Seit der Entdeckung der Runtime ART auf dem Nexus 5 und in den KitKat-Updates weiterer Nexus-Geräte häufen sich Berichte über flüssigere Animationen und geringeren Energieverbrauch im Vergleich zu ihrem in die Jahre gekommenen Vorgänger Dalvik. Um ein für alle Mal mit solchen Gerüchten aufzuräumen und Klarheit über die tatsächlichen Auswirkungen eines Wechsels von Dalvik zu ART zu schaffen hat Android Police einen ausführlichen Akkutest durchgeführt. Wir fassen die Ergebnisse zusammen.

ART: Alternative Android-Runtime im Akku-Benchmark

Unter Early Adoptern, die ihr Nexus 5 oder Nexus 4 schon mit der alternativen Runtime ART betreiben, besteht fast einhelliger Konsens, dass einerseits die Animationen und Übergänge flüssiger ablaufen als mit der regulären Runtime Dalvik, dass aber andererseits auch der Akku länger durchzuhalten scheint. Ausführliche Vergleiche gab es bislang noch nicht, da diese nicht nur sehr aufwändig, sondern aufgrund verschiedener Geräte-Setups auch nicht zwingend repräsentativ sind. Android Police hat sich nun die Mühe gemacht und ART auf dreierlei Gesichtspunkte hin untersucht: kürzere Wakelocks, niedrigere Prozessortaktfrequenzen für einfache Aufgaben und darauf aufbauend die bessere Nutzung der zur Verfügung stehenden Hardware. Alle drei Punkte hängen von der Runtime ab und könnten sich, genug Optimierung vorausgesetzt, positiv auf die Akkulaufzeit auswirken.

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Als Test- und Referenzgeräte dienten je ein Nexus 4 und ein Nexus 5 mit Android 4.4.2 (KOT49H), auf denen ART respektive Dalvik aktiviert waren. In kein Gerät war eine SIM-Karte eingelegt, das WLAN-Modul war an ein festgelegtes Netzwerk gebunden und Bluetooth deaktiviert. Neben den vorinstallierten Google-Apps, die mit einem Dummy-Account synchronisiert wurden, um die konstante Kommunikation mit Google-Servern zu garantieren, waren nur selbst geschriebene, für den Test relevante Apps installiert. Automatische Updates waren deaktiviert, um Unregelmäßigkeiten vorzubeugen. Dennoch muss beachtet werden, dass es sich um einen einmaligen Versuch handelt, es gibt also keine Garantie für die Objektivität der Ergebnisse.

Im ersten Testlauf wurden Hintergrundprozesse im Standby-Modus unter die Lupe genommen. Während der ca. 24-stündigen Testphase weckte eine App das Gerät im Rhythmus von 5 Minuten aus dem Tiefschlaf, führte eine einfache Sortierfunktion aus und protokolierte den Akkustand. Hier die Ergebnisse:

Dalvik ART
Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde) Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde)
Nexus 4 25,78 76% 0,93 28,2 73% 0,96
Nexus 5 25,78 90% 0,39 28,2 87% 0,46

Unabhängig vom Gerät fallen die Unterschiede zwischen Dalvik und ART denkbar klein, aber doch zu Gunsten von Dalvik aus. Da nur Hintergrundprozesse aktiv waren, die vermutlich ohnehin stark auf Energieschonung — und die momentane Runtime Dalvik — getrimmt sind, war hier wenig anderes zu erwarten.

Der zweite Test behandelte das Video-Playback. Eine Videodatei im MP4-Format mit HD-Auflösung und x264-Codierung wurde von mehreren Playern 3 Stunden und 25 Minuten lang abgespielt. Auch hier fällt das Ergebnis aufgrund der stark optimierten und mit nativen Code arbeitenden Codecs wenig aussagekräftg aus: Auf dem Nexus 4 lag ART knapp vorne, auf dem Nexus 5 war kein Unterschied zwischen ART und Dalvik zu messen.

Dalvik ART
Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde) Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde)
Nexus 4 3,5 42% 16,57 3,5 45% 15,71
Nexus 5 3,5 57% 12,29 3,5 57% 12,29

Als interessant hingegen stellte sich die Anzeige des in Android integrierten Akkustand-Tools heraus: Während unter Dalvik der Mediaserver und die Player-App für den höchsten Verbrauch gesorgt hatten, zeigte ART auf beiden Testmodellen mit großem Vorsprung den Bildschirm als Hauptverbraucher an. Was genau für diesen Unterschied verantwortlich ist, ist nicht bekannt.

Der Abschließende Test sollte nun den Zusammenhang zwischen vermeintlich flüssigeren Animationen und vermeintlich besserer Akkulaufzeit unter ART herstellen. Hierzu sollte eine zu diesem Zweck programmierte App 3 Stunden lang konstant durch eine Liste mit 100 Bild- und Texteinträgen scrollen. Das Ergebnis war zunächst ernüchternd:

Dalvik ART
Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde) Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde)
Nexus 4 3 60% 13,33 3 64% 12,00
Nexus 5 3 55% 15,00 3 53% 15,67

Während ART auf dem Nexus 4 also tatsächlich für eine längere Akkulaufzeit bei Animationen sorgte, was auf eine flüssigere Animierung durch effizientere Verarbeitung der Daten schließen lässt, lag auf dem Nexus 5 Dalvik vorne. Wie sich herausstellte, war die Test-App, die für diese wenig aussagekräftigen Ergebnisse sorgte, nicht für die jeweilige Auflösung der Smartphones angepasst.

Nachdem die App also sowohl für die 318 ppi des Nexus 4 als auch die 445 ppi des Nexus 5 optimiert worden war, wurde der Test erneut durchgeführt. Und siehe da: Endlich lieferte ART die Ergebnisse, die bisherige Erfahrungswerte schon vermuten ließen:

Dalvik ART
Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde) Zeit (Stunden) Akkustand Abnahme (%/Stunde)
Nexus 4 3 63% 12,33 3 64% 12,00
Nexus 5 3 63% 12,33 3 67% 11,00

Obwohl ART nach diesem letzten Test zu urteilen tatsächlich für flüssigere Animationen und bessere Akkulaufzeit sorgen könnte, sind die Unterschiede im Vergleich zu Dalvik doch so minimal, dass man sie in der Praxis kaum wahrnehmen kann. Dass viele Nutzer, die ART schon testweise eingesetzt haben, dennoch von besserer Performance sprechen, ist viel wahrscheinlicher auf den Placebo-Effekt zurückzuführen, für den eine so vielversprechende Neuerung wie eine alternative Runtime sorgt.

Doch auch wenn ART Dalvik momentan noch nicht hinter sich lassen kann, so steht die Laufzeitumgebung ihrem Vorgänger in nichts nach. Schon in der nächsten Android-Version 4.5 oder 5.0 könnte ART also zum Standard auf Smartphones und Tablets werden.

Quelle: Android Police

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