Idle-Leistungsaufnahme Ryzen 7000 (und eigentlich ganz generell)

[jusaca]

Der letzte PC den ich genaut habe war 2014 im Familienkreis eine Empfehlung von heise als der "10W PC" auf Basis vom i5-4670. Im Idle richtig schön sparsam. Ganz auf 10W kommt er nicht runter, aber nur knapp drüber.
Nun ist bei mir so langsam aus meinem eigenen 2500k die Luft raus und in den kommenden Wochen was neues geplant und es wird recht safe ein Ryzen 7000, falls Intel nicht überraschend was abliefert.

Aber die Idle-Leistungsaufnahme aktueller Systeme hier in den CB-Tests ist ja fürchterlich! (Link)

Das ist ja eine 4 bis 5 mal höhere Energieaufnahme im Idle als das 8 Jahre alte System! Bei meinem Nutzungsverhalten interessiert es mich wenig, wenn die paar Prozent der Nutzungszeit mit Volllast die Leistungsaufnahme eher hoch ist, aber bei einem viele Stunden am Tag laufenden System macht der Idle-Verbrauch ja richtig was aus.

Wie kommt es, dass aktuelle Systeme in Ruhe so viel Strom ziehen? Intel und AMD geben sich da ja nicht viel, aber das ging doch vor einigen Jahren bedeutend besser!
Scrollt man im Test nen bissel weiter runter sieht man, dass auf die CPU selber im Falle von einem 7700X nur 12W bis 14W entfallen. Wo werden da die übrigen 50W verblasen? Das Mainboard kann doch nicht für 50W verantwortlich sein...?

Dabei geht es mir nichtmal darum, dass der Idle-Verbrauch so viel Geld kostet (wobei auch das summiert sich! Bei 10h/Tag machen 40W Differenz über 8 Jahre Laufzeit schon einen Unterschied von 500€+, bei steigendem Strompreisen natürlich tendenziell eher mehr!), aber ich bin eher entsetzt von dem generellen Footprint, den so ein System mit solchem Idle-Verbrauch erzeugt.
Daher nochmal die Frage: Wo fließt der ganze Saft bei einem aktuellen System ohne Last auf CPU/GPU denn hin?

 

[ghecko]

Wie kommt es, dass aktuelle Systeme in Ruhe so viel Strom ziehen?

Wo werden da die übrigen 50W verblasen?

Lüfter, Beleuchtung, PCIe Gen4/5, XMP, Pumpe (AiO)...
Wenn man einen niedrigen Verbrauch in Idle will gibt es nach wie vor Optionen, nur ist das dann eben kein HighEnd.

Bescheidenes Board mit APU und entsprechender, minimalistischer Kühlung und du hast deinen Effizienzsieger. Die APUs kann man sogar gut passiv kühlen, das ist noch mal sparsamer.

 

[honky-tonk]

Das Mainboard kann doch nicht für 50W verantwortlich sein...?

Doch genau daran liegt's. zum testen werden meist highend boards mit entsprechend viel ausstattung genommen und jedes einzelne teil schluckt da ein bissl was von. wenn eine extra GPU eingebaut ist will die natürlich auch was im idle haben die iGPUs sind da oft sparsamer. willst du ein sparsames board musst du eher die Lowend chipsätze mit wenig ausstattung nehmen aber auch dort gibt es je nach board design sparsame und weniger sparsame. mit BIOS einstellungen lässt sich dann natürlich auch noch was tweaken

 

[Teckler]

Wahrscheinlich reicht auch schon ein "Höchstleistung" Energieprofil damit die CPU dauernd am Basistakt rumrattert und nicht auf Minimum reduzieren kann wie es beim ausgeglichenen Profil der Fall ist.

 

[Fujiyama]

Lässt sich überhaupt der idle wert mit dem der beiden Systeme vergleichen? Ist den in dem alten System auch ne High-End Grafikkarte und ein sehr starkes Netzteil aus der Zeit eingebaut? (Vermutlich nicht sonst würde man nie bei 10 Watt landen)
Mit der passenden Hardware und Konfiguration sollte sich der ein oder andere Watt einszusparen zu sein.

 

[Baal Netbeck]

Der Idle Verbrauch ist wirklich unschön. Immer mehr Controller und neue Technik fordert ihren Tribut.
Es sind vor allem die Mainboards die ziemlich viel verbrauchen und auch über die vielen Lüfter und RGB kommt einiges zusammen.

