Neueste Artikel

Ratgeber: CPU

Leistungsmerkmale

In Online-Shops, Verkaufsprospekten und Produktdatenblättern wird man häufig mit vielen technischen Daten und Begriffen konfrontiert. Das Wesentliche zur CPU erfährt man bereits in der Kurzbeschreibung, z.B. Intel Core i5-7400 Prozessor (bis zu 3,50 GHz mit Intel Turbo-Boost-Technik 2.0, 6 MB Intel Smart-Cache). Sie enthält folgende Angaben:
  • Hersteller
  • Produktfamilie
  • Modellnummer
  • Maximale Taktfrequenz
  • Anzahl der Prozessorkerne
  • Größe des gemeinsam genutzten Caches
Die Leistung einer CPU wird hauptsächlich durch folgende Merkmale bestimmt: Der Taktfrequenz, der Anzahl der Prozessorkerne und Größe des von allen CPU-Kerne gemeinsam genutzen 3rd-Level-Caches. Diese Angaben sollte man zuerst vergleichen.

Taktfrequenz

Je höher die Taktfrequenz, desto höher ist die interne Verarbeitungsgeschwindigkeit des Prozessors. Allerdings steigen auch Stromverbrauch und Wärmeentwicklung. Für höher getaktete Prozessoren derselben Generation benötigt man unter Umständen größere, leistungsfähigere Lüfter, die aber auch lauter sind. Wer vorhat, einen vorrangig leisen und sparsamen Computer zu kaufen, sollte eher auf einen Prozessor mit niedriger Taktfrequenz achten. Es gibt auch spezielle Modelle, die besonders wenig Strom verbrauchen. Bei Intel sind entsprechende Produkte mit der Endung T gekennzeichnet.

Turbo-Boost (Intel) und Turbo-Core (AMD)

Im Turbo-Modus wird der Prozessor vorübergehend mit einer höheren Frequenz betrieben, wenn Stromstärke, Stromverbrauch und Temperatur unterhalb einer festgelegten Obergrenze liegen.

Anzahl der Prozessorkerne

Mehrkernprozessoren sind im Grunde mehrere eigenständige CPUs („Kerne“), die in einem gemeinsamen Mikrochip untergebracht sind. Mit mehreren Kernen kann die Rechenleistung theoretisch vervielfacht werden, ohne die Taktfrequenz zu erhöhen.

  • Prozessoren mit 2 CPUs werden auch als Dualcore-Prozessor bezeichnet.
  • Prozessoren mit 4 CPUs werden auch als Quadcore-Prozessor bezeichnet. Die meisten Modelle sind mittlerweile Quadcore-Prozessoren.
  • Prozessoren mit 6 CPUs werden auch als Hexacore-Prozessor bezeichnet.
  • Prozessoren mit 8 CPUs werden auch als Octacore-Prozessor bezeichnet.
Verhalten im Turbo-Modus

Das Verhalten im Turbo-Modus ist abhängig von der Anzahl (in)aktiver Kerne. Wenn nur ein Kern arbeitet, kann dieser mit der maximalen Frequenz getaktet werden, da die Wärmeentwicklung am geringsten ist. Mit jedem weiteren aktiven Kern kann sie stufenweise abgesenkt werden. AMDs Ryzen-CPUs der ersten Generation erhöhen die Taktfrequenz erst dann, wenn mindestens die Hälfte der Kerne inaktiv ist.
Bei Intel-Core-Prozessoren und aktuellen CPUs von AMD ist die maximal erreichbare Taktfrequenz nicht direkt an die Anzahl aktiver Kerne gekoppelt. Einflussfaktoren sind einzig und allein Temperatur, Auslastung und Leistungsaufnahme. Besonders stark macht sich der Turbo-Modus bei älteren Programmen bemerkbar, die nur einen oder zwei Kerne nutzen.
 

Benchmarks

Eine genaue Einschätzung der Leistung ermöglichen sogenannte Benchmarks, die regelmäßig in Fachzeitschriften veröffentlicht werden. Das sind Leistungstests, in denen der Prozessor verschiedene typische Aufgaben (z.B. ein Video umwandeln) durchführen muss. Dabei wird z.B. die benötigte Zeit oder die Zahl der berechneten Bilder pro Sekunde (fps) ermittelt. Je kürzer benötigte Zeit oder je größer die fps, desto besser wird die CPU bewertet.
Nützliche Links:

Wie viele CPU-Kerne benötige ich?

