auf 4,6 Watt fast verdoppelt.

    Stromverbrauch 3: Einfluss des Netzteils
    CPU Idle Maximal Idle + Cool & Quiet Standby Netzteil
    Athlon XP 3200+ 136 Watt 173 Watt 112 Watt 2,4 Watt 250 Watt (Asetec)
    Athlon XP 3200+ 153 Watt 190 Watt 130 Watt 4,6 Watt 380 Watt (Antec Trupower)
    Der Einfluss der Grafikkarte bei der Leistungsaufnahme eines PC-Systems ist enorm. Entsprechend groß sind die Einspar-Potentiale.

    Im Leerlaufbetrieb beträgt der Unterschied zwischen einer Raden 7000 und der Radeon 9800 Pro fast 50 Watt. Unter Vollast steigt die Differenz auf 70 Watt. Das PC-System mit Geforce FX 5800 Ultra (ohne Monitor) zeigt unter Vollast mit 209 Watt den höchsten Verbrauch. Der PC mit Radeon 9800 XT liegt mit 205 Watt knapp dahinter. Relativ genügsam ist ein PC mit Radeon 9600 XT, der mit 149 Watt gut 25 Prozent weniger Strom verbraucht als die Konfiguration mit der Highend-Karte.

    Interessant sind auch die Werte für Nvidias Geforce FX 5900. Die mit einer aufwändigen Kühlung ausgestattete Grafikkarte hat eine geringere Leistungsaufnahme als vergleichbare Highend-Produkte von ATI. Die ATI-Chips kommen mit einer kleineren Kühllösung aus, da diese auch bei relativ hohen Temperaturen noch funktionieren. Nvidia-Chips sind diesbezüglich etwas empfindlicher. Trotz einer niedrigeren Leistungsaufnahme als die ATI-GPUs benötigen sie daher eine bessere Kühlung.

    Stromverbrauch 4: Einfluss der Grafikkarte
    Grafikkarte CPU maximal Idle + Cool & Quiet Racing Simulation 3 Viewperf (DX)
    Geforce 3 TI 500 64 MByte 149 Watt 97 Watt 155 Watt 158 Watt
    Radeon 7000 64 MByte 128 Watt 71 Watt 119 Watt 130 Watt
    Radeon 9600 Pro 128 MByte 133 Watt 77 Watt 133 Watt 143 Watt
    Radeon 9700 Pro 128 MByte 156 Watt 100 Watt 163 Watt 177 Watt
    Radeon 9800 Pro 256 MByte 181 Watt 118 Watt 189 Watt 200 Watt
    Geforce FX 5800 Ultra 128 MByte 159 Watt 103 Watt 202 Watt 209 Watt
    Geforce FX 5900 Ultra 256 MByte 156 Watt 99 Watt 183 Watt 187 Watt
    Radeon 9600 XT 256 MByte 133 Watt 77 Watt 136 Watt 149 Watt
    Radeon 9800 XT 256 MByte 174 Watt 115 Watt 196 Watt 205 Watt
    Der Test mit dem Athlon 64-Notebook zeigt, dass auch Betriebssystem einen Einfluss auf den Stromverbrauch haben.

    Mit der Beta-Version von Windows XP 64 (Build 1069) ist die Leistungsaufnahme des Athlon 64 37 Watt größer als mit der 32-bit-Version des Windows-Betriebssystems. Dies liegt jedoch nicht daran, dass im 64-Bit-Modus mehr Strom verbraucht wird. Viel mehr ist eine noch nicht auf den Athlon 64 optimierte Betriebssystemkomponente (Harware Abstraction Layer) für den erhöhten Strombedarf im Leerlauf verantwortlich. Zukünftige Versionen des 64-Bit-Betriebssystems sollten das Problem beheben.

