Denkfehler

[/mecki78]

Wenn ein Rechner doppelt so schnell ist, dann braucht er zwar für die selbe Aufgabe ggf. nur halb so viel Zeit, aber weil er eben alles viel schneller fertig hat, wird auch viel mehr mit dem gemacht. Wenn mein Rechner z.B. ein Projekt doppelt so schnell bauen kann wie bisher, dann baue ich das Projekt auch deutlich öfters als vorher, eben weil das jetzt so schnell geht, und dann spart die Geschwindigkeit eben keine Energie ein. Vorher habe ich mir eben wohl überlegt, ob ich das jetzt schon wieder bauen soll oder lieber noch ein paar weitere Änderungen einbaue bevor ich wieder einen vollen Test laufen lasse. Der Test ignoriert den Mehrverbrauch an Energie, der dadurch entsteht, weil sich das Verhalten der Nutzer (oder auch das von Software) ändert, weil jetzt mehr Rechenpower zu Verfügung steht und dieser macht den Pseudospareffekt so gut wie immer zu Nichte.

/Mecki

[mb (Golem.de)]

Ich erkenne weder bei mir noch bei Ihnen einen Denkfehler. :)

Wer mehr mit dem Rechner macht, braucht mehr Energie dafür, da stimme ich Ihnen vollkommen zu.

[Lehmmanbnhb]

/mecki78 schrieb:
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> Der Test ignoriert den Mehrverbrauch an Energie, der dadurch
> entsteht, weil sich das Verhalten der Nutzer (oder auch das von Software)
> ändert, weil jetzt mehr Rechenpower zu Verfügung steht und dieser macht den
> Pseudospareffekt so gut wie immer zu Nichte.

Hinzu kommt die Leerlaufleistungsangabe.

Von der gesamten Leistung, die typische Arbeitsplatzrechner-Komponenten wie Grafikkarten oder CPUs am Tag durchsetzen, dürfte typisch der Großteil auf Leerlaufverluste und nur ein geringerer Teil auf Verluste unter Vollast entfallen.

Den Lüfter meines Notebooks habe ich z.B. schon seit Tagen nicht mehr gehört.

Natürlich braucht ein VW-Bus pro kg transportierter Zuladung weniger Kraftstoff als ein Golf, wenn ich damit insgesamt eine Tonne Pflastersteine aus dem Baumarkt hole.

Aber das mache ich ein mal im Jahr, während ich jeden Tag zur Arbeit fahre und die Kinder in den Kindergarten bringe, kann ich mit dem Golf das Jahr über viel Geld sparen, und muß dann notfalls an einem Wochenende drei mal zum Baumarkt fahren, oder für drei Stunden im Baumarkt einen Transporter mieten.

[/mecki78]

mb (Golem.de) schrieb:
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> Ich erkenne weder bei mir noch bei Ihnen einen Denkfehler. :)

Der Denkfehler ist die Annahme, dass immer gleich viel Arbeit verrichtet wird.

Wenn ein System 1 Stunde braucht um eine Aufgabe zu erledigen und dabei 200 Watt benötigt, dann kann das System in 8 Stunden 8 Aufgaben abarbeiten und wird dann 8 Stunden lang konstant 200 Watt verbrauchen.

Kann ein System die gleiche Aufgabe in 30 Minuten erledigen und benötigt dabei 400 Watt, dann wäre das System mit 8 Aufgaben schon nach 4 Stunden fertig und hätte dann 4 Stunden lang 400 Watt verbraucht, was genau der gleiche Gesamtverbrauch ist. Obwohl also das System an sich mehr (doppelt so viel) verbraucht, hat es in der Summe nicht mehr verbraucht, da es weniger Zeit (nur die halbe) gearbeitet hat.

Das ist die Prämisse des Artikels und darauf basiert die Aussage, dass ein System mit mehr Stromverbrauch in der Summe nicht mehr verbraucht, wenn es entsprechend Leistungsstärker ist.

Nur der Punkt ist der: Wenn das System nach 4 Stunden mit 8 Aufgaben durch ist, wird man es kaum danach 4 Stunden nutzlos herumstehen lassen und bewundern, sondern man wird das System auch irgendwas in den restlichen 4 Stunden machen lassen und egal was das ist, das verbraucht Strom und damit wird das System am Ende des Tages nach 8 Stunden garantiert nicht gleich viel verbraucht haben.

