Der Energieverbrauch alter und neuer Computer

Schon seit langem hat mich die Antwort auf die Frage interessiert, ob ältere oder neuere Rechner die größeren Energieverbraucher sind. Seltsamerweise liest man immer wieder, dass durch den technischen Fortschritt insbesondere CPU und Grafikkarten immer leistungshungriger werden und deswegen der Energieverbrauch weiter zunimmt. Auf der anderen Seite wird gerade älteren PC unterstellt, dass sie große Energieverschwender und ineffizient seien.
Um etwas Licht ins Dunkel zu bringen, habe ich die Leistungsaufnahme meiner Heim-Rechner mit einem Strommessgerät gemessen.
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Schnelle BOINC Installation und Konfiguration mit Ubuntu

Wer gerne nach Gravitationswellen, außerirdischen Signalen oder neuen Proteinstrukturen suchen möchte, kann dies ganz leicht mit einer Installation von BOINC auf seinem Linuxrechner erreichen. Ubuntu bietet zum Beispiel die Pakete boinc-client und boinc-manager an. Mit

sudo aptitude install boinc-client boinc-manager

im Terminal ist der erste Konfigurationsschritt in Sekunden abgeschlossen.
Anschließend gibt es im Gnome Menü unter Anwendungen->Systemwerkzeuge einen neuen Eintrag namens Boinc Manager. Mit diesem lässt sich grafisch in wenigen Schritten ein Projekt hinzufügen. Dazu navigiert ihr zu Assistenten->Projekt anmelden und wählt euer Lieblingsprojekt aus. Anschließend könnt ihr mit Hilfe des nächsten Schrittes ein neues Teilnehmerkonto bei dem Projekt erstellen oder euch in ein bestehendes einloggen. Das wars auch schon und so sieht es aus.
Das Herunterladen des projektspezifischen Programmes und der Projekteinheiten übernimmt BOINC von alleine. Auf der jeweiligen Projekthomepage lässt sich dann noch etwas an den Details feilen. So ist es unter anderem möglich Rechenzeit auf verschiedene Projekte in bestimmten Verhältnissen aufzuteilen oder BOINC anzuweisen Dauer der Bearbeitung und Festplattenspeicher für einzelne Projekte zu begrenzen. Sogar das Einrichten unterschiedlicher Profile für Zuhause oder auf der Arbeit ist möglich.
Wer auf die grafische Benutzeroberfläche des boinc-managers verzichten kann und BOINC gerne auf einem Server laufen lässt, der mittels ssh Zugang bedient wird, kann auf das Kommandozeilenprogramm boinc_cmd zurückgreifen.
Die Anmeldung bei einem BOINC-Projekt erfolgt mit

boinc_cmd –project_attach „Projekt URL“ „Projekt Schlüssel“.

Beide Informationen erhält man nachdem man sich auf den Projektseiten registriert hat.
Mit

boinc_cmd –project „Projekt URL“ nomorework

werden zum Beispiel nur noch die vorhandenen Pakete berechnet aber keine neuen mehr heruntergeladen.
Standardmäßig startet der boinc-client bei jedem Rechnerstart automatisch, lässt sich aber zum Beispiel mit

sudo /etc/init.d/boinc-client stop

anhalten.
Ein interessanter Befehl ist auch

boinc_cmd –get_state

, womit Statistiken zu den aktuellen Projekten in der Konsole angezeigt werden.

Verteiltes Rechnen mit BOINC

Seit 2001 begeistert mich ein Projekt der Berkeley Universität in Kalifornien, welches vermutlich spätestens seit dem Film „Contact“ mit Jodie Foster berühmt wurde – SETI, die Suche nach Außerirdischer Intelligenz. Seti@Home analysiert die Daten des Radioteleskops in Arecibo, Puerto Rico. Dabei wird ein sehr begrenzter Teil des Himmels nach Signalen in einem engen Frequenzband abgesucht. Trotzdem sind bei der Analyse Unmengen von Rechenoperationen durchzuführen, womit normalerweise nur Supercomputer in annehmbarer Zeit fertig werden können. 1999 entstand mit Seti@Home die Idee, die Datenmengen in viele kleine Pakete aufzuteilen und mit Hilfe eines Computerprogramms auf ganz normalen Heimrechnern nach extraterrestrischen Signalen zu suchen, da diese die meiste Zeit über ungenutzt herumstehen.
Das Projekt hat sich über die Jahre weiterentwickelt und entstanden ist ein Programm namens BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), welches als Rahmenwerk verschiedenen Projekten erlaubt verteiltes Rechnen auf Heimcomputern zu verwirklichen. Dabei genügt es sich bei einem Projekt anzumelden und in BOINC nur noch den Projektnamen auszuwählen und sich mit mit Benutzername/Emailadresse und Passwort anzumelden. Danach läd BOINC die benötigten Projektdaten herunter, neue Datenpakete können offline berechnet und beim nächsten online gehen wieder abgeschickt werden. Statistik Seiten bieten dann die Übersicht über die gerechneten Daten. Es ist sogar möglich sich zu Teams zusammenzuschließen und gemeinsam sich mit anderen um die meisten Rechenpakete zu messen.
Eine Übersicht über mögliche Projekte findet sich auf der offiziellen BOINC Seite. Man findet schnell heraus, dass es sich dabei nicht nur um Astronomieprojekte handelt, sondern es auch möglich ist Rechenzeit für die Krebsforschung, für Simulationen des Klimawandels oder Probleme der Mathematik zur Verfügung zu stellen.
Welches das richtige Projekt ist lässt sich schwer beantworten. Ich denke wichtig ist, dass das Projekt wissenschaftlicher Natur ist, alle Ergebnisse in regelmäßigen Abständen veröffentlicht werden und auch etwas nützliches für die Menschheit erreicht werden kann. Bei letztem stellen sich viele die Frage, ob Seti@Home tatsächlich sinnvoll sein kann. Zugegeben ist die Wahrscheinlichkeit außerirdisches Leben nachzuweisen verschwindend gering. Aber genauso unwahrscheinlich war es einmal das Menschen zum Mond fliegen können. Astropulse versucht hier einen anderen Weg zu gehen und bietet als Teil des Seti Projektes die Möglichkeit nach neuen Himmelskörpern zu suchen.
Wer es gerne „konkreter“ mag sollte sich auch mal Einstein@Home anschauen. Hierbei wird versucht Einsteins Theorie der Gravitationswellen nachzuweisen, welche von der Allgemeinen Relativiitätstheorie vorhergesagt werden. Da bisher alle Vorhersagen von Einsteins Theorie eingetroffen sind, stehen die Chancen nicht schlecht etwas vollkommen Neues über das Universum herauszufinden.
BOINC bietet die Möglichkeit mit privaten Mitteln an sehr großen wissenschaftlichen Projekten teilzunehmen und diese aktiv zu unterstützen. Auch wenn ein Supercomputer verglichen mit der eingesetzten Energiemenge gegenüber Heimrechnern effizienter Rechnen kann, eröffnet verteiltes Rechnen für wissenschaftliche Projekte neue Möglichkeiten und es macht einfach Spaß.