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Ratgeber

CPU's » Unverzichtbare PC-Komponente

Reicht Ihnen die Leistung Ihres PC-Prozessors nicht mehr aus oder ist der bisherige nicht zum neuen Betriebssystem kompatibel? Oder möchten Sie ein PC-System nach Maß selbst zusammenschrauben? Dann ist es Zeit für einen neuen Prozessor. Die CPU (Central Processing Unit) ist die zentrale Recheneinheit eines Computers. Sie ist zusammen mit dem Arbeitsspeicher (RAM), der Grafikkarte und der SSD oder Festplatte als die maßgebliche PC-Komponente für die Performance des Gesamtsystems verantwortlich.

Die Auswahl an Prozessoren von Dual-Core bis zum 64-Kerne-Boliden ist groß. Doch die Vielfalt an Produktbezeichnungen und Modellnummern verkompliziert die richtige Wahl. Dementsprechend schwer fällt die Entscheidung für oder gegen ein bestimmtes Modell.

Ob Desktop-PCs für Einsteiger und Office-Nutzer, Mittelklasse-Allrounder, System für gehobene Ansprüche oder High-End-Rechner für kompromisslose Power-User und Spieler: Die individuellen Wünsche und Anforderungen an die CPU sind höchst unterschiedlich. Welcher der vielen Prozessoren ist nun der optimale für Ihren Rechner? Die Antwort liefern wir in unserem Ratgeber.



  

Welche Prozessoren gibt es?

Der Markt der PC-Prozessoren wird von den Unternehmen Intel und AMD beherrscht. Alle anderen Hersteller spielen weitaus weniger bedeutende Rollen. Sowohl Intel als auch AMD verfügen über ein breites Produktportfolio. Die Palette reicht vom abgespeckten Prozessor-Schnäppchen mit zwei Kernen für Basis-PCs bis zum High-End-Prozessor für Workstation-Arbeitsplätze mit 64 Kernen für mehrere Tausend Euro. AMD und Intel verwenden für ihre Desktop-Prozessoren die Bezeichnungen AMD Ryzen beziehungsweise Intel Core.

Was die Zuverlässigkeit und Funktionsumfang betrifft, nehmen sich beide Marken nicht viel. Windows, Linux, Anwendungen und Spiele laufen sowohl mit AMD- als auch Intel-CPUs fehlerfrei. AMD bietet häufig mehr Leistung fürs Geld, während Intel die stärksten Prozessoren bereitstellt.



Worin unterscheiden sich CPUs?

Hauptbestandteile eines Prozessors sind sein Rechenwerk, die Steuerleitungen und der Speichermanager, der den Arbeitsspeicher (RAM) verwaltet. Über Datenleitungen werden Informationen im Arbeitsspeicher abgelegt und vom Arbeitsspeicher abgerufen. Hyper-Threading hilft, gleichzeitig mehrere Aufgaben zu erfüllen.

Prozessoren unterscheiden sich wie Arbeitsspeicher teilweise deutlich hinsichtlich ihrer Merkmale wie Anzahl der Rechenkerne, Taktfrequenz (MHz oder GHz), Stromverbrauch, Stockeltyp und integrierte Grafik. Daher sind CPUs in einem großen Preisbereich zu haben.

Neben der Anzahl an Kernen ist die CPU-Taktfrequenz ein wichtiger Indikator für die Leistungsfähigkeit eines Prozessors. Mit dieser Geschwindigkeit wird die CPU vom System angesteuert. Hersteller geben die Taktfrequenz in Megahertz (MHz) oder Gigahertz (GHz) an. Sie liegt bei aktuellen CPUs zwischen 2 GHz bis mehr als 5 GHz.



Was macht einen guten Prozessor aus?

Die Prozessorentwicklung bei Intel und AMD läuft unter Volldampf. Beide Hersteller überarbeiten die CPU-Architekturen und modernisieren ihre Rechenwerke im kurzen Turnus. Faustregel: Bessere Desktop-CPUs haben mehr Kerne und eine höhere Taktrate, wodurch sie schneller arbeiten.

Allerdings verbessern beide Anbieter auch die Singlethread-Leistung und den Datenfluss zwischen den Kernen, sodass bei gleicher Anzahl an Kernen die Rechenleistung steigt. Größere Caches verbessern die effektive Performance weiter.



Was hat es mit dem Sockeltyp auf sich?

