Sven Moderow Web-Entwickler
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Strom sparen, Temperatur senken und leiserer Betrieb am Home-Office PC, bei identischer Leistung (auch für Gamer interessant!)

In den letzten Tagen habe ich mir Gedanke darüber gemacht, dass mein „Gaming Rechner“, den ich überwiegend für Home-Office Aufgaben verwende (8 Stunden, 5 Tage die Woche), doch ziemlich viel Strom fressen dürfte, da er für die Home-Office Aufgaben zumindest leicht überdimensioniert ist. Aber wie Strom sparen, ohne großen Aufwand zu betreiben? Und was ist mit den Temperaturen? Kann ich den PC noch leiser betreiben, auch während des Gamings?

Erstmal vorweg: Meine Konfiguration von AMD Ryzen 5800X CPU, Nvidia RTX 3060 Ti Grafikkarten, NVMe SSD und Wasserkühlung verbraucht im Home-Office im Schnitt gar nicht mal so viel Strom wie befürchtet. Sowohl CPU als auch Grafikkarte haben sehr gute Energiespar-Modi von Werk aus integriert, die im „Idle“, also dann, wenn wenig Leistung benötigt wird, gemäßigt Strom ziehen.

Was aber, wenn Leistung verlangt wird? Als Software-Entwickler benötige ich hin- und wieder erhöhte Leistung beim Testen, Kompilieren und Datenverarbeiten. Hier zeigt sich mein System durchaus stromhungrig, die Temperaturen steigen (CPU 60+ Grad) und die Lautstärke der Lüfter nimmt merklich zu.

Als Voraussetzung für die folgenden Optimierungen solltet Ihr wissen, wie man das UEFI-BIOS öffnet bei einem Rechner-Neustart. Ansonsten lasst die Finger davon 😉

Ein erster Schritt, den ich bereits vor einigen Wochen erledigt habe, war es, die „Lüfterkurven“ zu optimieren, sodass ich in der Regel einen nahezu flüsterleisen Betrieb gewährleisten kann und selbst unter Last die Lüfter nicht ganz so aufdringlich sind. Das kommt auch dem Spielerlebnis zugute. Da diese Optimierung jedoch komplex und langwierig ist, möchte ich das hier nicht zu, Thema machen. Wer sich dafür interessiert, sollte nach „Lüfterkurve optimieren“ im Internet suchen. Mir geht es hier um einfache, unkritische Schritte, welche jeder auch ohne große technische Kenntnisse vornehmen kann.

Zuerst empfehle ich Euch drei Tools zu installieren: OpenHardwareMonitor, Cinebench und Heaven. Im OpenHardwareMonitor sind die Temperaturen und Watt-Angaben für CPU (CPU Package) und Grafikkarte (GPU Core) interessant. Das Tool sollte während der folgenden Tests ständig laufen:

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Zuerst wählt Ihr im OpenHardwareMonitor unter „View“ die Option „Reset Min/Max“. Nun öffnet Cinebench und lasst einen Benchmark über alle CPU Kerne laufen (CPU Multi Core). Es reicht wenn Ihr den Test 5 Minuten laufen lasst oder solange bis in der Liste links eine orange Zeile mit Eurem Ergebnis auftaucht. Notiert Euch den Score Eures Benchmarks. Außerdem notiert Euch die Max-Werte für CPU Package Temperatur und Watt und die gleichen Werte für die Grafikkarte.

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Jetzt wieder „Reset Min/Max“ im OpenHardwareMonitor und den Heaven Benchmark öffnen. Dort solltet Ihr auf jeden Fall „Fullscreen“ einstellen. Nach dem Start mit Klick auf „Run“, müsst Ihr oben links noch auf „Benchmark“ klicken und das Programm einmal durchlaufen lassen. Notiert Euch anschließend den Score und die durchschnittlichen „Frames per Second“. Jetzt wieder die Werte aus dem OpenHardwareMonitor nortieren.

Das war der erste Durchlauf mit Euren aktuellen Einstellungen. Wir wollen ja später erkennen können, was die Optimierungen gebracht haben. Startet nun Euren Rechner neu und begebt Euch in das UEFI-BIOS beim Neustart. Dort angekommen müsst Ihr die Option „Precision Boost Overdrive“ oder kurz „PBO“ suchen. Das kann je nach Mainboard-Hersteller in einem abweichenden Menü zu finden sein. Ich zeige Euch hier exemplarische das Menü meines MSI Mainboards:

Wählt nun die folgenden Optionen für das „Precision Boost Overdrive“:

  • Precision Boost Overdrive (PBO): Advanced
  • PBO Limits: Motherboard
  • PBO Scalar: Auto
  • CPU Boost Clock Override: 0 oder Disabled
  • Platform Thermal Throttle Limit: 75

Was das Ganze bewirkt ist folgendes: Im Rahmen der Herstellerspezifikationen wird Euer System die Taktraten und andere Einstellungen der CPU so regeln, dass diese eine Temperatur von 75 Grad nicht überschreiten soll (oder wenn, dann nur minimal). Auch bei höchster Last.