Die CPUs selbst brauchen kaum was wenn sie ihre Energiesparmodi anwenden. Leider gibt es auch hier eine unschöne Entwicklung und die Boost Allgorithmen hauen schon bei einfachen Mausbewegungen den entsprechenden CPU Kern auf Maximaltakt und die Spannung entsprechend ans Limit. So wird im Alltag schon unnötig viel Energie verbraten.

Man kann sich sicherlich auch heutzutage Mühe geben und ein billig Board mit einer gedrosselten CPU kombinieren und dann noch möglichst viel deaktivieren und weglassen.
An 10W wirst du trotzdem nicht herankommen.

 

[Nixdorf]

Der letzte PC den ich genaut habe war 2014 im Familienkreis eine Empfehlung von heise als der "10W PC" auf Basis vom i5-4670. Im Idle richtig schön sparsam. Ganz auf 10W kommt er nicht runter, aber nur knapp drüber.

Bei dem ist alles auf Energieverbrauch optimiert. Das System hat keine dedizierte Grafikkarte, und für die Minimalmessung hat Heise bei den Vorschlägen teilweise sogar die Netzwerkkarte abgeschaltet und Maus und Tastatur abgezogen. Die 10W sind ergo kein realistischer Wert für ein reguläres Desktop-System.

Es gibt kompakte Kleinst-Desktops mit Notebooktechnik, die landen im Idle bei 12-14 Watt. Reguläre Desktops bekommt man auf 20-25 Watt runter, wenn man keine besonderen Anstrengungen wie z.B. eine Pico-PSU unternimmt.

Was ist nun mit den Werten aus dem CB-Diagramm? Nun, da ist bei Ryzen 7000 schon mal eine RTX 3090 Ti verbaut, die beim Nichtstun schon alleine 25W aufnimmt. Sparsame GPUs nehmen weniger als 10W im Idle auf, eine RX 6600 kommt zum Beispiel mit 4W aus. Und wenn man die dedizierte GPU ganz weg lässt, wird es nochmal etwas weniger. Da ist man dann beim 7700X schon auf etwa 40W runter. Und das ist ein Highend-X670E-Board, und zwischen sparsamen und nicht sparsamen Boards können auch schnell mal 15W liegen. Im Test zu Ryzen 5000 hat ComputerBase 14W Differenz zwischen einem X670 und einem B550 gemessen. So landet man also ganz schnell unter 30W und in dem Bereich, der zu erwarten ist.

Ich habe übrigens für das noch folgende Test-Update mit 7600X und 7900X auch eine Messung im Idle ohne dedizierte GPU angefragt. Falls die kommt, kann man mal einen etwas besser vergleichbaren Wert sehen.

 

[Hauro]

Wie kommt es, dass aktuelle Systeme in Ruhe so viel Strom ziehen?

Wo werden da die übrigen 50W verblasen? Das Mainboard kann doch nicht für 50W verantwortlich sein...?

Die neuen Plattformen entsprechen der High-End Desktop Plattform, die bereits damals mehr Energie und eine länger Startzeit benötigt hat, PCIe 5.0 vs. PCIe 3.0, usw. usf.

Nehmen wir das ASUS ROG Crosshair X670E Hero

• Storage
  • 4 x M.2 slots (Key M)
  • 6 x SATA 6Gb/s ports
• USB
  • Rear USB (Total 12 ports)
    2 x USB4® ports with Intel® JHL8540 USB4® controller (2 x USB Type-C®)
    1 x USB 3.2 Gen 2x2 port(s) (1 x USB Type-C®)
    9 x USB 3.2 Gen 2 port(s) (8 x Type-A + 1 x USB Type-C®)
  • Front USB (Total 11 ports)
    1 x USB 3.2 Gen 2x2 connector (supports USB Type-C® with up to 60W PD/QC4+)*
    2 x USB 3.2 Gen 1 headers) support additional 4 USB 3.2 Gen 1 ports
    3 x USB 2.0 headers support additional 6 USB 2.0 ports
    *To support 60W, please install the power cable to the 6-pin PCIe Graphics Card connector or else only 27W can be supported.
• Ethernet:
  • 1 x Intel® 2.5Gb Ethernet
• Wireless & Bluetooth
  • 2x2 Wi-Fi 6E (802.11 a/b/g/n/ac/ax)
  • Bluetooth v5.3**
• Audip
  • ROG SupremeFX 7.1 Surround Sound High Definition Audio CODEC ALC4082
    
