Joule statt Watt: Ein faires Verfahren zur Leistungsmessung

Die Effizienz von Prozessoren und Grafikkarten steigt mit fast jeder Generation. Wir zeigen, warum die Angaben zur Leistungsaufnahme häufig irreführend sind.

Artikel von Martin Böckmann veröffentlicht am 9. Februar 2023, 12:30 Uhr

Die Leistung am Messgerät abzulesen reicht nicht, erst in Kombination mit der benötigten Zeit zeigt sich die wirkliche Effizienz. (Bild: Martin Böckmann/Golem.de)

Mit jeder Hardwaregeneration steigt die Wattzahl bei der Leistungsaufnahme. Wer das pauschal kritisiert, vergisst jedoch, dass die Komponenten auch entsprechend mehr leisten. Wir stellen deswegen eine faire Messmethodik vor, die das Mehr an Leistung berücksichtigt und die wir auch in zukünftigen Tests ergänzend einsetzen werden. So werden CPUs und GPUs besser miteinander vergleichbar.

Um ein genaues Bild der Leistungsaufnahme zu bekommen, brauchen wir eine fest definierte Aufgabe, die eine Komponente zu bewältigen hat. Für unser Beispiel nehmen wir dazu ganz klassisch einen Cinebench-R23-Durchlauf. Andere mögliche Anwendungen wären das Umwandeln eines immer gleichen Videos oder eine Rendering-Aufgabe in Blender. Im Unterschied zur bisher verwendeten Methodik messen wir neben der Leistungsaufnahme auch die benötigte Zeit.

Daraus ergibt sich eine neue Einheit, in der wir die Messergebnisse angeben können: die Wattsekunde oder auch Joule. Den meisten Lesern werden Energieangaben in Joule unter anderem von Lebensmittelverpackungen bekannt sein. Angaben zu einer Menge an Energie werden häufig in Joule angegeben, wobei wir aus dem Alltag auch Wattstunden (Wh) oder besonders von Elektroautos und unserem Stromzähler Kilowattstunden (kWh) kennen. Eine Kilowattstunde entspricht 3.600 Kilojoule.

Bei gleichmäßigen Lasten ist die Messung einfacher

Bei einer gleichbleibenden Last ist die Messung und Umrechnung daher relativ einfach, wir messen die gleichbleibende Leistungsaufnahme während des Tests und stoppen die Zeit. Danach multiplizieren wir die Sekundenzahl mit der Leistungsaufnahme in Watt und erhalten die Energiemenge in Joule.

Eine wichtige Fragestellung ist dabei, ob das Gesamtsystem gemessen wird oder nur die Komponente selbst. Über das Elmor PMD oder Nvidias PCAT wäre auch eine isolierte Messung möglich, für den Vergleich von Systemen ist jedoch die Messung für das Gesamtsystem aussagekräftiger. Für unsere heutige Anleitung messen wir daher das Gesamtsystem, geben aber auch einen Ausblick auf eine individuelle Messung, die besonders für Grafikkarten interessant ist.