Arbeitsspeicher-Stromverbrauch: Wie viel Energie benötigt (ungenutztes) RAM? (2024)

Der Arbeitsspeicher in Computern und Notebooks ist unscheinbar, weist Windows ihn doch nicht (mehr) im Explorer aus, so wie das bei Partitionen, Laufwerken und RAM-Disks der Fall ist. Seit Windows Vista visualisiert der Dateimanager das Verhältnis zwischen freiem und belegtem Plattenplatz. Erst wenn Sie in den Task-Manager Ihres Betriebssystems wechseln, bekommen Sie die Arbeitsspeicher-Menge – mitsamt des aktuellen Verbrauchs – angezeigt. Den Explorer nutzen wir gemeinhin öfter als den Task-Manager. Auch im über die Tastenkombination Windows-Pause aufrufbaren Systemfenster, das Ihnen grundlegende Rechner-Spezifikationen näherbringt, taucht der RAM auf; bei dem Dialog handelt es sich in neueren Windows-10-Versionen und unter Windows 11 im Unterschied zu früheren Windows-Versionen um die Einstellungen-App. Im Win-Pause-Fenster sehen Sie eine statische Speicherangabe, also wie viel RAM verbaut ist; nur der Task-Manager wiederum erlaubt dem Nachgehen des Konsums gestarteter Anwendungen.

Starten Sie ein Programm oder laden Sie darin eine Datei, befördert der Prozessor das Element von der Festplatte oder SSD in den Arbeitsspeicher. Letzterer heißt auch RAM (Random Access Memory); ob grammatikalisch

korrekt ist, beleuchten wir in einem weiteren Artikel. Fakt ist, dass man nie genug RAM haben kann, oder? Womöglich stimmt das, vielleicht aber auch nicht. So benötigt Arbeitsspeicher, wie jede andere Komponente im Computer, elektrische Energie.

Der Stromverbrauch sollte möglichst gering ausfallen, so wie beim Prozessor. Dann belastet ein Gerät am Stromnetz (PC, Notebook) Ihr Geldbudget nicht über Gebühr. Im Falle eines nicht stationär, also im Batteriebetrieb betriebenen Notebooks gilt, dass die mobile Laufzeit länger ausfällt, je knauseriger sich RAM, CPU, SSD & Co. geben.

Moderne Prozessoren und auch SSDs sind schon mal für eine hohe Geschwindigkeit und für mehr Akkulaufzeit respektive geringen Energiebedarf gut: Intel-CPUs der 12. Generation verfügen gemäß dem Big-Little-Prinzip über Kerne in zwei verschiedenen Architekturen. Es gibt P-Kerne (Performance-Kerne) und E-Kerne (Effizienz-Kerne). Die P-Cores liefern Leistung, wenn sie nötig ist, während die E-Cores einen niedrigen Energiekonsum an den Tag legen und sich für Basisaufgaben eignen. SSDs verzichten auf das Bewegen mechanischer Bauteile, wie nur Festplatten sie haben, und verbrauchen daher weniger Strom als ihre HDD-Kollegen (Hard Disk Drives, Festplatten). Auch dass Sie dank flotterer Arbeitsweise von CPUs und SSDs schneller mit der Arbeit fertig sind, befördert das Energiesparen: Sie können Ihr Gerät nach Erledigen einer Aufgabe wie Konvertieren oder Backup-Erstellung früher herunterfahren.

Bevor es losgeht mit RAM-Stromverbrauch-Interna, drei Software-Empfehlungen: Neuere Windows-10-Versionen und Windows 11 komprimieren RAM-Inhalte. Ist Ihnen die Einsparung nicht genug, schaufeln Sie per Mausklick in einem Tool wie Wise Memory Optimizer Hauptspeicher frei.

Mit Autoruns entrümpeln Sie den Autostart und profitieren in der Folge nach System-Neustarts von geringeren Verbräuchen.

Möchten Sie Ihren RAM-Speicher aufrüsten? Sinnvoll, falls in Autoruns nur wenig Optimierungsspielraum besteht. Hilfe bietet Ihnen das Analyse-Tool RAMExpert.

Sprechen wir von der PC-Performance im Kontext von RAM: Ist zu wenig Kapazität vorhanden, muss Windows Daten daraus auslagern. Dies geschieht, damit das Betriebssystem aufgerufene Programme nicht schließen muss. Der Rechner bleibt dank des Auslagerns alias Swappen (Schreiben von Daten in die

, auch Swap-Datei genannt) funktionsfähig. Im Falle einer HDD-Magnetplatte als Boot-/Swapping-Laufwerk kommt es nun jedoch festplattenbedingt zu einem gewissen Stromverbrauch sowie einer deutlichen Verlangsamung. Eine SSD ist genügsamer.

