Stromverbrauch
Unter Stromverbrauch versteht man umgangssprachlich den "Verbrauch" von Stromenergie, gemessen an der verrichteten elektrischen Arbeit beim Fließen von Strom durch einen elektrischen Widerstand, siehe Technische Nutzung des elektrischen Stroms.
Ohne spezielles Messgerät wird i.d.R. die gesamte Stromaufnahme eines Systems in Watt als Verbrauchswert angegeben. Darin eingerechnet sind die versorgenden Netzteile (intern oder extern), die einen bestimmten Wirkungsgrad aufweisen und auf diese Weise keine direkten Rückschlüsse auf den tatsächlichen Verbrauch der Rechenarbeit leistenden Komponenten zulassen. Mit speziellem Messgerät ist es möglich, die Stromaufnahme in Ampere von einzelnen Komponenten zu messen und in realistische Verbrauchswerte dieser Komponenten umzurechnen.
Bei von BOINC auf geeigneten Rechengeräten (Computer aller Art) verursacht die geleistete Rechenarbeit einen Energieverbrauch, der sich als Stromverbrauch mit einem Messgerät messen lässt. Abhängig von der Effizienz der Computer (Gesamtsystem aus Chipsatz, CPU, Komponenten und Stromversorgung) schwankt der Verbrauch für diese Rechenarbeit entsprechend. BOINC bzw. allgemein Distributed Computing-Programme stellen in der Regel für Hardware unspezifische Programme bereit, d.h. die allgemein Standardmethoden für die Berechnung folgen und daher keine identische Stromaufnahme zeigen, sondern in höchst unterschiedliche Verbrauchswerte abhängig von der Hardware resultieren. Es verbieten sich demnach Aussagen, wonach Distributed Computing-Programme einen bestimmten "Stromverbrauch" aufweisen.
Abweichend davon existieren optimierte Clients, die zwar besser angepasste Rechenmethoden für die eingesetzte Hardware einsetzen, jedoch abermals keine festen Verbrauchswerte für die geleistete Rechenarbeit definieren bzw. planbar formulieren können.
Der "Stromverbrauch" bestimmter Hardware bestimmt sich i.d.R. anhand der Grenzwerte, die der Hersteller für die maximale Stromaufnahme in Watt vorgesehen hat. Hierzu liegen abweichende Definitionen vor, z.B. für die vorrangig Strom aufnehmende Komponente CPU die TDP (Thermal Design Power) oder ADP (Average CPU Power). Moderne Chipsätze und CPUs sind bereits auf energiesparende Betriebszustände ausgelegt und werden automatisch durch Schutzfunktion vor thermischer Überhitzung geregelt, deren Stromaufnahme ist deshalb durch diese vom Hersteller vorgesehenen Takt- und Temperaturzustände intern geregelt und teilweise unabhängig von der Leistungsanforderung durch Distributed Computing-Programme. Für GPUs gelten diese herstellerspezifischen Regelprozesse und Einschränkungen in ähnlicher Weise. Stromsparmechanismen können deshalb sowohl in die Leistung von Recheneinheiten (CPU, GPU u.a. Koprozessoren) als auch den "Stromverbrauch" beeinflussen.
Im Weiteren ist der Stromverbrauch insbesondere von dem Taktniveau von CPU und GPU abhängig, dieser kann im Design (Prozessoreigenschaften), von Modell wie von Hersteller variieren bzw. mit anderen Chipsatz-Komponenten anders angesteuert werden, so dass am Ende gleich aufgebaute Computersysteme oder Systeme mit herstellerverschiedenen CPUs trotz identischer Taktraten selten identische Stromverbrauchswerte zeigen.
Verbesserungen des "Stromverbrauches" lassen sich daher grundsätzlich durch Anpassung bzw. Optimierungen der Betriebszustände (Taktraten, Spannungswerte) erzielen oder Austausch von Komponenten, die für die Gesamteffizienz eines Computersystems mit verantwortlich sind (Netzteile, Chipsätze, RAM, sonstige Komponenten). Per Software lässt sich bei gegebener Hardware-Konfiguration (Gesamtsystem) die "Nutzungsstärke" von CPUs und GPUs im BOINC-Manager und teilweise in anderen Distributed Computing-Programmen einstellen, BIOS-Einstellungen und ergänzend Hilfsprogramme (Tools) eignen sich ebenfalls dafür, bestimmte Lastgrenzen bezüglich Taktfrequenzen wie Spannungswerten vorab zu definieren, um den "Stromverbrauch" wie die entstehende, zu kühlende Abwärme zu begrenzen.
Ein letzter Aspekt des "Stromverbrauches" im Kontext Distributed Computing ist die Relation zu den erzielbaren credits, unabhängig von der Effizienz des Gesamtsystems sind dadurch Aussagen etwa über credits pro Watt möglich bzw. bei Folding@home die häufig verwendete Angabe PPD (Points per day) pro Watt. In dieser Betrachtung relativieren sich der maximale Leistungsansatz (credits) in Richtung maximaler Leistungseffizienz (credits pro Watt).
Tabellen über den Stromverbrauch bestimmter CPUs und GPUs finden sich in den aktuellen Testberichten der diversen Computermagazine bzw. konkrete Messungen unter Teil- und Vollast durch Distributed Computing-Programme im Forum.
