Stromverbrauch

Bei unseren Energieverbrauchsmessungen prüfen wir, wie viel Strom die Testplattform im Ruhezustand und unter voller Auslastung aller Prozessorkerne benötigt. Noch aussagekräftig ist allerdings die Energieeffizienz, also die Kunst möglichst viel Rechenleistung pro Watt herauszuholen. Wir ermitteln die Energieeffizienz aus der Rechenleistung unter Cinebench 10 bei Vollauslastung aller Kerne geteilt durch den Bruttostromverbrauch der Testplattform.

Wie die nachfolgende Tabelle zeigt, gehen Intel-Prozessoren im Vergleich zur AMD-Konkurrenz derzeit effizienter mit Strom um. Das liegt zum einen an dem fortschrittlicheren Fertigungsprozess, der kleinere Strukturbreiten der Transistoren erlaubt. Als Faustregel gilt: Je kleiner ein Transistor, desto weniger Strom muss fließen, um in zu schalten. So stammen beispielsweise die drei effizientesten Prozessoren aus der 45-Nanometer-Fertigung von Intel, während die ineffizienteste CPU - der AMD Athlon 64 X2 6400+ Black Edition - noch eine Strukturbreite von 90 Nanometer aufweist.

Zum anderen hängt die Energieeffizienz eines Prozessors von seiner Architektur ab. Je ökonomischer das Zusammenspiel der einzelnen Funktionseinheiten ist, desto mehr Rechenleistung kitzeln die Schaltkreise aus der eingespeisten Energie heraus. Auch hier hat Intel mit seiner Core-2-Architektur derzeit die Nase vor AMDs Phenom-Baureihe. So stammen beispielsweise die beiden Vierkerner Intel Core 2 Quad Q6600 und AMD Phenom X4 9850 Black Edition aus der 65-Nanometer-Fertigung, trotzdem hat der Intel-Prozessor eine deutlich höhere Energieeffizienz.

Aber auch die Höhe der Taktfrequenz eines Prozessors spielt bei der Energieeffizienz eine Rolle. Experten sprechen dabei von der Skalierung eines Prozessors. Dabei handelt es sich vereinfacht gesagt um eine zunächst lineare Beziehung zwischen Arbeitstakt und Stromverbrauch. Ab einer bestimmten Taktfrequenz steigt der Stromverbrauch dann nicht mehr linear zum Takt, sondern nimmt viel stärker zu, etwa durch die steigende thermische Verlustleistung und unbeabsichtigtem Stromfluss zwischen Transistoren - so genannte Leckströme. Ein gutes Beispiel dafür ist die geringere Energieeffizienz des Core 2 Extreme QX9770 mit 3,2 GHz gegenüber dem Core 2 Extreme QX9650 mit 3 GHz.