    Stromverbrauch 5: Einfluss des Betriebssystems
    Notebook CPU Idle CPU maximal Idle + Cool & Quiet
    Yakumo Notebook Athlon 3000+ Windows XP 64 Bit 93 Watt 104 Watt 45 Watt
    Yakumo Notebook Athlon 3000+ Windows XP 32 Bit 56 Watt 109 Watt 37 Watt

    Die Verwendung eines TFT-Bildschirms spart im Vergleich zu einem herkömmlichen Röhrenmonitor deutlich Strom. Im Vergleich zu einem PC-System mit einem 21-Zoll-CRT (Elsa Ecomo 21H97) benötigt das gleiche System mit einem 20-Zoll-TFT (Eizo L885) knapp 70 Watt weniger Strom. Wenn es ums Stromsparen geht, sollte man also als aller erstes den Einsatz eines TFTs in Erwägung ziehen.

    Statt eines PCs kann unter Umständen auch ein Notebook ausreichen. Der Vorteil: Ein Notebook ist um etwa 90 Watt sparsamer als ein vergleichbar ausgestattes PC-System mit TFT. Mit CRT verbraucht der PC bei maximaler CPU-Auslastung fast 160 Watt mehr Strom.

    Stromverbrauch 6: Einfluss des Monitors
    Monitor Grafikkarte Idle CPU maximal Idle + Cool & Quiet
    21 Zoll CRT Radeon 9700 Pro 128 MByte 237 Watt 268 Watt 209 Watt
    20 Zoll TFT Radeon 9700 Pro 128 MByte 171 Watt 198 Watt 144 Watt
    Das Energiespar-Potential bei PCs ist enorm. Kommt statt eines Prescotts ein P4 mit Northood-Kern oder ein Athlon 64 im PC zum Einsatz, kann man pro Jahr Stromkosten in Höhe von 60 bis 80 Euro sparen. Zusätzlich lässt sich durch den Einsatz eines stromsparenden Prozessors auch ein leises PC-System wesentlich einfacher realisieren.

    Noch mehr Strom als Prozessoren benötigen herkömmliche Röhrenmonitore (CRT). Der Austausch durch ein TFT sollte an erster Stelle stehen, wenn es ums Energiesparen geht. Wer nicht unbedingt auch höchste Grafikperformance Wert legt, sollte auf die Verwendung einer passiv gekühlten Grafikkarte achten. In der Regel verbrauchen jene Modelle bis zu 60 Watt weniger Strom als ein Highend-Board. Gute 3D-Performance gepaart mit einer relativ niedrigen Leistungsaufnahme bietet die Radeon 9600 XT.

    Wer in puncto Stromsparen das Optimum will, sollte sich ein Notebook anschaffen. Im Vergleich zu einem Highend-PC kann man bis zu 240 Euro pro Jahr an Stromkosten sparen. Die unten stehende Tabelle zeigt noch einmal exemplarisch welche Einsparpotentiale vorhanden sind. Wie die Tabelle zeigt, ist der Blick auf die Leistungsaufnahme des PCs oder einzelner Komponenten durchaus lohnenswert. Und ein gutes ökologisches Gewissen schadet sicher auch nicht beim PC-Kauf.

    Einspar-Potentiale
    Alternativen Ersparnis in Watt Jahres-Ersparnis in Euro bei achtstündiger Nutzung (16 Cent für kWh) Jahres-Ersparnis in Euro bei Dauernutzung
    TFT statt Röhrenmonitor 70 Watt 32,7 Euro 98,11 Euro
    Ahtlon 64 statt Intel Pentium 4 (Prescott) Leerlauf 57 Watt 26,6 Euro 79,9 Euro
    Ahtlon 64 statt Intel Pentium 4 (Prescott) Volllast 72 Watt 33,6 Euro 100,9 Euro
    Standard-Grafik statt Highend-Board Leerlauf 47 Watt 21,9 Euro 65,9 Euro
    Standard-Grafik statt Highend-Board Volllast 79 Watt 36,9 Euro 110,7 Euro
    Notebook statt Highend-PC 172 Watt 80,4 Euro 241,1 Euro

    URLs in diesem Artikel:
    [1] = http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/30430.pdf
    [2] = http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/26094.PDF