CPU-Übersicht - Hardware-Zone

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CPU-Übersicht


Auf dem Markt für PC-Prozessoren gibt es mittlerweile nur noch zwei große Unternehmen: Intel und AMD (Advanced Micro Devices). Intel ist mit über 70 Prozent Marktanteil klar an erster Stelle (Quelle).
Intel-CPUs
Intel unterteilt seine CPUs in verschiedene Produktreihen für unterschiedliche Zielgruppen:

  • Die preisgünstigsten Prozessoren werden unter den Markennamen Celeron (ohne Hyper-Threading-Technik) und Pentium Gold vertrieben. Sie haben nur 2 Kerne und einen kleineren Cache (2 bis 3 MB).

  • Die Core-i3-Serie (4 Kerne) ist geeignet für Anwender, die schnell Alltagsaufgaben wie Briefe schreiben, Diagramme erstellen, im Internet surfen, Musik hören etc. bewältigen wollen.

  • Die i5- und i7-Serie (6 und 8 Kerne) sind geeignet für anspruchsvollere Anwender, die gute Leistung auch für 4K-Inhalte (Auflösung 3840 x 2160, auch als Ultra-HD bezeichnet) und aktuelle Spiele benötigen.

  • Die i9-Serie (8 Kerne/16 Threads) mit der 8. Generation eingeführt und richtet sich an Anwender, die in allen Bereichen sehr gute Leistung erwarten.

  • Als X-Serie werden ausschließlich die leistungsstärksten Modelle vermarktet, erkennbar an der entsprechenden Endung. Die Extreme Edition hat 18 Kerne.

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schlechter


Leistung


besser
>
Celeron
2 Kerne
2 Threads
Pentium
2 Kerne
4 Threads
Core i3
4 Kerne
4 Threads
Core i5
6 Kerne
6 Threads
Core i7
8 Kerne
8 Threads
Core i9
8 Kerne
16 Threads
X-Serie
18 Kerne
36 Threads
Marktsegmente:

blau = Entry Level (Einsteiger)
grün = Mainstream (Mittelklasse)
rot = High-End Desktop (Oberklasse)
Gemeinsame Merkmale der Core-i-Serie

Generationen
Generation
Codename
Modelle
Anzahl CPU-Kerne
Sockel
Struktur-breite (nm)
1. Bloomfield
(Nehalem)
Core i7-920, -940, -965
4136645
Lynnfield
Core i5-7xx, i7-8xx
4115645

Clarkdale
(Westmere)
Core i5-6xx, i3-5xx, Pentium G6xxx, Celeron G1xxx
2115632

Gulftown
(Westmere-EP)
Core i7-970, 980, 980X, 990X
6136632
2.Sandy BridgeCore i3-2xxx, i5-2xxx, i7-2xxx, Celeron G4xx, G5xx, Pentium G6xx, G8xx2 - 4115532

Sandy Bridge-ECore i7-3820, -39xx
4 - 6201132
3.Ivy BridgeCore i3-3xxx, i5-3xxx, i7-37xx, Celeron G16xx, Pentium G2xxx2 - 4115522

Ivy Bridge-ECore i7-48xx, -49xx4 - 6201122
4.HaswellCore i3-4xxx, i5-4xxx, i7-4xxx, Celeron G18xx,
Pentium G3xxx
2 - 4115022

Haswell-ECore i7-58xx, -59xx6 - 82011-322
5.BroadwellCore i5-5675C, Core i7-5775C2 - 4115014

Broadwell-ECore i7-68xx, -69xx6 - 102011-314
6.SkylakeCore i3-6xxx, i5-6xxx, i7-67xx, Celeron G390x, G3920, Pentium G44xx, G4500, G45202 - 4115114

Core i7-78xxX, i7-98xxX, i9-79xxX, i9-7980XE6 - 18206614
7.Kaby LakeCore i3-7xxx, i5-7xxx, i7-770x, Celeron G393x, G3950, Pentium G4560, G46xx2 - 4115114+
8.Coffee LakeCore i3-8xxx, i5-8xxx, i7-8xxx, Celeron G49xx, Pentium G5xxx
2 - 6115114++
9.Coffee
Core i9-99xx, Core i7-97xx, Core i5-94/95/96xx, i3-91/93xx, Pentium G54/56xx, Celeron G4930, G49502 - 8115114++