    Audio Features
    • SupremeFX Shielding Technology
    • ESS® ES9218 QUAD DAC

Das zweite Motherboard aus dem Test X670E AORUS MASTER veranschaulicht am Block Diagramm


[Quelle: X670E AORUS MASTER User's Manual]

Ein Motherboard mit weniger Ausstattung oder kleinerem Chipsatz hat eine geringe Leistungsaufnahme. Hier mal am Beispiel vom Motherboards mit X570S Chipsatz:

[Quelle: OC und Effizienz vorbildlich: MSI MAG X570S TORPEDO MAX im Test | hardwareluxx.de]


Beachte:

Leistung vs. Effizienz

Zen 4 kann allerdings nicht nur extrem schnell rechnen, sondern auch extrem effizient sein. Doch mit den ab Werk definierten Taktraten und Leistungsaufnahme-Grenzwerten (TDP, PPT, EDC und TDC) ist davon unter Volllast auf allen Kernen nichts zu sehen: Ryzen 9 7950X und Ryzen 7 7700X nehmen nicht nur für dasselbe Projekt in HandBrake mehr Energie auf als die jeweiligen Vorgänger.

 

[jusaca]

Ah stimmt natürlich, die Grafikkarte hab ich gerade komplett vergessen, die 25W der 3090Ti sind natürlich ne Wucht. Wenn das wegfällt, ist es schonmal deutlich weniger dramatisch.

Wäre ja eigentlich sehr interessant, wenn Mainboardhersteller zu ihren zig Modellen auch mal Werte zur durchschnittlichen Leistungsaufnahme der Boards bei default-Einstellungen veröffentlichen würden. Dann könnte man bei geizhals schön nach Verbrauch sortieren und das kleinste nehmen, was die Anforderungen an Ausstattung erfüllt. Träumchen darf man ja...

 

[Robo32]

Das wird keiner tun zumal auch das gleiche Board mit anderen Komponenten (GPU/SSDs usw.) bestückt sich anders verhalten wird (PCIe 2/3/4/5).

Die meisten nutzen nicht mal 50% von dem was die modernen Boards ermöglichen, den Rest bezahlt man beim Kauf und über die Laufzeit.

 

[Nixdorf]

Wäre ja eigentlich sehr interessant, wenn Mainboardhersteller zu ihren zig Modellen auch mal Werte zur durchschnittlichen Leistungsaufnahme der Boards bei default-Einstellungen veröffentlichen würden.

Das macht leider niemand. Und Tests kann man selten vergleichen, weil immer mit abweichenden, anderen Komponenten gemessen wird. Eine der wenigen guten Vergleichsmöglichkeiten sind seltene, große Vergleichstests von hardware.info. Hier ist einer für X570 (ja, auf niederländisch). Aber selbst bei denen kann man nicht über Tests hinweg sinnvoll Vergleiche anstellen, sondern nur innerhalb des einen, großen Tests.

Ergänzung (13. Oktober 2022)

Ah stimmt natürlich, die Grafikkarte hab ich gerade komplett vergessen, die 25W der 3090Ti sind natürlich ne Wucht. Wenn das wegfällt, ist es schonmal deutlich weniger dramatisch.

Die Tests hier bei ComputerBase sind beim Thema Idle daher auch problematisch, denn in dem Diagramm sind zwar die Ryzen 7000 mit der 3090 Ti gemessen, aber einige der anderen mit einer RTX 3080, die mit 9W auskommt. Und bei AM4 sind einige mit B550 und einige mit X570 drin. Da muss man sich schon ein enzyklopädisches Wissen bezüglich der Tests anlesen, um das im Hinterkopf zu behalten.

Ergänzung (13. Oktober 2022)

[Quelle: OC und Effizienz vorbildlich: MSI MAG X570S TORPEDO MAX im Test | hardwareluxx.de]

Ach ja, der HardwareLuxx macht es bei den Tests auch ganz gut. Die gucken sogar, ob man mit Abschaltung von Boardkomponenten was sparen kann.