Die Auswirkungen davon sind logisch: Weniger Temperatur durch optimierte Leistung = weniger Stromverbrauch und geringere Lüftergeschwindigkeiten, was auch wieder Strom spart. Eine einfache Rechnung und in diesem Fall auch eine unkritische Einstellung, solange man das Temperaturlimit nicht noch weiter nach unten setzt. Das kann tatsächlich dazu führen, dass das System instabil wird. Berichten zufolge soll das spätestens bei <= 65 Grad der Fall sein.

Speichert nun die Einstellungen und startet Euren Rechner neu. Ihr könnt nun das gesamte Prozedere von OpenHardwareMonitor, Cinebench und Heaven Benchmark erneut durchführen, wie weiter oben beschrieben. Danach vergleicht Ihr die notierten Werte. Bei mir sieht das wie folgt aus:

CinebenchvorhernachherUnterschied
Score14.39514.469+0,51%
CPU Package Max. Temperatur82,9 Grad71,6 Grad-11,3 Grad
CPU Package Max. Watt143,8 W114,3 W-29,5 W

Die Gesamtleistung des Systems ist um 0,51% gestiegen, trotz Temperatur-optimierter Einstellungen. Das ist keine Seltenheit und ein bekanntes Verhalten moderner CPUs, die bei weniger Leistungsaufnahme weniger Wärme produzieren (hier bis zu 11,3 Grad weniger!!) und damit stabiler bzw. länger auf (mit diesen Einstellungen möglicher) Höchstleistung betrieben werden können. Und die Stromersparnis ist nun wirklich nicht zu verachten. Die macht sich bei leistungshungrigen Anwendungen und Spielen auch im Geldbeutel bemerkbar. Wenn die CPU pro Tag 8 Stunden auf diesem Leistungsniveau betrieben würde, wären dass locker 30+ Euro Ersparnis im Jahr.

HeavenvorhernachherUnterschied
Score23242344+0,86%
CPU Package Max. Temperatur74,3 Grad66,4 Grad-7,9 Grad
CPU Package Max. Watt70,8 W67,8 W-3,0 W
GPU Core Max. Temperatur67,1 Grad68,0 Grad+0,9 Grad
GPU Power Max. Watt215,9 W215,9 W+0 W
Frames per Second Average92,393,1+0,86%

Auch im Heaven Benchmark konnte ich eine leichte Erhöhung der Performance von 0,86% messen, bei -7,9 Grad Temperatur der CPU und immerhin 3 Watt weniger Verbrauch. Das zeigt, dass die Optimierungen letztlich für Gamer keine große Stromersparnis bringt, aber dennoch interessant sind, denn weniger Temperatur erhöht die Lebensdauer der CPU und stabilisiert das System insgesamt. Also auch hier eine klare Empfehlung diese Einstellungen zu testen und zu nutzen bei ähnlichen Ergebnissen. Auch zeigt sich, dass die Grafikkarte von diesen Einstellungen weitestgehend unbeeindruckt ist.

Nun könnte man auch die Grafikkarte noch optimieren. Dort gibt es Möglichkeiten über eine sogenannte „Kurvenoptimierung“ Strom zu sparen bei gleichbleibender oder sogar leicht steigender Leistung. Hier haben Tüftler bis zu 60 Watt weniger Stromverbrauch unter Last erreicht. Wenn Ihr also viel Geduld und Zeit mitbringt und wirklich viel am Zocken seit, schaut mal nach „undervolt gpu“ im Internet.

Für das Home Office bringt in meinem Fall diese Optimierung aber wenig, da es für die NVIDIA RTX bereits einen hervoragenden Stromsparmodus gibt, der dort greift. Für alle die eine iGPU zusätzlich haben, also eine Grafikeiheit die auf dem Prozessor sitzt, wird diese außerhalb von Spielen bzw. im Home-Office verwendet, ist aber ohnehin nicht sehr Stromhungrig und kann vernachlässigt werden.

Zu guter Letzt ein weiterer Tipp für weniger Lautstärke und Stromverbrauch unter Vollast

Gebt im Startmenü von Windows „Energiesparplan bearbeiten“ ein und öffnet den entsprechenden Dialog. Dort angekommen wählt Ihr „Erweiterte Energieeinstellungen ändern“. Sucht nach „Prozessorenergieverwaltung“ und stellt dort die Werte für minimal auf 5% und maximal auf 95%. Dies bewirkt, dass die CPU niemals ihre voll Leistung abruft und immer etwas Strom und Temperatur einspart mit minimalem Leistungsverlust. Solltet Ihr auf die Leistung nicht verzichten wollen (als Gamer), so könnt Ihr hier auch 98% oder 99% für die maximale Leistung einstellen. Das beeinflusst die Leistung kaum merklich, die Lüfter des Rechners drehen aber merklich langsamer unter Last. Vor allem bei Notebooks interessant.

Die 5% bewirken übrigens, dass nicht alle Kerne in Tiefschlaf verfallen. Das mag zwar den Stromverbrauch wieder um niedrige, einstellige Watt erhöhen, führt aber dazu, dass der Rechner immer verzögerungsfrei reagiert und nicht erst auf Touren kommen muss. Letztlich haben die 95% und die 75 Grad Einstellungen einen viel positiveren Einfluss auf den Stromverbrauch und decken das bei weitem ab.

Viel Spaß beim Ausprobieren und sagt doch mal Bescheid, welche Erfahrungen ihr gesammelt habt!

darthsonic

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