Faktisch führt ein System, mit höherer Leistungsaufnahme in der Praxis immer zu mehr Stromverbrauch. Eine Einsparung durch "Aber dann muss das System ja weniger arbeiten, weil es schneller fertig ist" gibt es in der Realität nicht. Das ist so wie eine Arbeitserleichterung bei Mitarbeitern nicht zu weniger Arbeit führt. Brauchte ein Mitarbeiter bisher 16 Minuten am Fließband pro Produkt und braucht jetzt dank einer neuen Maschine nur noch 8, dann kann sich der Mitarbeiter jetzt nicht doppelt so viel Zeit pro Produkt lassen, sondern dann wird erwartet, dass der Mitarbeiter jetzt doppelt so viele Produkte pro Tag fertigstellt und das Stress- bzw. Arbeitslevel bleibt somit für den Mitarbeiter immer gleich.

/Mecki

[cx2050]

/mecki78 schrieb:
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> mb (Golem.de) schrieb:
> ---------------------------------------------------------------------------
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> > Ich erkenne weder bei mir noch bei Ihnen einen Denkfehler. :)
>
> Der Denkfehler ist ....

Also ich erkenne im Artikel keinen Denkfehler, er ist ansich schlüssig, die Kernaussage eigentlich sogar trivial:
Das effizientere System benötigt für eine definierte (Rechen)Aufgabe weniger Energie, oder es erledigt bei definiertem Energiebedarf mehr (Rechen)Aufgaben. Unter der Annahme, dass die Qualiät der (Rechen)Ergebnisse nicht von der Zeit abhängt, und genügend Aufgaben vorhanden sind, kann man sich also aussuchen, ob man mehr Rechnungen erledigen oder weniger Rechner anschaffen möchte. Im Artikel wird auch nicht angenommen, dass *immer* gleich viel Arbeit verrichtet wird, sondern nur im Rahmen des Tests, um vergleichbare Resultate zu erhalten.
(Habe zunächst bewusst auf den Begriff "Arbeit" verzichtet, da ich ihn äquivalent zur Energie im physikalischen Sinne auffasse, gemessen in Ws, Nm oder J. Und da wird beim Rechner im Grunde nur elektrische in Wärmeenergie gewandelt.)

Deine blumig umschriebene Kernaussage scheint hingegen zu sein: Energie spart man nur, indem man weniger Arbeit verrichtet. Ok, stimmt irgendwie, passt aber in etwa so schlecht in den Kontext des Artikels, wie der Vergleich mit einem menschlichen Arbeiter: Warum sollte der Mitarbeiter mehr Stress haben, wenn eine Maschine ihn derart unterstützt, dass er die gleiche Arbeit in der hälfte der Zeit erledigen kann? Bzw. sie es ihm ermöglicht, mehr Produkte in der gleichen Zeit herzustellen? Wie wirk sich Stress auf einen Computer aus? Verrechnet sich ein schneller Computer häufiger als ein langsamer?

[don.redhorse]

Es ist in sich logisch das ein modernes schnelleres System weniger Energie benötigt als ein altes. Vergleicht man mal nicht zwei aktuelle Systeme, also zwei Gens, sondern geht über 20 Jahre. Wieviel Energie würde eine Renderfarm jetzt für ToyStory benötigen im vgl. zu damals? Ich lehne mich ganz ganz weit aus dem Fenster und sage: deutlich weniger. Würde man den Film aber heute neu machen, würde man sich Möglichkeiten verwenden die damals nicht gingen. Unterm Strich würde ein solcher Film wahrscheinlich noch weniger Energie benötigen als Seinerzeit, aber dafür wahrscheinlich früher fertig werden und halt ganz ganz anders, sagen wir mal technisch besser aussehen.

Damit haben wir jetzt beide Aussagen. Einmal ein neueres System ist effizienter, obwohl es während der Arbeit mehr Energie umsetzt, aber halt schneller fertig ist. Andererseits wird dieses schnellere System anders gefordert und es wird mehr Energie umgesetzt als auf einem alten System in der gleichen Zeit. Das schließt sich aber nicht gegenseitig aus und ist eigentlich nur der Schritt nach der Erkenntnis aus diesem Artikel. In sondern stimme ich dem Autor des Artikels vollumfänglich zu, während du, Mecki, oder eigentlich nur den nächsten Schritt aufgezeigt hast.

