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.

Quelle

<	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

4-8 Kerne
integrierter Speicher- und PCI-Express-Controller
8 - 16 MB gemeinsamer L3-Cache
2-Kanal-Speicher
Turbo-Modus
SSE4.2-Erweiterung

Generationen

Generation	Codename	Modelle	Anzahl CPU-Kerne	Sockel	Struktur-breite (nm)
1.	Bloomfield (Nehalem)	Core i7-920, -940, -965	4	1366	45
1.	Lynnfield	Core i5-7xx, i7-8xx	4	1156	45
	Clarkdale (Westmere)	Core i5-6xx, i3-5xx, Pentium G6xxx, Celeron G1xxx	2	1156	32
	Gulftown (Westmere-EP)	Core i7-970, 980, 980X, 990X	6	1366	32
2.	Sandy Bridge	Core i3-2xxx, i5-2xxx, i7-2xxx, Celeron G4xx, G5xx, Pentium G6xx, G8xx	2 - 4	1155	32
	Sandy Bridge-E	Core i7-3820, -39xx	4 - 6	2011	32
3.	Ivy Bridge	Core i3-3xxx, i5-3xxx, i7-37xx, Celeron G16xx, Pentium G2xxx	2 - 4	1155	22
	Ivy Bridge-E	Core i7-48xx, -49xx	4 - 6	2011	22
4.	Haswell	Core i3-4xxx, i5-4xxx, i7-4xxx, Celeron G18xx, Pentium G3xxx	2 - 4	1150	22
	Haswell-E	Core i7-58xx, -59xx	6 - 8	2011-3	22
5.	Broadwell	Core i5-5675C, Core i7-5775C	2 - 4	1150	14
	Broadwell-E	Core i7-68xx, -69xx	6 - 10	2011-3	14
6.	Skylake	Core i3-6xxx, i5-6xxx, i7-67xx, Celeron G390x, G3920, Pentium G44xx, G4500, G4520	2 - 4	1151	14
	Skylake-X	Core i7-78xxX, i7-98xxX, i9-79xxX, i9-7980XE	6 - 18	2066	14
7.	Kaby Lake	Core i3-7xxx, i5-7xxx, i7-770x, Celeron G393x, G3950, Pentium G4560, G46xx	2 - 4	1151	14+
8.	Coffee Lake	Core i3-8xxx, i5-8xxx, i7-8xxx, Celeron G49xx, Pentium G5xxx	2 - 6	1151	14++
9.	Coffee Lake R	Core i9-99xx, Core i7-97xx, Core i5-94/95/96xx, i3-91/93xx, Pentium G54/56xx, Celeron G4930, G4950	2 - 8	1151	14++
	Skylake-X R	i9-9820X, i9-99xxX, , i9-9980XE	8 - 18	2066	14++
10.	Cascade Lake-X	Core i9-109xX, i9-10980XE	6 - 18	2066	14++
	Comet Lake-S	Core i9-10900(T/KF/K/F), i7-10700(T/KF/K/F), i5-10600(KF/K/T), i5-10500(T), i5-10400(F/T),Core i3-10320, i3-10300(T), i3-10100(T), Pentium G6600, G6500(T), G6400, Celeron G5920, G5900(T)	2 - 10	1200	14++

