Hohe Energieeffizienz ist gefragt
Mit steigenden Energiepreisen und dem Trend zur stärkeren Nachhaltigkeit stellen sich immer mehr PC Anwender die Frage nach einem energieeffizienten System. Den grössten Einfluss auf den Energieverbrauch eines PC über die gesamte Lebensdauer hat die optimale Wahl der Komponenten. Um weiter Energie zu sparen, gibt es in Betriebssystem und BIOS Einstellungen, welche den Energiebedarf optimieren.
In vielen Anwendungsfällen ist ein leistungsstarkes System nötig und Kompromisse an die Perfomance sind nicht möglich. Werden die Komponenten eines Systems passend für die jeweiligen Anforderungen zusammengestellt, das heisst überdimensionierte Systembestandteile werden vermieden, und wird die Konfiguration auf höchste Energieeffizienz optimiert, bietet sich trotz hohen Leistungsanforderungen ein grosses Energie Einsparpotential.
Nachfolgend sind einige Faktoren aufgeführt, die einen grossen Einfluss auf die Leistungsaufnahme eines PCs oder auch eines Hochleistungs-Systems haben.
Netzteil
Netzteile wandeln den Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) um. Ein durchschnittliches Netzteil hat einen Wirkungsgrad von 70 %, d. h. 30 % Energie werden verschwendet. Netzteile nach 80 Plus Gold Standard haben einen Wirkungsgrad von mindestens 87%, 80 Plus Titanium von mindestens 90%.
Weiter variiert der Wirkungsgrad von Netzteilen je nach Last. Die meisten Netzteile erreichen ihre höchste Effizienz bei etwa 50 % maximaler Last
Bei der Wahl des Netzteiles ist auf einen hohen Wirkungsgrad und eine optimale Dimensionierung zu achten. Bei brentford PCs und Workstations werden die Netzteile sorgfältig abgestimmt und für jede individuelle Konfiguration gemäss den genannten Kriterien ausgewählt.
Prozessor
Aktuelle Prozessoren haben eine Leistungsaufnahme ausgedrückt in TDP (Thermal Design Power), welche von wenigen Watt für Embedded Systeme bis zu 650 Watt für High-End Serverprozessoren gehen kann.
Die Wahl des idealen Prozessors soll sich primär an den Software-Anwendungen orientieren. Als Alternative kann ein Energie-Optimierter Prozessor eingesetzt werden, welcher eine signifikant tiefere Leistungsaufnahme bei etwas geringerer Rechenleistung bietet. Bei Intel sind die Energie-Optimierte Prozessoren mit dem Suffix T versehen.
Folgendes Beispiel zeigt die unterschiedlichen Leistungsaufnahmen:
Intel Core i7-12700T
Base Power 35 W - Maximum Turbo Power 99 W Max Turbo 4.70 GHz
Intel Core i7-12700
Base Power 65 W - Maximum Turbo Power 180 W Max Turbo 4.90 GHz
Intel Core i7-12700K
Base Power 125 W - Maximum Turbo Power 190 W Max Turbo 5.0 GHz
Zur Zeit gibt es spezielle Low-Power Prozessoren nur von Intel.
Prozessoren der Hersteller AMD und Intel reduzieren unter Teillast die Taktfrequenz und damit die Leistungsaufnahme bis hinunter zum Idle Zustand. Dieses Verhalten kann in den Energiespareinstellungen des Betriebssystems eingestellt werden. Damit wird sichergestellt, dass nicht mehr Energie als nötig für eine Berechnung aufgewendet wird.
Speichermedien
Solid State Drives (SSD) verbrauchen wesentlich weniger Strom als herkömmliche Festplattenlaufwerke. Herkömmliche, mechanische Kapazitäts-Festplatten gehen nach einer definierten Inaktivität in den Ruhezustand und reduzieren den Energiebedarf. Das Verhalten kann wiederum in den Energiespareinstellungen des Betriebssystems eingestellt werden.
Grafikkarten
Die Wahl einer geeigneten Grafikkarte hängt wie beim Prozessor von der Anwendung ab. Für einfache Office-Anwendung reicht in der Regel die Onboard Grafikeinheit des Prozessors. Highend- Grafikkarten von AMD oder der NVIDIA PNY Quadro / RTX 30xx Serie können eine Leistung (TDP) von über 400 Watt ziehen. Oft ist die Grafikkarte der grösste "Stromschlucker" bei einem PC oder einer Workstation.
Bei Teillast wird wie beim Prozessor die Taktfrequenz des Grafikprozessors hinuntergetaktet und die Stromaufnahme der Grafikkarte bis minimal 30 Watt reduziert. Das Verhalten der Grafikkarte im Teillastbereich wird im Grafiktreiber eingestellt. Einhergehend mit der tieferen Energieaufnahme reduzieren sich auch der Kühlbedarf und damit die Ventilatorgeräusche.
Energieeinstellungen unter Windows
Als ein sehr effektives Mittel zum Energie sparen stehen in Windows in den Energiespar-Einstellungen diverse Optionen zur Verfügung. Grundsätzlich empfiehlt sich der Energiesparplan ‘Ausbalanciert’. Mit ‘Erweiterte Energieeinstellungen ändern’ öffnet sich ein weiteres Fenster mit den erweiterten Optionen. Hier kann zwischen verschiedenen Energiesparplänen gewählt und diese bei Bedarf an die eigenen Bedürfnisse anpasst werden.
Bei Hochleistungs-Systemen im professionellen Umfeld, die bei niedriger Leistungsaufnahme einen längeren Rechenprozess haben, ist hingegen ein Energiesparplan nicht immer sinnvoll.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung
Ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) in Zeiten unsicherer Stromversorgung sinnvoll?
Weit verbreitet sind Batterie-gestützte USV-Geräte. Diese dienen zur kurzfristigen Ausfall-Überbrückung um bei einem Stromausfall die Daten zu sichern und das System geordnet runterzufahren. In der Regel ist dieser Prozess automatisiert. Um Stromschwankungen auszugleichen ist eine USV nicht notwendig. Moderne Netzteile sind getaktet und gleichen Netzspannungen aus. USVs, die über mehrere Stunden die Systeme mit Energie versorgen, sind ausserhalb von Data Center oder kritischen Infrastrukturen ökonomisch wenig sinnvoll.
Fazit
Mit einer geeigneten Konfiguration eines PCs oder einer Workstation sowie passenden Energieeinstellungen lässt sich der Strombedarf bei etwa gleichbleibender Leistung signifikant reduzieren und gleichzeitig die Nachhaltigkeit steigern.
Wir bei brentford bieten verschiedene Services an um den Stromverbrauch von PCs und Workstations zu minimieren:
- Jede Konfiguration wird passend für individuelle Anforderungen zusammengestellt und eine überdimensionierte Komponentenwahl wird vermieden. Gerne unterstützen wir bei der Zusammenstellung eines optimierten Systems, kontaktieren Sie uns für eine Beratung.
- Es werden Komponenten mit einer hohen Energieeffizienz eingesetzt.
- Bei jeder einzelnen Konfiguration wird das Netzteil sorgfältig ausgewählt, so dass ein minimaler Stromverbrauch sichergestellt ist.
- Die Konfigurationseinstellungen werden so opimiert, dass nur die Leistung aufgewendet wird, die für den aktuellen Rechenprozess benötigt wird.
