Paper zum Einfluss der Messfrequenz auf Energiemessungen mit Intel RAPL und NVIDIA NVML bei der HotCarbon 2026 veröffentlicht

· Von Prof. Dr. Andreas Brunnert

Das Paper „Evaluating the Influence of Measurement Frequency on Energy Readings Using Intel RAPL and NVIDIA NVML“ wurde zur Veröffentlichung beim HotCarbon Workshop on Sustainable Computer Systems 2026 angenommen.

Verfasst haben es Maximilian Dauner, Manuel Steinberg, Prof. Dr. Andreas Brunnert, Benedikt Schicker und Benedikt Zönnchen – eine Zusammenarbeit zwischen MUC.DAI und der Fakultät für Informatik und Mathematik der Hochschule München.

Worum es geht

Wer den Energieverbrauch von Software messen will, greift üblicherweise auf die Zähler der Hardware zurück: Intel RAPL für Prozessoren, NVIDIA NVML für Grafikkarten. Wie oft man diese Zähler abfragt, wird dabei meist als Nebensächlichkeit behandelt. Die Untersuchung zeigt, dass das ein Fehler ist – und dass sich beide Schnittstellen grundlegend unterschiedlich verhalten.

  • NVML: Die kumulativen Energiezähler liefern bei Intervallen unter 100 ms häufig veraltete Werte und verhalten sich stark plattformabhängig.
  • RAPL: Die Messwerte bleiben bei Abtastintervallen ab 10 ms stabil. Eine Abtastung im Submillisekundenbereich erhöht dagegen nur den Overhead, ohne die Genauigkeit zu verbessern.

Für Werkzeuge zur Energiezuordnung folgt daraus: nicht validierte kumulative NVML-Energiezähler auf NVIDIA-GPUs meiden und stattdessen über die Leistung integrieren, RAPL in moderaten statt in Submillisekunden-Intervallen abtasten.

Abbildung 3 aus dem Paper: Messstabilität von RAPL und NVML über die NAS-Benchmarks LU, CG und EP – normierter Gesamtenergiewert, Anteil veralteter Zählerwerte und Abweichung zwischen abgeleiteter und gemessener Leistung, jeweils über dem Abtastintervall von 0,5 bis 1000 ms

Abbildung 3 aus dem Paper: Messstabilität von RAPL und NVML über die NAS-Benchmarks. Panel B zeigt den Anteil veralteter Zählerwerte – ein Wert gilt als veraltet, wenn er den unmittelbar vorhergehenden wiederholt.

Der HotCarbon Workshop on Sustainable Computer Systems 2026 fand vom 16.07. – 17.07.2026 an der University of Washington in Seattle statt. Das Paper wurde am 17.07.2026 in der Session „Hardware“ vorgestellt.

Das vollständige Paper finden Sie hier: https://hotcarbon.org/assets/2026/paper-46.pdf