Ergänzung (13. Oktober 2022)

Ein Motherboard mit weniger Ausstattung oder kleinerem Chipsatz hat eine geringe Leistungsaufnahme.

Im Test zu Ryzen 5000 wurde das auch mal kurz angerissen:

 

[NOTAUS]

Das ist halt das Problem, die Entwicklung geht einfach in die falsche Richtung. man müsste bei gleichbleibender Leistungsaufnahme mehr Rechenleistung rausholen.

 

[Nixdorf]

man müsste bei gleichbleibender Leistungsaufnahme mehr Rechenleistung rausholen.

Das ist ein anderes Thema als Idle, denn mehr Rechenleistung bei gleicher Leistungsaufnahme gibt es bei jeder neuen Generation. Ein 7700X bei 65W ist so schnell wie ein 3900X bei 131W.

 

[NOTAUS]

Das war mir neu, dass im Idle keine Rechenleistung mehr in Anspruch genommen wird.

 

[Nixdorf]

Das war mir neu, dass im Idle keine Rechenleistung mehr in Anspruch genommen wird.

Die Definition von Idle ist, dass die CPU nichts zu tun hat. Du verwechselt Rechenleistung ("Performance") mit elektrischer Leistungsaufnahme ("Stromverbrauch").

Ergänzung (13. Oktober 2022)

man müsste bei gleichbleibender Leistungsaufnahme mehr Rechenleistung rausholen.

Ich interpretiere das nun mal so, dass das Nicht-Mehr-Sinken des Idle-Verbrauchs in den letzten Jahren gemeint ist. Da sind die Käufer aber zum Teil selber dran schuld. Dickes Board, dicke GPU, Unmengen an Lüftern, Wasserkühlung, RGB-Quatsch. Und dann wundern, wenn die Kiste im Idle die 100W reißt. Die CPUs haben daran dann nur einen sehr kleinen Anteil.

 

[Nixdorf]

Ich habe übrigens für das noch folgende Test-Update mit 7600X und 7900X auch eine Messung im Idle ohne dedizierte GPU angefragt.

Jemand hat doch bereits dran gedacht. Die c't hat Ryzen 7000 nur mit der iGPU gemessen, mit 32 GB RAM und 1TB M.2-SSD. Der 7700X lag dort bei 39W im Idle, ein 12600K mit iGPU sowie ein 5800X mit RX 6400 zum Vergleich bei jeweils 30W. Den höheren Wert führen sie vor allem auf das "luxuriös ausgestattete" Mainboard X670E Aorus Master zurück.

Den niedrigsten Wert im Vergleich mit 25W haben sie mit einem 2700X gemessen. Das kann ich grob bestätigen, allerdings ist das nicht so einfach. Wirklich alle Programme müssen beendet werden, selbst installierte Dienste sind zu stoppen, für die verbaute HDD ist die Parkfunktion zu aktivieren, und wenn man dann den Rechner in Ruhe lässt, dann sieht man tatsächlich nach einiger Zeit 27,5W am Messgerät. Die Differenz kann sich aus einem anderem Board ergeben, außerdem habe ich 64 GB RAM in 4 Modulen verbaut, die RX 6600 braucht glaube ich 1W mehr als die RX 6400, und auch eine geparkte HDD verbraucht nicht gar keinen Strom. Wenn ich hingegen die Hintergrunddienste laufen lasse, die Platte normal läuft, und nur der Browser beendet wird, dann sind es eher um die 41W. Dies als Hinweis, dass echter und angeblicher Idle oft weit auseinander liegen.

In dem Test hat die c't übrigens noch darauf hingewiesen, dass schneller Arbeitsspeicher ein wichtiger Übeltäter bei hohen Idle-Werten ist. Mit DDR5-5200 und nur leicht erhöhten 1,15V Spannung statt der 1,1V-JEDEC-Spec ging es um 3W nach oben, mit DDR5-6000 bei 1,35V sogar um krasse 18W.

 

[jusaca]

In dem Test hat die c't übrigens noch darauf hingewiesen, dass schneller Arbeitsspeicher ein wichtiger Übeltäter bei hohen Idle-Werten ist. Mit DDR5-5200 und nur leicht erhöhten 1,15V Spannung statt der 1,1V-JEDEC-Spec ging es um 3W nach oben, mit DDR5-6000 bei 1,35V sogar um krasse 18W.

