Energiesparende Computer: Notebook und Tablet

Der Einzelhandel klagt schon seit einiger Zeit über einbrechende Verkaufszahlen bei Desktop-Computern. Angesichts der mittlerweile für die meisten Aufgaben vollkommen ausreichenden Rechenleistung und dem so entstehenden fehlenden Investitionsdruck seitens der Nutzer ist diese Entwicklung sicherlich keine große Überraschung. Doch kommt noch ein weiterer Trend als zusätzlicher Sargnagel für den großen, lauten und stromfressenden Desktop hinzu: Notebooks und Tablets übernehmen inzwischen viele Aufgaben des Desktops, arbeiten dabei aber sehr energieeffizient. Nur wer die Leistung eines hochgezüchteten Desktop-Boliden wirklich benötigt – und das sind neben Gamern hauptsächlich nur noch Nutzer mit Ambitionen im Videoschnitt und der semi-professionellen Grafikbearbeitung – greift daher mittlerweile noch zu den Rechenkisten.

Schon seit einiger Zeit entwickeln CPU-Hersteller wie Intel ihre Prozessoren primär für Notebooks und veröffentlichen erst dann die leistungsstärkeren Modelle für den Desktop und für Server. So nimmt ein zweikerniger Core i5 der 3000er-Serie maximal 35 Watt unter voller Last auf, betreibt aber zusätzlich auch eine erstaunlich flotte GPU mit dieser Energiemenge. Quadcore-Modelle für den Consumer-Bereich kommen auf 45 Watt unter Last. Dank geschickter Energiesparmaßnahmen mit denen die CPU nicht mehr nur heruntertaktet sondern auch ganze Funktionsbereiche vom Strom trennen kann nehmen moderne Notebook-CPUs im Alltag nur selten mehr als 10 Watt elektrischer Energie auf – ein Wert, der vollkommen für alltägliche Aufgaben ausreicht. Inklusive Display und restlicher Komponenten bis hin zu einer oder zwei Festplatten respektive SSDs kommen viele Mittelklasse-Notebooks ohne explizite Langläufer-Gene so auf eine maximale Energieaufnahme von um die 60 bis 70 Watt. Im Alltag sinkt dieser Wert jedoch auf oft nur 20 bis 30 Watt inklusive Bildschirm.

Energiesparende Computer: Notebook und Tablet als Alternative ©iStockphoto/Mihai Simonia

Noch weniger Strom konsumieren Ultrabooks. Dabei handelt es sich um besonders flache und leichte Notebooks die von Intel zudem eine hohe Akkulaufzeit als Pflicht für den prestigeträchtigen Namen „Ultrabook“ verordnet bekommen haben. Um die geforderten sechs Stunden Laufzeit zu erreichen, nutzen die Hersteller besonders energiesparende Mobilprozessoren der „ULV“ (Ultra-Low-Voltage)-Serien. Diese nehmen nur noch maximal 17 Watt auf und enthalten ebenfalls eine vollwertige Grafikeinheit. So kommt ein Ultrabook selbst unter Last nur selten auf Werte von mehr als 35 Watt inklusive Bildschirm, bei alltäglichen Büroarbeiten sind es weniger als die Hälfte. Selbst Energiesparlampen benötigen mehr Strom und laufen zudem oft länger am Stück.

Am heimischen Schreibtisch lassen sich Ultrabooks zudem mit größeren Displays und Dockingstations kombinieren, so dass ein guter Teil der nur daheim genutzten Peripherie nicht immer umgesteckt werden muss. Das Büro der Zukunft dürfte aus diesem Grund nur noch selten auf große Desktop-Systeme setzen sondern eher auf flexible Ultrabooks.

Wer sich nicht auf einen Schreibtischarbeitsplatz festlegen möchte und seinen Rechenknecht bevorzugt zur abendlichen Unterhaltung nutzt, dürfte entweder schon ein Tablet gekauft haben oder zumindest mit dem Gedanken spielen. Android, iOS und mittlerweile auch Windows 8 und Windows RT sorgen als zumeist schmale und flotte Betriebssysteme für ein angenehmes Bediengefühl, ARM-Prozessoren mit bis zu vier Rechenkernen für ansprechende Leistungen und Touchdisplays für einen ganz neuen Benutzerkomfort. Dank Keyboard-Docks lassen sich Tablets auch als Arbeitsgeräte mit vollwertiger Tastatur einsetzen – vorausgesetzt die benötigte Software ist für das jeweils genutzte Betriebssystem vorhanden. Hier hat Windows RT einen kleinen Vorteil gegenüber Android und iOS: entsprechende Tablets werden serienmäßig mit einem vollwertigen Microsoft Office ausgeliefert.

ARM-CPUs haben in der Computertechnik zwar eine lange Tradition, schon 1986 himmelten Computernerds die für damalige Verhältnisse pfeilschnellen Archimedes-Computer des Herstellers Acorn an, ihre Nische haben die Prozessoren jedoch erst seit dem Boom der Smartphones von einigen Jahren gefunden. Dank ihrer RISC-Technologie sind ARM-CPUs klein und preiswert zu produzieren und benötigen extrem wenig Strom. In Tablets und Smartphones kommen die CPUs bevorzugt in Form eines System-on-a-Chip, eines SoCs, zum Einsatz. Dabei sind Grafikeinheit, Schnittstellencontroller, Speichercontroller und WLAN- sowie Mobilfunkmodule direkt mit den aktuell bis zu fünf Rechenkernen auf einem Modul untergebracht. Dazu gesellt sich oft sogar noch der Arbeitsspeicher des Gerätes. Ein solcher SoC benötigt dennoch trotz all der integrierten Funktionen nur selten mehr als 1 bis 2 Watt unter voller Last. Besonders gut ausgeprägt sind aber die Energiespaßmaßnahmen. Funktionseinheiten lassen sich bei geringer oder fehlender Last komplett deaktivieren oder zumindest extrem sparsam betreiben. Nvidias beliebter Tegra-3-Prozessor nutzt sogar einen zusätzlichen Rechenkern ausschließlich zum Energiesparen: Der „Companion-Core“ ist in einer speziell aufs Energiesparen getrimmten Fertigungsweise hergestellt, taktet dafür aber nur mit sehr niedrigen Frequenzen. Die Leistung reicht jedoch für Arbeiten auf dem Desktop des Tablets sowie für das Schreiben und Lesen von Texten und Mails sowie das betrachten weniger anspruchsvoller Internetseiten. Erst wenn Leistung gefordert ist, schaltet der Prozessor unbemerkt einen, zwei oder vier der schnellen A9-Rechenkerne hinzu.

Intel hält mit neuen Versionen der Atom-Prozessoren, beispielsweise dem Z2760, dagegen und versucht die bekannte x86-Prozessortechnik auch in Tablets zu bringen. Erstaunlicherweise können die neuen Atom-Versionen durchaus mit den ARM-Prozessoren mithalten – nicht nur bei der Leistung, das war schon immer eine Paradedisziplin der x86-CPUs, sondern auch in Punkto Energieeffizienz.

Wer ein Tablet anstelle eines älteren Notebooks zum abendlichen Internetsurfen nutzt, spart durchaus Strom. Bei einer Aufladung pro Tag, was für ein iPad durchaus ausreicht, kostet der Betrieb des Tablets im Jahr nur etwa 3,50 Euro, ein moderner Laptop kommt auf rund 20 Euro und ein älteres Notebookmodell auf etwa 35 Euro.