Das Szenario "erhöhter Stromverbrauch und PC-Verlangsamung durch Swappen" fällt heute kaum noch so exorbitant aus wie früher. Denn die knauserigen (Swap-)SSDs sind viel flotter als Festplatten. Genug RAM sollte auf jeden Fall in Ihrem Pflichtenheft beim PC- oder Notebook-Kauf stehen, zumal sich der Speicher vor allem bei Notebooks mittlerweile häufig nicht mehr aufrüsten lässt. 4 Gigabyte (GB) galten zur Windows-7-Hochkonjunktur als gängig, heute ist das wenig und 8 GB RAM sollten die untere Messlatte markieren.

Doch kann man es beim Bestücken eines neuen PCs im Online-Konfigurator mit RAM oder beim Aufrüsten von selbigem auch übertreiben? Wenn Sie immer einen gewissen Puffer an freiem, theoretisch noch auslastbarem RAM haben, ist das gut – es macht Ihre Maschine zukunftsfähig. Was aber ist, wenn Sie den flüchtigen Speicher in so hoher Menge verbauen (lassen), dass Sie ihn auf absehbare Zeit nicht ausschöpfen? Mutiert Ihr PC zu einem Stromverbrauchsmonster?

So viel vorab: Auch ungenutzter RAM benötigt Strom. Es liegt nicht in Ihrer Handhabe, welche der verbauten RAM-Module Windows mit Daten beschreibt, ehe sie bei Stromlosigkeit der Riegel (durch Herunterfahren von Windows) daraus wieder gelöscht werden. Es ist jedoch so, dass RAM nur einen geringen Teil am PC-Gesamt-Energiebudget ausmacht. Ein Vorschlag: Wollen Sie etwa 128 GB RAM verbauen (lassen) oder ein fertiges Gerät damit kaufen, bietet es sich an, zum Reduzieren des Energiebedarfs bis zu dem Zeitpunkt, wo Sie die üppige Kapazität wirklich benötigen, zunächst nur 64 GB zu verwenden. Da PCs modular aufgebaut sind, lässt sich weiterer RAM nachrüsten, sofern Ihr Mainboard die Kapazität unterstützt. Das bietet sich an, wenn Sie anhand des Windows-Task-Managers feststellen, dass Sie mit einer 64-GB-Kapazität – die allenfalls Profis mit Daten vollzuschreiben wissen und Normalo-User nicht vollständig füllen werden – an Grenzen stoßen.

Vor dem Zusammenstellen von PC-Komponenten, wenn man sie selbst zusammenbauen oder sie online im Konfigurator (mitunter samt kostenpflichtiger Zusatzoption des Zusammenbaus) bestellen will, empfiehlt sich das Konsultieren eines Netzteilrechners. So ein Web-Tool gibt eine Empfehlung, wie viel Watt das Netzteil für die Stromversorgung mitbringen sollte.

Mitunter fragen solche Kalkulations-Services keine Interna zum RAM ab und wenn doch, dann nicht immer alle Spezifikationen (Anzahl der Module, Kapazität, DDR-Typ; DDR3 ist veraltet, aktuell sind DDR4 und DDR5 – Sie verwenden Motherboard-abhängig entweder Riegel der einen oder anderen Technologie in Ihrem PC). Als Positivbeispiel ist uns der

aufgefallen, der Speichereinträge zu DDR3 und DDR4 anbietet.

Wir befragten die Firma

– Anbieter von SSDs, Festplatten, USB-Sticks, Speicherkarten und RAM – zum Energiebedarf von Arbeitsspeicher. Die Antworten von Christoph Oechsner, Tech Support Engineer, sind aufschlussreich.

1. Welchen Anteil am Stromverbrauch hat RAM? Lässt sich ein grober absoluter Wert oder ein ungefährer Prozentwert angeben, beispielsweise hinsichtlich DDR4 oder DDR5 und mit Blick auf Desktop-Computer und/oder Notebook-Speicher (SODIMM-RAM)?

Christoph Oechsner: "Arbeitsspeicher hat nur einen sehr kleinen Anteil am Gesamtverbrauch eines PCs oder Laptops, so beträgt dieser bei DDR4 zwischen 2 und 5 Watt."

2. Liegen Ihnen Erfahrungen vor, wonach effizienterer RAM sich positiv auf die Akkulaufzeit von Mobilgeräten wie Notebooks auswirkt? Hätten Sie ein Beispiel?

Christoph Oechsner: "Natürlich hat der RAM einen Einfluss auf die Gesamtlaufzeit, jedoch wird dieser Einfluss für den Endnutzer bei vier bis fünf Stunden Laufzeit kaum spürbar sein."

3. Wenn man einen Power-Desktop-PC hat, der sich in durchweg starken Komponenten äußert (wie i9-CPU, High-End-Grafikkarte et cetera), hat selbst viel verbauter RAM prozentual weniger Anteil am gesamten Energieverbrauch als bei einem Rechner mit durchschnittlichen Komponenten, aber relativ viel RAM. Mutiert ein PC etwa mit noch bezahlbarem Intel-Core-Gen-12-i7-Prozessor und einer Mainstream-, keiner Spieler-Grafikkarte, durch exorbitant viel RAM zum Stromverbrauchsmonster?