Skylake-X Ri9-9820X, i9-99xxX, , i9-9980XE
8 - 18206614++
10.Cascade Lake-XCore i9-109xX, i9-10980XE6 - 18206614++
Die Mikroarchitekturen und Optimierungen mit den Endungen E und X, die zunächst nur für den Einsatz in Hochleistungs-CPUs im Server- und Workstation-Segment (Xeon) gedacht waren, wurden dann auch in den Oberklasse-CPUs für den Einzelplatz-PC (HEDT = High-End Desktop) verwendet. Sie weisen im Vergleich zu den normalen Prozessoren folgende Unterschiede auf:

  • 4 statt 2 Speicherkanäle (Quad-Channel)
  • größerer Arbeitsspeicher (bis zu 128 GiB pro Speicherkanal)
  • keine integrierte Grafikeinheit
  • mehr CPU-Kerne (bis zu 18)
  • mehr PCIe-Lanes (bis zu 44)

CPUs der Cascade-Lake-X-Generation untersützen bis zu 256 GiB RAM pro Speicherkanal und max. 48 PCIe-Lanes.

Da entsprechende CPUs nicht nur wesentlich teurer sind, sondern auch andere Sockel und Chipsätze benötigen, sind sie nur absoluten Enthusiasten zu empfehlen. Sparen Sie sich das Geld lieber für eine schnelle SSD oder eine bessere Grafikkarte!
Modellübersicht
Produktreihe

Kerne/ Threads
Cachegröße (MB)
Schnittstelle (Sockel)

Unterstützte Speichertypen
Besondere Merkmale
TB 2.0
TB 3.0
HT
8. Generation (8xxx)
Core i3
4/4bis zu 81151DDR4-2400
    Core i5
    6/691151
    DDR4-2133, DDR4-2400, DDR4-2666
    Core i7
    6/12121151
    X-Serie (7xxxX)
    Core i5
    4/462066DDR4-1866, DDR4-2133, DDR4-2400
    Core i7
    bis zu 8/16bis zu 112066
    *
    Core i9
    bis zu 16/3213,752066
    DDR4-2666
    9. Generation (9xxx)
    Core i34/46/81151DDR4-2400
    Core i56/691151DDR4-2666
    Core i78/8121151DDR4-2666
    Core i98/16161151DDR4-2666
    X-Serie
    Core i78/1616,52066DDR4-2666
    Core i9bis zu 18/36bis zu 24,752066DDR4-2666
    10. Generation (10xxx)
    X-Serie
    Core i9bis zu 18/36bis zu 24,752066DDR4-2933
    Kerne/Threads

    Ein Kern ist ein vollständiger Prozessor mit allen Funktionseinheiten, befindet sich aber auf demselben Chip wie die anderen Kerne und teilt mit ihnen nur einen gemeinsamen Cache. Als Thread bezeichnet man einen eigenständigen Befehlsstrang eines Programms, der gleichzeitig mit anderen Befehlssträngen bzw. Programmfunktionen ausgeführt werden kann. Threads müssen sich die Recheneinheiten (ALUs und FPUs) eines CPU-Kerns teilen, können aber eigene Register nutzen. Ein intelligentes Steuerwerk sorgt dafür, dass die eintreffenden Befehle immer gleichmäßig auf die Recheneinheiten aufgeteilt werden und es nicht zu Wartezeiten kommt. Bei Mehrkernprozessoren, die sogenanntes Hyper-Threading (HT) unterstützen, kann jeder Kern 2 Threads gleichzeitig ausführen, deshalb ist die Anzahl der Threads immer doppelt so hoch.

    Schnittstelle

    Der Prozessor befindet sich in einem speziell angepassten Sockel auf der Hauptplatine, der sich neben den Arbeitsspeicher-Steckplätzen befindet. Intel bezeichnet seine Sockel meist entsprechend der Anzahl der Kontaktflächen (z.B. Sockel 1151) Meistens verwenden Prozessoren einer Produktreihe innerhalb einer Generation den gleichen Sockel, so dass ein späterer Wechsel in eine höhere Leistungsklasse (z.B. i3 auf i7) problemlos möglich ist. Nur eine Aktualisierung der Software auf der Hauptplatine ist unter Umständen notwendig.

    Intel Turbo-Boost 2.0 (TB 2.0)

    Prozessoren mit Turbo-Boost erhöhen bei voller Auslastung automatisch die Taktfrequenz, solange Stromstärke, Stromverbrauch und Wärmeentwicklung (TDP) eine festgelegte Obergrenze nicht erreichen.