Generell kann man sagen: Je mehr Kerne eine CPU hat, desto höher ist die Leistung. Da das Betriebssystem standardmäßig die Arbeitslast auf alle Kerne gleichmäig verteilt, führt jeder weitere Kern zu einer gewissen Verbesserung der Leistung. Wie stark dieser Zuwachs im Vergleich zu einer Einkern-CPU ausfällt, hängt in erster Linie davon ab, wie viele Programme bzw. Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden. Bei einem Prozessor mit nur einem Kern wird die Rechenzeit zwischen den aktiven Prozessen aufgeteilt. Je nach Priorität darf ein Prozess mehr oder weniger Arbeitszyklen der CPU beanspruchen, bevor der nächste Prozess an der Reihe ist. Dieses Zeitfenster-Verfahren hat den Nachteil, dass mit jedem weiteren gestarteten Prozess die Geschwindigkeit der bereits laufenden Programme sinkt, da die Zeitfenster immer kleiner werden. Im Gegensatz dazu kann bei einem Mehrkernprozessor im Idealfall jedem Prozess ein eigener CPU-Kern (und damit 100% der CPU-Zeit) zugeteilt werden. Selbst wenn die Anzahl der Prozesse größer ist als die Anzahl der Kerne, ist die Arbeitsgeschwindigkeit der einzelnen Programme aufgrund der größeren Zeitfenster höher. Besonders effizient verhalten sich Programme, die ihrerseits eigene (Unter-)Prozesse, sogenannte Threads, auf die CPU-Kerne verteilen können. Wie viele Kerne unterstützt werden, hängt von der jeweiligen Anwendung ab.
  • Viele Anwendungen für den privaten Einsatz (z.B. diverse Virenscanner, Microsoft Office 365, Lexware Tax, Photoshop Elements) unterstützen nach wie vor nur 1 – 2 Kerne. Solche Programme profitieren eher von hohen Taktfrequenzen.
  • Die meisten aktuellen Spiele erfordern hingegen eine Vierkern- bzw. Quadcore-CPU. Um für die Zukunft gewappnet zu sein, empfiehlt sich für leidenschaftliche Zocker allerdings eine Achtkern-CPU.
  • Professionelle Software insbesondere aus den Bereichen Videobearbeitung, 3D-Modellierung und -Animation sowie Virtualisierung kann auch mehr als 8 Kerne verwalten. Sie sind auch Einsatzgebiet für den Intel Core i9 (bis zu 18 Kerne) oder den AMD Ryzen Threadripper (bis zu 64 Kerne).
 
In nachfolgender Tabelle sind alle aktuellen Mehrkernprozessoren aufgelistet:
KerneModelle
2AMD: A4, A6, Athlon
Intel: Celeron, Pentium
4AMD: A4, A6, A8, A10, A12, Ryzen 3, Ryzen 5 3400G
Intel: Core i3
6AMD: Ryzen 5 5600X
Intel: Core i5
8AMD: Ryzen 7 5800X
Intel: Core i7 (11. Gen.), Core i9 (11. Gen.)
10Intel: Core i5-12600K(F)
12AMD: Ryzen 9 5900X
Intel: Core i7 (12. Gen.)
mehr als 12AMD: Ryzen 9 5950X
Intel: Core i9 (12. Gen.)

Aktuelle Empfehlungen

PreisModell(e)Kerne/ThreadsLeistung (Single-Core/Multi-Core)*
Unter 100 €Intel Core i3-10100F4/81144/5666
100 bis 199 €Intel Core i5-12400F6/121688/12378
200 bis 400 €Intel Core i5-12600K6+4/161907/17533
Über. 400 €Intel Core i7-12700K8+4/201950/23201

* = Cinebench-R23-Testergebnisse, im Single-Core-Betrieb wird nur ein CPU-Kern mit maximaler Taktfrequenz betrieben, während im Multi-Core-Betrieb alle Kerne mit einer niedrigeren Taktfrequenz   herangezogen werden

Quellen:

https://www.gamestar.de/artikel/bestenliste-gaming-cpus,1955501.html#top
https://www.chip.de/bestenlisten/Bestenliste-Desktop-Prozessoren–index/index/id/693/

Warum sind kleine CPUs von AMD vertreten? Zwar bietet auch AMD empfehlenswerte CPUs vergleichbarer Leistung an (z.B. Ryzen 7 5800X, Ryzen 9 5900X), aber nur zu verhältnismäßig hohen Preisen. Intels aktuelle 12. CPU-Generation „Alder Lake) bietet momentan das bessere Preis-/Leistungsverhältnis.