Erklärungen der Suffixe

F = ohne integrierte Grafikeinheit

K = freier Multiplikator; d.h. die CPU kann übertaktet werden

T = niedrigerer Stromverbrauch für besonders kompakte PCs

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
Produktreihe	Kerne/ Threads	Cachegröße (MB)	Schnittstelle (Sockel)	Unterstützte Speichertypen	TB 2.0	TB 3.0	HT
8. Generation (8xxx)
Core i3	4/4	bis zu 8	1151	DDR4-2400
Core i5	6/6	9	1151	DDR4-2133, DDR4-2400, DDR4-2666
Core i7	6/12	12	1151	DDR4-2133, DDR4-2400, DDR4-2666
X-Serie (7xxxX)
Core i5	4/4	6	2066	DDR4-1866, DDR4-2133, DDR4-2400
Core i7	bis zu 8/16	bis zu 11	2066	DDR4-1866, DDR4-2133, DDR4-2400		*
Core i9	bis zu 16/32	13,75	2066	DDR4-2666
9. Generation (9xxx)
Core i3	4/4	6/8	1151	DDR4-2400
Core i5	6/6	9	1151	DDR4-2666
Core i7	8/8	12	1151	DDR4-2666
Core i9	8/16	16	1151	DDR4-2666
X-Serie
Core i7	8/16	16,5	2066	DDR4-2666
Core i9	bis zu 18/36	bis zu 24,75	2066	DDR4-2666
10. Generation (10xxx)
Core i3	4/8	6/8	1200	DDR4-2666
Core i5	6/12	12	1200	DDR4-2666
Core i7	8/16	16	1200	DDR4-2933
Core i9	10/20	20	1200	DDR4-2933
X-Serie
Core i9	bis zu 18/36	bis zu 24,75	2066	DDR4-2933

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".

Quelle

<	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

bis zu 16 (Threadripper: 32) CPU-Kerne
Simultanes Multithreading (2 Threads pro Kern)
4 ALUs pro Kern
Die CPU-Kerne kommunizieren über ein als "Infinity Fabric" bezeichnetes Netzwerk
SenseMI: Pure Power, Precision Boost, XFR, Smart Prefetch und Neural Net Prediction

Generationen

Generation	Codename	Modelle	Anzahl CPU-Kerne	Sockel	Struktur-breite (nm)
1. (Zen)	Summit Ridge	Athlon X4 9xx, Ryzen 3 1200/1300X, Ryzen 5 1400/1500X/1600(X), Ryzen 7 1700(X)/1800X	4 - 8	AM4	14
	Whitehaven	Ryzen Threadripper 1900X/1920X/1950X	8 - 16	TR4	14
2. (Zen+)	Pinnacle Ridge	Ryzen 3 2300X, Ryzen 2500/2600(X), Ryzen 7 2700(X)	4 - 8	AM4	12
	Colfax	Ryzen Threadripper 2920X/2950X/2970WX/2990WX	12 - 32	TR4	12
3. (Zen 2)	Matisse	Ryzen 5 3600(X), Ryzen 7 3700X/3800X, Ryzen 9 3900X/3950X	6 - 16	AM4	7
	Starship/Castle Peak	Ryzen Threadripper 3960X/3970X	24 - 32	TRX4	7

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
60 statt 24 PCIe-3.0-Lanes, Threadrpper-Modelle der 3. Generation stellen sogar 64 PCIe-4.0-Lanes zur Verfügung

Quelle

Modellübersicht

Modellbezeichnung	Anzahl Kerne/Threads	Größe 3L-Cache (MB)	SMT	Schnittstelle	Unterstützte Speichertypen
1. Generation (1xxx)
Ryzen 3	4/4	2/8		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	8/16	4/16		AM4	DDR4-2666
Ryzen Threadripper	8/16, 12/24, 16/32	20, 32		TR4	DDR4-2666
2. Generation (2xxx)
Ryzen 3	4/4	8		AM4	DDR4-2666, DDR4-2933
Ryzen 5	6/12	16		AM4	DDR4-2666, DDR4-2933
Ryzen 7	8/16	16		AM4	DDR4-2666, DDR4-2933
Threadripper (X-Serie)	12/24, 16/32	64		TR4	DDR4-2666, DDR4-2933
Threadripper (WX-Serie)	24/48, 32/64	64		TR4	DDR4-2666, DDR4-2933
3. Generation (3xxx)
Ryzen 3	4/8	16		AM4	DDR4-3200
Ryzen 5	6/12	32		AM4	DDR4-3200
Ryzen 7	8/16	32		AM4	DDR4-3200
Ryzen 9	12/24, 16/32	64		AM4	DDR4-3200
Ryzen Threadripper	24/48, 32/64	128		TRX4	DDR4-3200
Quelle

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.

[Quelle]

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.