    Intel Turbo-Boost-Max 3.0 (TB 3.0)

    Die verbesserte Version des Turbo-Boost ermöglicht noch höhere Taktfrequenzen, wenn von einem Programm nur ein CPU-Kern angefordert wird. (Quelle)
    AMD-CPUs
    Auch AMD bietet eine breite Produktpalette an, die sich an unterschiedlichen Zielgruppen orientiert:

    • Die Athlon-Serie ist das Gegenstück zur Pentium/Celeron-Serie von Intel. Auch AMD verkauft seine preisgünstigsten Prozessoren der Ryzen-Serie mit 4 Kernen unter dem Markennamen Athlon.

    • Die A-Serie ist für Anwender gedacht, die sich keine Grafikkarte kaufen möchten, etwa weil sie einfach zu teuer, zu viel Platz benötigt oder viel Strom verbraucht. AMD bietet deshalb Prozessoren mit integrierter GPU in verschiedenen Leistungsklassen an: A4 (Einstiegsklasse), A6, A8, A10 und A12 (Mittelklasse).

    • Die Ryzen-Serie enthält die Mittelklasse-CPUs von AMD. Sie richtet sich vor allem an PC-Spieler.

    • Seine aktuellen Oberklasse-CPUs vermarktet AMD unter der martialisch anmutenden Bezeichnung "Threadripper".

    <
    schlechter


    Leistung


    besser
    >
    A-Serie
    4 Kerne
    4 Threads
    Athlon
    4 Kerne
    4 Threads
    Ryzen 3
    4 Kerne
    4 Threads
    Ryzen 5
    6 Kerne
    12 Threads
    Ryzen 7
    8 Kerne
    16 Threads
    Ryzen 9
    16 Kerne
    32 Threads
    TR
    32 Kerne
    64 Threads
    Marktsegmente:

    blau = Entry Level (Einsteiger)
    grün = Mainstream (Mittelklasse)
    orange = Workstation-Klasse
    rot = High-End Desktop (Oberklasse)
    Gemeinsame Merkmale der Ryzen-Serie

    Generationen
    Generation
    Codename
    Modelle
    Anzahl CPU-Kerne
    Sockel
    Struktur-breite (nm)
    1. (Zen)Summit RidgeAthlon X4 9xx, Ryzen 3 1200/1300X, Ryzen 5 1400/1500X/1600(X), Ryzen 7 1700(X)/1800X4 - 8AM414

    WhitehavenRyzen Threadripper 1900X/1920X/1950X8 - 16TR414
    2. (Zen+)Pinnacle RidgeRyzen 3 2300X, Ryzen 2500/2600(X), Ryzen 7 2700(X)4 - 8AM412

    ColfaxRyzen Threadripper 2920X/2950X/2970WX/2990WX12 - 32TR412
    Die Ryzen-Threadripper-Serie stellt AMDs Pendant zu Intels X-Serie für Enthusiasten dar und weist im Vergleich zu den normalen Ryzen-CPUs folgende Unterschiede auf:

    • Vier statt zwei Speicherkanäle
    • max. 512 GiB Arbeitsspeicher pro Kanal, insgesamt 2.048 GiB (4 x 512)
    • bis zu 32 Kerne
    • 64 statt 24 PCIe-Lanes

    Modellübersicht
    Modellbezeichnung
    Anzahl Kerne/Threads
    Größe 3L-Cache (MB)
    SMT
    Schnittstelle
    Unterstützte Speichertypen
    1. Generation (1xxx)
    Ryzen 3 4/42/8
    AM4
    DDR4-2666
    Ryzen 5 4 bis 6/
    8 bis 12
    2 bis 3/
    8 bis 16
    AM4
    DDR4-2133, DDR4-2400, DDR4-2666
    Ryzen 7 8/164/16
    AM4
    DDR4-2666
    Threadripper
    8/16, 12/24, 16/32
    20, 32
    TR4
    DDR4-2666
    2. Generation (2xxx)
    Ryzen 34/48
    AM4DDR4-2666, DDR4-2933
    Ryzen 56/1216
    AM4DDR4-2666, DDR4-2933
    Ryzen 78/1616
    AM4
    DDR4-2666, DDR4-2933
    Threadripper (X-Serie)12/24, 16/3264
    TR4
    DDR4-2666, DDR4-2933
    Threadripper (WX-Serie)24/48, 32/6464
    TR4DDR4-2666, DDR4-2933
    3. Generation (3xxx)
    Ryzen 56/1232
    AM4DDR4-3200
    Ryzen 78/1632
    AM4DDR4-3200
    Ryzen 912/24, 16/3264
    AM4DDR4-3200
    • Simultaneous Multithreading (SMT) ist vergleichbar mit Intels Hyper-Threading-Technik. Bei AMD gab es SMT erstmalig mit Erschienen der Ryzen-5-Serie.

