Leistung einschätzen - Hardware-Zone

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Leistungsmerkmale
  • Es ist empfehlenswert, zuerst die Kapitel CPU und CPU/Aufbau zu lesen.

In 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: Taktfrequenz, Anzahl der Prozessorkerne und Größe der Caches. Das sind daher meist die Angaben, die man zuerst vergleichen sollte.

      Taktfrequenz
      Je höher die Taktfrequenz, desto schneller arbeitet der Prozessor. 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 Sechskern- oder 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 32 Kerne).

      In nachfolgender Tabelle sind alle aktuellen Mehrkernprozessoren aufgelistet:

      Anzahl Kerne
      Modelle
      2InteI: Pentium Gold, Celeron, Core i3 (7.Generation)
      4Intel: Core i3 (8. Gen.), Core i5 (7. Gen., X-Serie), Core i7 (8. Gen.)
      AMD: Athlon X4, Ryzen 3 (1. und 2. Gen.), Ryzen 5 1400, 1500X, 2500X
      6Intel: Core i5 (8. und 9. Gen.), Core i7 (8. Gen.)
      AMD: Ryzen 5 (2. Gen., außer 2500X), Ryzen 5 1600, 1600X
      8Intel: Core i7 (X-Serie), Core i9 (9. Gen.)
      AMD: Ryzen 7, Ryzen Threadripper 1900X
      10
      Intel: Core i9-7900X, -9820X, -9900X
      mehr als 10Intel: Core i9-7920X,-9920X (12 Kerne), Core i9-7940X, -9940X (14 Kerne), Core i9-7960X, -9960X (16 Kerne), Core i9-7980XE, -9980XE (18 Kerne)
      AMD: Ryzen Threadripper 1920X, 2920X (12 Kerne), Ryzen TR 1950X, 2950X (16 Kerne), Ryzen TR 2970WX (24 Kerne), Ryzen TR 2990WX (32 Kerne)
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