Webbrowsing ist Ausdauerkiller

Galaxy S5 vs. S4 im Akku-Vergleich

Wer hält länger durch: Ein älteres Phone wie das Samsung Galaxy S4 oder ein neues wie das S5? Schließlich können neue Smartphones meist mehr als ihre Vorgänger. Sinkt dadurch ihre Ausdauer?

  1. Galaxy S5 vs. S4 im Akku-Vergleich
  2. Spirent Quantum: Der Messaufbau
Ausdauer

© Peter Fenyvesi

Ausdauer

Sinkt die Ausdauer tatsächlich, weil die Displays immer größer werden und die Geräte immer mehr Features und Funktionen mitbringen? Oder entwickeln die Hersteller immer bessere Akkus, finden sie immer neue Möglichkeiten, um Strom zu sparen, sodass jede neue Smartphone-Generation länger durchhält? Als uns Spirent Communications, Spezialist für Telekommunikations-Messtechnik, anbot die Ausdauer zweier Smartphones exakt zu überprüfen und zu vergleichen, stand das Thema "Alt gegen neu" sehr schnell auf der Agenda.

S4 gegen S5, alt gegen neu: Wer läuft länger?

Was lag da näher, als das Samsung Galaxy S4 gegen seinen Nachfolger Samsung Galaxy S5 antreten zu lassen? Beide sind weltweite Renner, beide bieten modernste Technik und haben alle Features an Bord, die gegenwärtig sinnvoll sind. Zudem gelten beide, das zeigen auch die connect-Tests, als sauber durchentwickelt. Es steht also nicht zu befürchten, dass eines von beiden bei einem umfassenden Ausdauertest durchfällt, weil die Entwickler bei der Optimierung einen schlechten Tag hatten.

Screenshot

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Der Stromfluss (blau) und die Leistungsaufnahme (grün) unterscheiden sich zwischen Galaxy S4 (helle Kurven) und S5 (dunkel) erheblich.

Komplexe Messmethodik: Drei Szenarien

Für die Messung war das Quantum-Messsystem von Spirent vorgesehen. Dieses System kann den Energieverbrauch und damit die Ausdauer unter fast beliebigen Bedingungen bestimmen und bietet folglich die süße Qual der Wahl. Drei typische Szenarien sollten letztendlich genaue Auskunft über die Ausdauer der beiden Smartphones geben:

  • Im ersten Anwendungsfall mussten die Samsung-Kandidaten ein Youtube-Video streamen. Das stellt eine vergleichsweise konstante Last für die Datenverbindung dar und fordert auch den Prozessor und die Grafik auf gleichmäßig hohem Niveau.
  • Dynamischer in Sachen Internetverbindungs- und Prozessorlast war der zweite Anwendungsfall, der eine komplette kleine Browsing-Session mit dem Aufruf einer komplexen Website nachstellte.
  • Das dritte Szenario lief schließlich unter dem Oberbegriff "Multi-Service Voice & Data". Hierbei startet der virtuelle User auf dem Smartphone einen Download, um 20 Sekunden nach dem Start auch noch einen Anruf zu führen. Mit Beendigung des Gesprächs und nachfolgendem Stop des Downloads ist dieser Anwendungsfall beendet.

Die Nutzertypen: Vom Video-Addict bis zum Business-User

Diese drei Anwendungsfälle beinhalten einen großen Teil der typischen kurzen Lasten, die beim Smartphone-Gebrauch auftreten - kurze schnelle und lange mittelschnelle Datentransfers, unterschiedliche Prozessor- und Grafikauslastung und Audionutzung bei der Telefonie. Mehr noch: Über die gewichtete Anwendung der einzelnen Szenarien lassen sich Ausdauerwerte für unterschiedliche Nutzertypen bestimmen. Der "Video-Addict" zum Beispiel zeichnet sich durch einen besonders hohen Anteil (85 Prozent) an Videostreaming aus.

Verbrauch

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Viele Verbrauchsmessungen sind nötig, um einen stabilen Mittelwert zu erhalten. Der Einfluss der Mobilfunkversorgung (poor, fair, good) ist groß.

Daneben wurden die Nutzungsmodelle "Ausgewogen" (33 Prozent Videostreaming, 33 Prozent Webbrowsing, 33 Prozent Multi-Service), "Social-Media-Profi" (10 Prozent/80 Prozent/10 Prozent) und "Business-User" (5 Prozent/20 Prozent/75 Prozent) betrachtet. Anhand dieser Modelle wurden die Ausdauer der Smartphones unter Bedingungen geschätzt, die für den typischen Gebrauch realistisch sind.

Das Mobilfunknetz: Die Versorgungslage ist wichtig

Neben der Nutzung selbst gibt es noch eine ganze Reihe von Randbedingungen, die den Verbrauch eines Smartphones bestimmen. Für entscheidend halten viele Experten die Versorgungslage. Wenn Smartphones nur eine schwache Mobilfunkverbindung haben (-100 bis -85 dBm Empfangspegel), müssen sie mit maximaler Leistung senden. Aufgrund ineffektiver, aber störungstoleranter Codierverfahren und der Neuanforderung verlorener Datenpakete brauchen sie für den Datenempfang mehr Zeit - beides erhöht den Stromverbrauch.