Das Gleiche zieht man bei der Beleuchtung. LED sind ja so sparsam. „Früher“ ™ hatte man drei Glühlampen à 60 Watt im Raum, heute hat man 30 LEDs à 6 Watt im Raum. Ambiente Beleuchtung etc. die Kernaussagen LED ist sparsamer als eine Glühlampe stimmt ja trotzdem noch, nur torpediert unsere Anwendung diese Ersparnisse. Man gucke in die Vorgärten und auch auf die Hausbeleuchtung neu gebauter Häuser.

BTT: Joule ist natürlich eine schöne Einheit, weil es eben eine SI Einheit ist. Wenn ich mir einen neuen Rechner kaufe (der letzte Wechsel war ein 3770 Hacki gegen einen M1 Mini) hänge ich vorher für einige Zeit ein kWh Messystem vor die ganze Hardware und erfasse über einige Wochen den Bedarf des alten Rechners und danach den des neuen Rechners. Vom Wechsel 2500k zum 3770k (und 4870HD zu 6800HD) ist der Verbrauch mehr oder minder gleich geblieben. Aber zum M1 hin ist er wahrlich eingebrochen. Den Intel habe ich nach Gebrauch immer abgeschaltet, den Mini schalte ich mir eigentlich nur aus wenn ich weiß das ich einen Tag, oder so nicht da bin. Trotzdem ist die Kiste „einen Arsch voll“ schneller und schwubbziger als die Intelkiste.

Unterm Strich würde mich aber eher die Arbeitsaufnahme im kWh für eine Sammlung von Arbeit über eine längere Zeit interessieren, als eine Joule Angabe für eine einzelne Aufgabe. Ich sage mal ein Durchlauf der SPEC, dazu ein Script mit X Spielen, mit Aufgaben von Anwendungen etc. sagen wir mal Aufgaben für eine Woche für einen M1. Genau die gleichen Aufgaben halt für alle Systeme und die dabei aufgenommene Arbeit und die Zeit(!) dazu in Relation setzen. Unterm Strich hätte man damit sicherlich eine richtig schöne Aussage. Leider wird das vom Arbeitspensum her nicht machbar sein.

[Dwalinn]

Klingt irgendwie nach einem sehr persönlichem Problem.

[/mecki78]

Dwalinn schrieb:
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> Klingt irgendwie nach einem sehr persönlichem Problem.

Genau, ist total persönlich. Wenn morgen dein Arbeitgeber dir einen schnelleren Rechner hinstellt und der jetzt schon nach 4 Stunden alle Aufgaben hat arbeiten können, für die dein altere 8 gebraucht hat, dann wird der dir sicher zugestehen, dass du schon nach 4 Stunden nach Hause gehst oder einfach 4 Stunden lang Löcher in die Luft starrst. Der wird natürlich nicht verlangen, dass du jetzt in den restlichen 4 Stunden was anderes mit diesem tollen Rechner machst, richtig? Doch, wird er? Dann ist aber die Einsparung eine Milchmädchenrechnung, denn dann wird dein neuer Rechner garantiert mehr Strom pro Tag verbrauchen, egal wie schnell er geworden ist und dann ist das Problem sicherlich alles, aber nicht persönlich.

/Mecki

[cx2050]

/mecki78 schrieb:
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> Dwalinn schrieb:
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> -----
> > Klingt irgendwie nach einem sehr persönlichem Problem.
>
> Genau, ist total persönlich. Wenn morgen dein Arbeitgeber dir einen
> schnelleren Rechner hinstellt und der jetzt schon nach 4 Stunden alle
> Aufgaben hat arbeiten können, für die dein altere 8 gebraucht hat, dann
> wird der dir sicher zugestehen, dass du schon nach 4 Stunden nach Hause
> gehst oder einfach 4 Stunden lang Löcher in die Luft starrst. Der wird
> natürlich nicht verlangen, dass du jetzt in den restlichen 4 Stunden was
> anderes mit diesem tollen Rechner machst, richtig? Doch, wird er? Dann ist
> aber die Einsparung eine Milchmädchenrechnung, denn dann wird dein neuer
> Rechner garantiert mehr Strom pro Tag verbrauchen, egal wie schnell er
> geworden ist und dann ist das Problem sicherlich alles, aber nicht
> persönlich.

Ein vernüftiger Arbeitgeber wird in dem Fall nicht milchmädchenrechnen, er wird mehr Arbeit akquirieren, oder Lohnkosten sparen (weniger Mitarbeiter beschäftigen).

