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Die große Watt-Historie


PC Games Hardware Magazin - epaper ⋅ Ausgabe 11/2019 vom 02.10.2019

Die Leistungsaufnahme von 400 Grafikkarten in einer Übersicht: Das gab es noch nie! Wir laden Sie zur Zeitreise mit vielen alten Bekannten ein – wo sich Ihre (Ex-)Grafikkarten wohl einordnen?


Artikelbild für den Artikel "Die große Watt-Historie" aus der Ausgabe 11/2019 von PC Games Hardware Magazin. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: PC Games Hardware Magazin, Ausgabe 11/2019

Video auf Heft-DVD

Auf dem Datenträger der DVD-Heftversion finden Sie ein PCGH-Classics-Video, in dem wir erläutern, wie wir die Leistungsaufnahme von Grafikkarten ermitteln. Zu sehen sind unser Equipment sowie eine altehrwürdige Ati Radeon HD 5870.

Hin und wieder sollte man innehalten, sein Verhalten reflektieren und Käufe rückblickend neu bewerten. War’s das wert oder standen Kosten und Nutzen in keinem gesunden ...

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... Verhältnis? Seien Sie unbesorgt, wir wollen weder die Moralapostel spielen noch Ihnen Käufe nachträglich madig machen. PC-Gaming ist ein Hobby und als solches selten rational, effizient oder ökologisch – auch wenn wir uns oft wünschten, es wäre anders.

Bei der Analyse des Datenbergs für diesen Artikel kamen viele interessante Fakten der Kategorien „Wir haben es doch gesagt“ und auch „Im globalen Vergleich sieht das sogar noch schlimmer aus“ zum Vorschein. Neugierig? Dann kommen Sie mit auf eine Zeitreise bis zum Anfang dieser Dekade. Als Grafikchips noch Fermi und Cayman hießen, in 40-nm-Strukturbreite vom Band liefen und schier unglaubliche Energiemengen für die Darstellung des Windows-Desktops benötigten.

Strom damals und heute

Die Basis für diesen Artikel bildet unsere mit den Jahren stark angewachsene Datenbank an Messwerten. Seit Anfang 2009 misst PC Games Hardware die Leistungsaufnahme von Grafikkarten isoliert vom Restsystem, um Ihnen ein möglichst präzises Leistungsbild zu liefern. Die Daten entstammen einem Konglomerat aus Instrumenten und Datenpunkten. Da wäre der PCI-Express-Extender, auf welchen die Grafikkarten gesteckt werden: Er erlaubt es uns, die in Echtzeit anliegenden Spannungen und Ströme zu messen, welche aus dem PCI-Express-Slot bezogen werden. Dafür benutzen wir ein handelsübliches (gehoben ausgestattetes) Multimeter in Kombination mit speziellen Messschleifen und einer Ampere-Zange. Die Datenpunkte umfassen hier sowohl die 12-als auch die 3,3-Volt-Leitung des PEG („PCI-Express for Graphics“). Hinzu addieren sich die Posten, welche durch die Sechs- oder Achtpol-Stromkabel fließen (je 12 Volt); auch hier erfassen wir sowohl die anliegenden Spannungen als auch die Stromstärke. All diese Daten landen in einem Excel, das die effektive Leistungsaufnahme in Watt (Volt × Ampere) sowohl pro Versorgungsschiene als auch insgesamt berechnet. Mit den Jahren und immer schneller schaltenden Grafikchips offenbarten sich die Grenzen dieser Methodik: Kurzzeit-Peaks von wenigen Nanosekunden, welche bei manchen GPUs und Szenarien vorkommen, können wir nur unzureichend abbilden, ebenso ist ein Protokollieren aller Messleitungen parallel über einen bestimmten Zeitraum nicht möglich. Dennoch erweist sich das Verfahren als erstaunlich robust und zweifellos geeignet zur Angabe des Durchschnittsverbrauchs. Solange jeder Vergleich mit den Hersteller-Verbrauchsangaben und mindestens ähnlich aufwendig messenden Kollegen im Internet plausible Resultate bescheinigt, bleiben wir bei dieser Methodik und können den Datenbestand somit perfekt mit neuen Ergebnissen anreichern.

Bei allen abgedruckten Werten handelt es sich um echte PCGH-Messungen, keine Herstellerangaben!

Alte vs. neue Liebschaften

Ein besonderer Reiz dieses Artikels geht vom Generationenvergleich aus. PC-Spieler wechseln ihre Grafikkarte mehr oder minder oft, spätestens nach ein paar Jahren ist der alte Pixelschubser jedoch fällig für das Abstellgleis. Egal, ob Sie Ihre Grafikkarte alle sechs Monate oder alle fünf Jahre austauschen, die folgenden Messwerte erlauben garantiert mindestens einen Vergleich zwischen Alt und Neu. Die meisten PCGH-Leser finden schätzungsweise mindestens zwei, eher drei Vergleichsobjekte in den Charts wieder (siehe Umfragen rechts).

Für maximale Vielfalt und Aussagekraft sorgt die Unterteilung der Daten in die Kategorien „Leerlauf“ und „Gaming“. Ersteres entspricht der niedrigstmöglichen Leistungsaufnahme beim Nichtstun, verkörpert durch einen statischen Windows-Desktop. Mit den Jahren hat sich dieser von Windows 7 über 8.1 hin zu 10 verändert, die Methodik blieb jedoch gleich und somit vergleichbar. Beachten Sie bitte, dass wir in jedem Fall (Leerlauf und Gaming) eine Selektion der Grafikkarten vorgenommen haben. 400 Hersteller-Interpretationen unterschiedlichster Modelle haben es in das finale Ensemble geschafft. Deren Auswahl variiert aufgrund von zeitgenössischen „Bonusmessungen“, beispielsweise findet sich eine Geforce 8800 GTX (Jahrgang 2006) nur in den Leerlaufwerten.

Stromkostenrechner

Sind die Vergleichsobjekte gefunden, bieten sich Zahlenspiele an. Die elektrische Leistungsaufnahme einer Grafikkarte entspricht nämlich laufenden Kosten, die sich relativ präzise berechnen lassen. Auf den folgenden Seiten greifen wir beispielhaft Ergebnisse auf und spielen ein paar Szenarien durch. Davon abgesehen muss jedes Watt, das als Wärme den Leistungsträgern entweicht, abgeführt werden. Je höher diese Abwärme, desto größer müssen Kühler oder Lüfterleistung sein, um diese Aufgabe leise zu bewältigen. Die Lautheit ist jedoch nicht Thema dieser Betrachtung – hier helfen vergangene PCGH-Ausgaben weiter.