Ob 3G- oder 4G-Empfang bei ausgereiften Smartphones mehr Energie benötigt, war bisher nicht abschließend geklärt und wurde getrennt untersucht. So standen drei Nutzungsszenarien auf zwei Smartphones, bei zwei Mobilfunkstandards und drei Versorgungsgüten auf dem Programm, das die Spezialisten von Spirent zu absolvieren hatten.

Videotest

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Bei unserem Videotest dienen unterschiedlich schnell rotierende Kreissymbole als Fehlerindikatoren für die Qualitätsanalyse.

Die unterschiedliche Versorgungsgüte wurde dabei durch geschickte Messstandortwahl innerhalb von München sichergestellt. Außer den externen nehmen auch interne Randbedingungen Einfluss auf die Messungen, zum Beispiel die Einstellungen der Displaybeleuchtung. Hierfür wurden für beide Smartphones gleiche, praxisgerechte Werte gewählt. Das WLAN-Modul etwa war eingeschaltet, blieb aber ohne Verbindung.

Abgeschaltet war einzig das GPS, obwohl das auf den meisten Smartphones nicht der Fall ist. Aber die GPS-Nutzung erfolgt auf Smartphones so sporadisch und verbraucht so viel Energie, dass extrem lange Messserien nötig gewesen wären, um ihren Einfluss unterm Strich gering zu halten. So genügten 15 Wiederholungen jeder Einzelmessung, um die sogenannten 95-Prozent-Confidence-Intervalle auf einem für Statistiker beruhigend niedrigen Niveau zu halten. Die Ergebnisse der Studie sind damit belastbar.

Zieht LTE wirklich mehr Energie? Offenbar nicht.

Wie es um die Ausdauer bei den einzelnen Nutzungsszenarien bestellt ist, zeigt die Balkengrafik. Obwohl die beiden Smartphones annähernd gleich große OLED-Displays und Akkus mitbringen (S4: 5 Zoll und 2600 mAh; S5: 5,1 Zoll und 2800 mAh), unterscheiden sie sich in der Ausdauer ganz erheblich. Zur Freude aller, die an den technischen Fortschritt glauben und das Thema Ausdauer für noch nicht ausgereizt halten, schneidet das Samsung Galaxy S5 besser ab als sein Vorgänger S4.

Ergebnisse

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Die Ausdauerunterschiede (in Stunden) zwischen Galaxy S5 (dunkelblau) und S4 (hellblau) und zwischen den Betriebsarten sind höher als erwartet.

Bemerkenswert: Der Webbrowsing-Test forderte den Akku insgesamt am stärksten. Das Multi-Service-Szenario profitiert mutmaßlich von der Displayabschaltung während des Telefonierens. Beim Videostreaming zahlt sich offensichtlich aus, dass ein guter Teil der Videodekodierung mittlerweile von genau darauf optimerten Chipsatz-Bereichen übernommen wird. Das spart reichlich Energie im Vergleich zur Aufbereitung durch den universelleren Prozessor.

Deutliches Ergebnis: Das Galaxy S5 ist ausdauernder

Unterm Strich bleibt festzuhalten, dass das S5 zwischen 37 und 60 Prozent ausdauernder ist als das S4 und dass beim Webbrowsing die Ausdauer um gut 40 Prozent geringer ausfällt als beim Videostreaming oder beim Telefonieren mit Datentransfers im Hintergrund. Die gleichen Messungen bei 3G ändern am Ergebnis nur wenig.

Das S4 verliert noch einmal leicht an Ausdauer, während das S5 in zwei von drei Kategorien minimal zulegt.Das zeigt dann auch das rechte Balkendiagramm. Insgesamt sind beim Samsung Galaxy S5 zusätzlich zur höheren Ausdauer auch geringere Schwankungen zwischen den Ausdauermessungen erkennbar, was einen höheren Optimierungsgrad andeutet.

Diskussion

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Die Spirent-Experten Joao Cardoso (links) und Manfred Rösch (rechts) diskutieren die Messresultate mit connect-Redakteur Bernd Theiss (Mitte).

Wer sich beim Vergleich der Messresultate darüber wundert, dass connect mit seinem abstrahierten, im Labor gemessenen Ausdauermodell ein wenig höhere Werte erzielt als Spirent Communications, der sollte bedenken, dass im connect-Testverfahren auch Arbeitspausen berücksichtigt werden, in denen der User lediglich auf seinem Bildschirm liest. Unabhängig von der Messmethode ist aber das Samsung Galaxy S5 insgesamt um ziemlich genau 50 Prozent ausdauernder als das S4. Das ist für das connect-Testlab, aber auch für den Glauben an den Fortschritt eine enorme Beruhigung.

Download: Messergebnisse

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