[/mecki78]

cx2050 schrieb:
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> Ein vernüftiger Arbeitgeber wird in dem Fall nicht milchmädchenrechnen, er
> wird mehr Arbeit akquirieren, oder Lohnkosten sparen (weniger Mitarbeiter
> beschäftigen).

Aber darum geht es im Artikel nicht. Im Artikel geht es um die Aussage, dass ein System, dass doppelt so viel Strom verbraucht, am Ende nicht mehr Strom verbraucht, wenn es dafür doppelt so schnell ist, weil dann verbraucht es zwar doppelt so viel Strom, muss aber auch nur halb solange arbeiten und das ergibt in der Summe den gleichen Verbrauch. Und das stimmt aber nur, wenn das System am Ende des Tages auch exakt nur gleich viel Arbeit verrichtet haben wird. Aber niemand kauft sich ein doppelt so schnelles System, um damit dann am Ende des Tages nur genauso viel Arbeit zu verrichten, wie er auch problemlos mit einem halb so schnellen System hätte verrichten können.

Ich kann es auch so formulieren: Wenn du jeden Tag 3 Stunden Online Games zockt, dann wird dich das mehr Strom kosten, wenn dein System dabei permanent 600 Watt verbraucht, als wenn es dabei nur 300 Watt verbraucht. Mag ja sein, dass dein 600 Watt System auch doppelt so schnell ist, aber deswegen spielst du jetzt nicht nur 1,5 Stunden, du spielst immer noch 3 Stunden, dann halt mit einer höhere Framerate unter einer höheren Auflösung. Anzunehmen ein System das mehr Strom verbraucht wird in der Summe nicht mehr Strom verbrauchen, nur weil es schneller ist, ist eine Milchmädchenrechnung.

Und wenn ich Effizienz vergleichen will, dann macht man das nicht auf Zeit, sondern auf geleistete Arbeit. D.h. man vergleicht z.B. MIPS-per-Watt, was mir sagt wie viele Rechenleistung (MIPS) erhalte ich pro Watt, die ich in diese CPU investieren muss. Denn ich habe nichts davon, wenn meine CPU doppelt so schnell wäre, wenn die Daten langsamer rein kommen, als die CPU sie verarbeiten kann, weil dann muss die CPU auf die Daten warten und dann wird sie eben nicht in der halben Zeit fertig sein und auch dann geht die Milchmädchenrechnung nicht auf.

/Mecki

[Dwalinn]

Du schaffst also jetzt den job von 2 für den dein Chef sonst eine person hätten einstellen müssen die ihren eigene PC bekommen hätte.

[crustenscharbap]

Genau. Man müsste die Joule mit der Punktzahl von Cinebench dividieren. Dann hätten wir die Joule Zahl pro Rechenaufwand.

Nach dieser Golem Theorie wären tatsächlich langsame Prozessoren sehr effizient. Sie haben zwar wenig für den Benchmark gebraucht aber weniger errechnet. Die Theorie ist gut um den maximalen Stromverbrauch zu analysieren.

Interessant ist es wenn man die Joule also die Energiemenge für eine selbe Aufgabe berechnen würde. Z.B. 5 Minuten H265 codieren.

Aber meist ist es so, dass trotzdem langsamere CPUs besser abschneiden. So habe ich mein R5 5600G um 11% langsamer gemacht und der braucht hierbei ca 40% weniger Strom unter Last.

[Grimm]

crustenscharbap schrieb:
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> Genau. Man müsste die Joule mit der Punktzahl von Cinebench dividieren.
> Dann hätten wir die Joule Zahl pro Rechenaufwand.
>
> Nach dieser Golem Theorie wären tatsächlich langsame Prozessoren sehr
> effizient. Sie haben zwar wenig für den Benchmark gebraucht aber weniger
> errechnet. Die Theorie ist gut um den maximalen Stromverbrauch zu
> analysieren.
>
> Interessant ist es wenn man die Joule also die Energiemenge für eine selbe
> Aufgabe berechnen würde. Z.B. 5 Minuten H265 codieren.
>
> Aber meist ist es so, dass trotzdem langsamere CPUs besser abschneiden. So
> habe ich mein R5 5600G um 11% langsamer gemacht und der braucht hierbei ca
> 40% weniger Strom unter Last.


