Wie viel Geld sparen effiziente Prozessoren?

Apple wirbt mit der hohen energetischen Effizienz der M1- und M2-Prozessoren. Diese verheizen laut den Messungen der c’t für viele Rechenaufgaben tatsächlich deutlich weniger Strom als mancher x86-Prozessor von AMD oder Intel. Aber wie viel Energie beziehungsweise Kosten spart das konkret? Und was bringt das bei Notebooks für die Akkulaufzeit?

Das hängt vom jeweiligen Gerät, dessen Auslegung und der individuellen Nutzung ab. Für einige typische Szenarien lässt sich das aber grob einschätzen.

Ein Beispiel: Bei Dauerbetrieb an allen 8760 Stunden eines Jahres führen 5 Watt Leistungsaufnahme zu einem Jahresverbrauch von 43,8 Kilowattstunden (kWh). Die kosten 17,52 Euro, wenn sie Ihrem Stromversorger 40 Cent pro kWh zahlen. Bei Servern, die rund um die Uhr laufen und mehrere Stunden am Tag hoch ausgelastet sind, sparen effizientere Prozessoren viel Strom und Geld.

Privat genutzte Server stehen jedoch nur verhältnismäßig kurz unter hoher Last. Deshalb kommt es vor allem auf sparsamen Betrieb im Leerlauf an. Anders ausgedrückt spielt der Stromdurst der CPU unter Last dann keine große Rolle. Bei Firmen-PCs kommt hinzu, dass sie üblicherweise nicht dauernd laufen, sondern nach Feierabend und im Urlaub abgeschaltet sind.

Nehmen wir an, Sie nutzen den PC für Büroarbeit und Videoschnitt, wobei das Rendern der Videos die CPU voll auslastet und jede Stunde Videomaterial auch eine Stunde Rechenzeit erfordert. Typische Desktop-PCs laufen an 230 Arbeitstagen pro Jahr jeweils 10 Stunden lang, also 2300 Stunden jährlich. Office-Software und das Abspielen von Videos belasten den Prozessor wenig. Würden Sie pro Jahr 115 Stunden Videomaterial rendern, entspricht das 5 Prozent Volllast-Anteil an 2300 Stunden. Bei einem PC, der im Leerlauf 25 und unter Volllast 280 Watt schluckt, kämen jährlich 87 kWh (35 Euro) zusammen. Kaufen Sie stattdessen einen PC, der im Leerlauf nur 8 und unter Volllast 80 Watt frisst, sparen Sie pro Jahr 60 kWh beziehungsweise 24 Euro; über acht Jahre Nutzungszeit würde sich folglich ein Aufpreis von 192 Euro für den genügsameren PC amortisieren. Der Spareffekt beruht dabei stärker auf sparsamem Leerlauf als auf Effizienz unter Last.

Notebooks erreichen überhaupt nur deshalb lange Akkulaufzeiten, weil ihre Prozessoren kaum jemals nennenswert Rechenleistung liefern. Ein Beispiel: Leichte 13-Zoll-Notebooks laufen 15 Stunden (und mehr), obwohl der Akku lediglich 55 Wattstunden (Wh) speichert. Schlucken Display und andere Elektronik dabei auch nur 1,6 Watt, summiert sich das über 15 Stunden auf 24 Wh – für die CPU bleiben lediglich 31 Wh übrig. Das sind im Mittel 2,1 Watt oder anders gesagt: Damit dieses Notebook so lange laufen kann, darf ein Prozessor mit 15 Watt TDP letztere höchstens 8,3 Minuten lang ausschöpfen, also während weniger als 1 Prozent der Betriebszeit. Steht die CPU hingegen unter Dauerlast, etwa in Gaming-Notebooks, ist der Akku nach 2 Stunden leer. Auch bei Mobilrechnern kommt es also viel stärker darauf an, dass die CPU im Leerlauf wenig frisst, als auf ihren maximalen Stromdurst.

(ciw)