    • Schnittstelle: Prozessoren einer Generation und Produktreihe verwenden den gleichen Sockel, so dass ein späterer Umstieg in eine höhere Leistungsklasse (z.B. A8 auf Ryzen 3) problemlos möglich ist. Dazu ist lediglich eine Aktualisierung der Software auf der Hauptplatine notwendig.

    • Auch AMD-Prozessoren verfügen über einen Turbo-Modus, er wird aber als Turbo Core bezeichnet. Bei guter Kühlung (z.B. Wasserkühlung) kann die Taktfrequenz dank XFR (eXtended Frequency Range) noch weiter erhöht werden. Die maximale Übertaktung hängt vom Modell ab:
      • bei den normalen Modellen 50 MHz
      • bei den X-Modellen 100 MHz
      • beim Threadripper 200 MHz
    Die Modellnummer
    Die Bedeutung der einzelnen Ziffern der drei- oder vierstelligen Modellnummer ist abhängig von Hersteller, Prozessorserie und -generation. Allgemein gilt jedoch: Je höher die Modellnummer, destro höher die Leistung und die Anzahl der besonderen Merkmale.

    Intel Core-i3,- i5, -i7 und -i9



    • Offener Multiplikator (Suffix K): Der Multiplikator gibt das Verhältnis der Taktfrequenz zwischen Prozessor- und Systemtakt (Referenztakt von 100 MHz) an. Der maximale Multiplikator ist i.d.R. fest vorgegeben, kann aber bei bestimmten Prozessormodellen vom Benutzer per Software verändert werden. Dadurch ist es (auf eigene Gefahr hin!) möglich, den Prozessor oberhalb der angegebenen Taktfrequenz zu betreiben, um mehr Leistung zu erzielen. Die Bedeutung bei AMD-CPUs ist identisch.
    • Mit dem Suffix "X" werden CPUs für spezielle Anwendungen gekennzeichnet, die dem Server- und Workstation-Segment entstammen und deshalb auch einen anderen Sockel benötigen.
    • Extreme Edition (XE): Als Extreme Edition bezeichnet Intel seine aktuell leistungsfähigste CPU.
    • Die mit der 9. Generation der Core-i-Reihe eingeführte Endung "F" kennzeichnet Modelle ohne eingebaute Grafikeinheit.
    • Die Endungen Y und U weisen auf extrem sparsame, in der Regel für den Gebrauch in tragbaren PCs vorgesehene Prozessoren hin. Diese werden mit niedrigeren Taktfrequenzen betrieben und haben meist einen kleineren Cache als die normalen Modelle. H und B sind hingegen f0r die leistungsfähigsten, aber weniger sparsamen Modelle reserviert.

    Intel Pentium und Celeron

    Die normalen Pentium- und Celeron-CPUs, die im Grunde beschnittene Core-i-Prozessoren mit nur 2 Kernen (Celeron zusätzlich ohne Hyper-Threading) sind, kennzeichnet Intel durch ein G vor der Modellnummer, z.B. Pentium G5600. Die Pentium-CPU wird auch als "Pentium Gold" vermarktet.
    Pentium- und Celeron-CPUs auf Basis der aktuellen Generation der Atom-Familie mit 4 Kernen werden durch ein N bzw. J gekennzeichnet. Atom-Prozessoren sind extrem sparsame und günstige CPUs für sehr kompakte, mobile Geräte. Die Pentium-CPUs werden auch als "Pentium Silver" vermarktet.

    AMD A-Serie

    Mit der Endung E markiert AMD APUs, die eine niedrigere Taktfrequenz und einen stark abgesenkten TDP haben.

    AMD Ryzen-Serie

    Wie bei den Core-i-Prozessoren von Intel steht die erste Ziffer der vierstelligen Modellnummer für die Generation.
    • Ryzen 5 2400G - Die Endung "G" weist auf eine integrierte Grafikeinheit und kleinere L2-/L3-Caches hin,  
    • Ryzen 7 2700X - Ryzen-CPUs mit dem Suffix "X" haben eine etwas höhere Taktfrequenz im Turbomodus und unterstützen XFR 2.
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