Du sitzt da gerade ein paar Falschannahmen auf.
1. Die cinebenchpunktzahl hat mit der Metrik nichts zu tun. Cinebench lässt die CPUs alle die gleiche Aufgabe ausführen. Setzt man die erledigte Aufgabe mit der dafür verbrauchten Energie in Korrelation erhält man eine Metrik mit der man gut die Effizienz vergleichen kann
2. Langsame CPUs brauchen deswegen für diesen Test sehr viel länger als schnellere oder aktuellere CPUs und landen darum weiter hinten
3. Dein Beispiel macht aber das Gegenteil. Eine vergleichbare Aufgabe wäre es ein bestimmtes Video in h265 zu codieren und zu messen wie viel Energie dafür gebraucht wurde. Jetzt unterschiedlich schnelle gpus oder cpus ein Video verschieden oft codieren zu lassen hilft herauszufinden wie schnell sie sind. Aber nicht wie effizient sie sind.
4.was du gemacht hast ist nicht deswegen effizienter weil deine cpu langsamer ist, sondern weil du sie dadurch in ihrem sweetspot betreibst, also dem Bereich indem sie maximal effizient ist. Das ist leider aktuell fast überall der Fall, dass CPUs und gpus weit außerhalb des sweetspots betrieben und so verkauft werden, damit man in den Tests den längsten hat.
Übrigens kann man durch zu weites drosseln der Leistungsaufnahme cpus auch wieder sehr ineffizient machen, gibt dazu schöne Tests bei dem man Desktop und Laptop CPUs bis auf wenige Watt gedrosselt hat^^

[don.redhorse]

genau und der Golem Artikel behandelt ja auch ein andere Szenario. Hier geht es um ältere CPU Gen gegen neue Gen. Ist aber im laufe der letzten 50 Jahre fast immer so gewesen, dass eine neue Gen für die Selbe Aufgabe weniger Zeit und unterm Strich auch weniger Energie benötigt. Wenn man eine aktuelle Gen in der Leistungsaufnahme begrenzt sind sie zwar langsamer, aber die Effizienz steigt auch. Das liegt einfach daran, dass die Hersteller nicht unbedingt den Sweetpoint suchen und ihre CPU dort einreihen, sondern in der Tat einen Punkt suchen in dem die Leistungsaufnahme noch so eben vertretbar ist (sprich kühlbar ist).

[ElTentakel]

don.redhorse schrieb:
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> Das liegt einfach daran, dass die
> Hersteller nicht unbedingt den Sweetpoint suchen und ihre CPU dort
> einreihen, sondern in der Tat einen Punkt suchen in dem die
> Leistungsaufnahme noch so eben vertretbar ist (sprich kühlbar ist).

Das gilt aber nur für High End - und deswegen kaufe ich kein High End. Für wenig mehr Leistung und einiges weniger an Leistungsaufnahme und weniger Geld bekommt man meiner Meinung nach das rundere Gesamtpaket.

[Kilpikonna]

/mecki78 schrieb:
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> Und wenn ich Effizienz vergleichen will, dann macht man das nicht auf Zeit,
> sondern auf geleistete Arbeit. D.h. man vergleicht z.B. MIPS-per-Watt, was
> mir sagt wie viele Rechenleistung (MIPS) erhalte ich pro Watt, die ich in
> diese CPU investieren muss.

Die geleistete Arbeit steckt im Benchmarkdurchlauf. Das ist ne feste Rechenaufgabe. Die Zeit spielt nur deswegen ne Rolle, weil man die elektrische Energie nicht direkt misst, sondern die Leistung. Und eben die Leistung über die Zahl der Messpunkte aufsummiert und mit der Länge eines Messintervalls multipliziert. Quasi das Integral des armen Mannes.

MIPS kannst zwar auch heranziehen, bringt aber am Ende nur Bullshitergebnisse. Das ist dann n rein theoretischer Wert, der nichts mit der Realität zu tun hat.
Wenn deine CPU auf Daten warten muss, sagen die theoretisch möglichen MIPS noch weniger aus als nix.

[ElTentakel]

Ja, tatsächlich zählt am Ende nur das Ergebnis der kompletten Rechenoperationen in einer Sekunde. Und das kann ja auch je Aufgabe ganz anders aussehen. Daher geben ja theoretische Benchmarks eine nette Orientierung, aber sind als Vergleich allein ungenügend.