Jede Prozessor-Generation benötigt eine Hauptplatine mit einem passenden Prozessorsockel. Sie installieren den Prozessor auf dem CPU-Sockel des Mainboards. Er ist fest auf der Hauptplatine verlötet und kann nicht geändert werden. Achten Sie auf die Anzahl der PINs. Gleichzeitig ist der Chipsatz des Mainboards auf die jeweilige Sockelvariante abgestimmt. Die Entscheidung für AMD oder Intel wirkt sich also darauf aus, welche Mainboard-Modelle für Sie verfügbar sind.

Während Intel durchgehend auf LGA-CPU-Sockel (Land Grid Array) setzt, verwendet Konkurrent AMD auch PGA-CPU-Sockel (Pin Grid Array). Aktuell gebräuchliche Sockelvarianten im Desktopbereich sind bei Intel-Prozessoren folgende:

  • 1151 (Intel Coffee Lake Architektur)
  • 1200 (Intel Comet Lake und Rocket Lake)
  • 1700 (Alder Lake)
  • 2066 (Intel Skylake X und Cascade Lake X)

Bei AMD-Prozessoren tragen die Sockelmodelle die folgenden Bezeichnungen:

  • AM4 (AMD Ryzen 3, 5 und 9)
  • TR4 (SP3r2, AMD Ryzen Threadripper)


Wie viele Kerne benötige ich?

In einer einzigen CPU kümmern sich heute bis zu 64 Kerne gleichzeitig um Berechnungen. Hinzu kommen Multi-Threading-Techniken für virtuelle Zusatz-Threads, die Rechenvorgänge beschleunigen. Mit dieser geballten Rechenpower kann sich der Computer um viele Vorgänge gleichzeitig kümmern, weil entsprechend viele Rechenkerne zur Verfügung stehen.

Doch reicht ein Quad-Core-Prozessor für versierte Anwender heute noch aus oder müssen es zwingend sechs oder noch mehr Kerne sein? Zunächst einmal ist es wichtig, zu wissen, dass viele CPU-Kerne allein noch keinen leistungsfähigen Computer machen. Die Software muss für die Cores optimiert sein, damit wirklich alle Kerne genutzt werden.

Für private Office-Anwendungen und Surfen im Internet bildet ein Dual-Core die günstige Einstiegsklasse. Um für alle alltäglichen Anwendungsfälle gerüstet zu sein, ist ein Vierkern-Prozessor (Quad-Core) die bessere Wahl. Auch im Hinblick auf die Anwendungen und Dienste am Digital Workplace ist ein Quad-Core empfehlenswert. Er bietet bei der Nutzung in hybriden Büroumgebungen genügend Leistungsreserven.

Ein High-End-Prozessor mit 6, 8 (Octa-Core) oder noch mehr Kernen ist für Video- und Bildbearbeitung, 3D-Rendering, hochkomplexe wissenschaftliche Berechnungen, anspruchsvolle Multimedia-Anwendungen und für Gaming-PCs sinnvoll. 

Gerade PC-Spiele sind häufig Vorreiter im Bereich der Parallelisierung und nutzen Multi-Core-Prozessoren vermehrt voll aus.

Im Server-Bereich sind stark parallelisierte Anwendungen sowie virtuelle Maschinen die Regel. Entsprechend kann die Zahl der Kerne fast nicht hoch genug sein. Viele Server verfügen daher nicht nur über eine einzelne CPU, sondern gleich über zwei oder noch mehr Prozessor-Sockel auf dem Mainboard. Marktführer in diesem Bereich ist der CPU-Hersteller Intel mit seinen Xeon-Prozessoren.



Was bedeuten „Tray“, „Boxed“ und „WOF“?

Prozessoren von Intel und AMD werden im Handel mit unterschiedlichen Namenszusätzen wie „Boxed“ oder „Box“, „Tray“ sowie „WOF“ angeboten. Dabei handelt es sich um verschiedene Verpackungsvarianten für ein und denselben Prozessor. Als autorisierter Intel- und AMD-Händler bieten wir Prozessoren in den Originalverkaufsverpackungen des Herstellers an. Weil es sich dabei meist um mit dem Herstellerlogo und der Modellbezeichnung bedruckte Kartonboxen handelt, werden diese Ausführungen als „Boxed“ oder „Box“ bezeichnet. Eine Kühllösung ist bei den Boxed-Ausführungen im Kit in der Regel enthalten und meist auch auf der Verpackung abgebildet.