Christoph Oechsner: "Benötigen andere Komponenten weniger Strom oder fehlen schlicht, steigt natürlich der Anteil des RAMs am Strombedarf. Angenommen, es wird ein kleiner Prozessor mit 64 Watt TDP [Thermal Design Power, Anmerkung der Redaktion], eine kleine SATA-III-SSD mit 4 Watt und 128 GB 3200 MHz Dual Rank (Zeile 4) verwendet, benötigt der RAM während Schreibvorgängen auf allen 4 DIMMs 8 Watt beziehungsweise 16 Watt Peak bei einem Burst-Refresh. Ein etwas ausgefallenes Szenario, aber dennoch maximal 18 Prozent des gesamten Strombedarfs."

4. Wenn man zum Beispiel 32 GB RAM verbaut hat und aufrüstet oder einen neuen Computer anschafft, und nun sind 64 GB Speicher verbaut. Der DDR-Typ ist gleich. Benötigt der Rechner aufgrund der doppelten RAM-Menge deutlich/spürbar mehr Strom? Wie sieht es mit dem Energieverbrauch aus, wenn man zum Beispiel auf 128 GB RAM hochgeht?

Christoph Oechsner: "Der Stromverbrauch von RAM steigt nicht exponentiell mit der gesamt verfügbaren Kapazität im System. Die CPU verwendet natürlich alle DIMMs [Arbeitsspeicher, Anmerkung der Redaktion] gleichzeitig, so steigt der Stromverbrauch bei zwei Riegeln (Zeile 4) von 1.136 mA beim Schreiben auf 2.272 mA, sollte die gesamte verfügbare Bandbreite genutzt werden müssen. Auch im Stand-by steigert sich der Verbrauch um den Faktor der verwendeten DIMMs, in diesem Beispiel auf 1.312 mA."

5. Kommt es auf den Workload, sprich auf die Aufgabe an, die man am PC ausführt, wenn es um den RAM-Stromverbrauch geht? Office und Webbrowser etwa fordern den Prozessor weniger als aufwendigeres 3D-Rendering. Lässt sich Ähnliches zu Arbeitsspeicher feststellen?

Christoph Oechsner: "Die in der Tabelle [siehe Screenshot oben, Anmerkung der Redaktion) angegebenen Werte beziehen sich auf Burst-Events, wenn also die gesamt verfügbare Bandbreite genutzt wird. Nutzt man nur einen Teil der Bandbreite, verbraucht der RAM auch entsprechend weniger Strom während des Vorgangs."

6. Wenn man zum Beispiel 64 oder 128 GB RAM verbaut hat, um einen gewissen Puffer zu haben, ein Großteil des Speichers wird aber meist nicht genutzt: Gibt es trotzdem einen (beträchtlich) Strom-Mehrverbrauch im Vergleich zu weniger verbautem Speicher (sprechen wir etwa von 32 GB, die man zu gut 80 Prozent auslastet)?

Christoph Oechsner: "Die CPU versucht, alle eingebauten DIMMs gleichmäßig zu belasten, es wird also nicht zuerst Slot 0 aufgefüllt und dann Slot 1. Die angesprochenen 32 GB werden also auf alle DIMMs verteilt."

7. Speicherriegel vom Typ DDR5 weisen einen geringeren Stromverbrauch auf als DDR4-Speichermodule. Inwiefern kann es DDR5 im Vergleich zu DDR4 kompensieren, wenn man zum Beispiel aufgrund von 128 GB RAM eine höhere Energieaufnahme im Rechner hat als sie bloß 32 oder 64 GB hätten? Wiegt eine modernere Double-Data-Rate-Technik einen höheren Verbrauch bedingt durch mehr Kapazität nennenswert auf?

Christoph Oechsner: "Leider haben wir für die höheren Kapazitäten noch keine konkreten Daten vorliegen, daher vergleiche ich in Zeile 9 und 10 8 GB DDR4 mit 16 GB DDR5. Mit der geringeren Spannung benötigt der DDR5-Riegel lediglich im Stand-by weniger Strom, beim Schreiben oder Lesen wird mehr Strom benötigt."

8. Gesetzt sei der Fall, Windows müsste Daten auf die langsamere Systemplatte auslagern, da es gerade an RAM mangelt: Dann nimmt das OS die Festplatte in Anspruch und das vermag mehr Strom zu verbrauchen. HDDs sind ja ferromagnetisch und mit beweglichen Bauteilen ausgestattet. Wäre der Mehrverbrauch beim Auslagern (Swappen) von Daten auf eine SSD, wie sie heute überwiegend als Ersatz zu HDDs zum Einsatz kommt, im Energielevel überhaupt relevant? Spielt es energieverbrauchstechnisch eine nennenswerte Rolle, ob benutzte Daten stets im RAM abgelegt sind oder ob sie auch mal beim SSD-Swappen außerhalb des Hauptspeichers gelangen?

Christoph Oechsner: "Eine 256 GB BICs5-3D-TLC SSD benötigt circa 3 bis 5 Watt. Sobald der RAM voll ist, wird auf die SSD geschrieben, was natürlich mehr Strom benötigt. Dennoch ist der Stromverbrauch im Gegensatz zu anderer Peripherie immer noch gering."