Waas? Das ist auch unerwartet, hab den RAM bisher nicht als für den Stromverbrauch potentiell relevante Komponente betrachtet, gut zu wissen. Allein das ist ja zwischen vielen Intel und AMD Tests dann ein riesiger Unterschied!

Danke für die anderen Vergleichswerte, das hilft bei der Abschätzung was real erzielbar ist. Trotzdem irgendwie ernüchternd und unerwartet...

 

[Shadow86]

Ja, Ram ist auch eine üble Baustelle, grad AMD Ryzen bis Zen 3 5000, bei Zen 4 7000 bin ich noch überfragt, liegt über 3200 MHz Ramtakt auch eine sehr hohe SoC Spannung an.

Ich stelle mir grad auch ein neues System zusammen und will auch im Idle soweit runter wie möglich, hier muss aber nicht unbedingt aufs letzte Watt gekämpft werden, nun habe ich auch auch noch folgenden Ram G.Skill Trident Z Royal Elite gold DIMM Kit 32GB, DDR4-3600, CL14-14-14-34, wird mit meiner Zielsetzung definitiv kollidieren, habe noch anderen 3200ter Ram hier, kann dann später wenn das Teil fertig ist schnell vergleichen, wie hoch der Idle Unterschied sein wird.

Kenne Deine Leistungsansprüche abseits des Idlemodus jetzt nicht, kann aber ansonsten auch einen ASRock DeskMini X300 sehr für geringen Idleverbrauch empfehlen, habe dort einen 8-Kerner 5700G drin, Crucial Ballistix SODIMM 32GB Kit (2 x 16GB) DDR4-3200 Gaming RAM (gibt es wohl nicht mehr), 1 TB Samsung 980 Pro NVMe SSD (wollte keine 3.0er kaufen, auch wenn das Board "nur" 3.0 kann), Intel WiFi 6 AX200 WLan Karte, gekühlt vom Noctua NH-L9a-AM4 chromax.black und pendelt im Idle zwischen 12W - 20W.

Falls aus Gründen dann eine diskrete Grafikkarte benötigt wird, lohnt vielleicht ein Blick auf die ASRock DeskMeet Serie, AMD / Intel.

Auf jeden Fall ein interessantes Thema.

 

[Nixdorf]

grad AMD Ryzen bis Zen 3 5000, bei Zen 4 7000 bin ich noch überfragt, liegt über 3200 MHz Ramtakt auch eine sehr hohe SoC Spannung an

In dem Zusammenhang gab es neulich hier ein Thema im Forum. Bei einem 5900X war der Eco-Mode "kaputt", denn statt normaler 18000-19000 Punkte im CB R23 gab es weniger als 14000 Punkte. Der Leistungsverlust von fast 40% ist untypisch. Der Übeltäter war dort eine deutlich zu hohe SOC-Spannung, bei der das I/O-Die eine hohe Leistungsaufnahme hatte, die dann wiederum den CCDs entscheidendes PPT-Budget geklaut hat.

Ergänzung (14. Oktober 2022)

hab den RAM bisher nicht als für den Stromverbrauch potentiell relevante Komponente betrachtet, gut zu wissen

Zum einen steigt der Verbrauch der Module quadratisch mit der Spannung. Zum anderen muss für höhere Transferraten ggf. auch der Speichercontroller höher takten und verbraucht dann, wie von @Shadow86 schon angesprochen, ebenfalls mehr. Die Berichte hier im Forum, wo sich Nutzer beschweren, weil ein Dual-CCD-Ryzen im Idle ein PPT von über 30W hat, dürften allesamt auf hohe SOC-Spannung mit schnellem RAM zusammenhängen, das oberhalb der offiziellen CPU-Spec von DDR4-3200 läuft. Bei Ryzen 7000 geht die Spec übrigens bis DDR5-5200.

 

[jusaca]

Ich habe die Tage auch noch gelesen, dass die hohe Stromaufnahme des RAM auf AM5 Mainboards aktuell noch angegangen wird und mit zukünftigen FW Updates von AMD nachgebessert werden soll.

Leider find ich gerade keine Quelle mehr zu der Aussagen, ich bin in jedem Fall mal drauf gespannt.