Ein WOF-Prozessor entspricht einem Boxed-Prozessor, wird aber ohne Kühllösung geliefert. Das Kürzel „WOF“ steht für „Without Fan“ – also ohne CPU-Kühler.

Tray-Prozessoren, auch OEM-Prozessoren genannt, werden von Intel und AMD an PC-Produzenten verkauft. Diese benötigen Prozessoren in großer Stückzahl, weswegen eine Umverpackung für jeden einzelnen Chip hinderlich wäre. Stattdessen werden die Chips auf einer Ablage, dem Tray, geliefert. Eine Kühllösung ist nicht enthalten.



Was ist mit Mobilprozessoren?

Im Vordergrund von Notebook-Prozessoren stehen ein geringer Energiebedarf und eine hohe Effizienz. Schließlich soll der Rechner im Akkubetrieb möglichst lang durchhalten. Das Problem: Mobilprozessoren in Laptops sind fest einigelötet. Anders als bei Desktop-Prozessoren lassen sie sich nachträglich nicht austauschen. Die Entscheidung für einen bestimmten Prozessortyp treffen Sie deshalb beim Kauf des Notebooks.



Wie schütze ich die CPU vor Überhitzung?

Prozessoren führen mehrere Millionen Rechenoperationen pro Sekunde aus und produzieren dabei je nach CPU-Auslastung Wärme. Je mehr Arbeit die CPU hat, desto mehr erhitzt sich der CPU-Chip. Das macht eine wirksame Kühlung nötig. Der CPU-Kühler führt die Temperatur ab und verhindert, dass der Chip überhitzt.

Ein aktiver Prozessorkühler besteht aus einem Kühlkörper mit Kühlrippen und einem Lüfter oder einem Wasserkreislauf. Der Kühlkörper sorgt für einen raschen Wärmeaustausch. Er muss zum Prozessormodell und Sockeltyp passen. Achten Sie auf die Höhe der Kühleinheit, damit sie im Computergehäuse Platz findet. 



Welche Rolle spielt der Arbeitsspeicher (DIMM)?

Der Arbeitsspeicher hält bei PC-Systemen Daten und Programme vor, die gerade verwendet werden. Die wichtigsten Kenngrößen beim Speicher sind die Zugriffszeit und die Zugriffsgeschwindigkeit.
Beim Arbeitsspeicher handelt es sich um einen flüchtigen Speicher. Das bedeutet, dass die Daten nach dem Ausschalten des Computers gelöscht werden. Die Leistung einer CPU hängt auch mit der Größe des Arbeitsspeichers (DIMM) zusammen. Wenn zu wenig RAM im Computer verbaut wurde, steigt die CPU-Auslastung deutlich an, was wiederum die Performance beeinträchtigt.

In diesem Fall lagert Ihr Computer Daten vom RAM auf die langsame Festplatte aus. Statten Sie Ihren Computer daher mit ausreichend Arbeitsspeicher aus. Weniger als 8 GB Arbeitsspeicher sollten es heute auch bei einem Office-Computer nicht mehr sein. Für anspruchsvollere Anwendungen sind 16 GB RAM eine gute Wahl. 32 oder 64 GB Arbeitsspeicher lohnen sich bei High-End-Gaming-Rechnern und speicherintensiven professionellen Anwendungen wie Videobearbeitung, Virtualisierung oder 3D-Rendering. Im Einzelfall darf es noch mehr Arbeitsspeicher sein. 128 GB Speicher sind nicht ungewöhnlich.

Für die bestmögliche Leistung Ihres Computers sollten Sie auf Ihrem Mainboard den Arbeitsspeicher (DIMM) im Dual-Channel-Mode betreiben. Dazu werden mindestens zwei identische Speicher-Module benötigt. Ein derart ausgestatteter Computer kann mehr Daten pro Zeiteinheit übertragen, was sich positiv auf die Leistung des Rechners auswirkt. Im Handel sind speziell für den Dual-Channel-Betrieb freigegebene RAM-Kits erhältlich.

Tipp: Bei modernen Prozessoren ist die Speichersteuerung in die CPU selbst eingebaut. Deshalb kann es vorkommen, dass Sie zusammen mit einem CPU-Upgrade auch neuen Arbeitsspeicher benötigen.