Technik Lore | Know Your PC - CPU

Technik Lore | Know Your PC

Die CPU

Nun, da wir ausreichend Wissen über unseren Speicher haben, können wir uns mit der nächsten Komponente befassen. In der Regel befasst man sich bei der Zusammenstellung eines neuen PCs mit der Auswahl einer für die Bedürfnisse passende CPU als Erstes. Da die Auswahl des Datenspeichers und die der CPU aber in keinem Konflikt zueinander stehen, spielt das für unsere Reihenfolge auch keine Rolle.

Was ist die CPU und wozu dient sie?
Die CPU steht als Akronym für "central processing unit", was ins Deutsche übersetzt soviel heißt wie zentrale Prozessoreinheit. Sie führt die komplizierten Rechenaktionen von Binärzahlen durch Logikgatter aus, damit der PC das tut, was er soll. Arbeiten. Sie übernimmt die aufwendigen Rechenaufgaben, die bei der Bedienung eines PCs anfallen, somit trägt sie maßgeblich zu der allgemeinen Geschwindigkeit eines Rechners bei.

Unterseite einer CPU. (Quelle: avg.com)

Abhängigkeiten im PC

Baut man einen neuen PC aus dem Nichts zusammen bzw. sucht sich die Komponenten zusammen, kann man diesen Punkt bei der CPU Auswahl auslassen. Solltet ihr allerdings eurer bestehendes System nur aufrüsten wollen respektive das Mainboard nicht mit tauschen wollen, benötigt ihr das Modell von eurem Mainboard. Ein nützliches, kostenloses Tool, welches euch die Informationen rausgibt, ohne dass ihr euren PC extra aufschrauben müsst ist CPU-Z (heise.de). Dort könnt ihr eurer Modell des Mainboards unter "Mainboard" checken oder direkt den Sockel nachschlagen unter "CPU" im Feld "Package". Egal welchen Sockel euer Mainboard hat, eure neue CPU muss mit diesem Sockel kompatibel sein.

Ein weiterer Punkt ist der Blick auf einen kompatiblen Chipsatz. Für Intel Prozessoren gibt es beispielsweise andere Chipsätze als von AMD-Prozessoren. Gerade dann, wenn eine CPU übertaktet werden soll, wie bspw. eine Intel-K CPU, sollte der passende Chipsatz, in diesem Fall der Z-Chipsatz, vorhanden sein.

Architektur

Bevor wir zu den Kaufkriterien kommen, folgt vorher noch eine Erklärung der Architekturen. Diese sollten eure Auswahl nicht beeinflussen, das Wissen euch dennoch nützen, um euch nicht in der gefühlt unendlichen Namensgebung der Bezeichnungen zu verlieren.

ARM und x86

Diese beiden Architekturen bilden Sammelbegriffe für weitere Architekturen. Die meisten x86-Prozessoren werden von Intel oder AMD hergestellt. ARM-Prozessoren werden hingegen von vielen Herstellern produziert, darunter sind Snapdragon-Prozessoren des Herstellers Qualcomm, Kirin-Prozessoren von Huawei oder auch Exynos-Chips von Samsung. ARM-Prozessoren sind weniger leistungsfähig, doch energiesparender als x86-Prozessoren, was sie besonders beliebt in mobilen Geräten, wie Laptops, Tablets und Handys macht.

AMD mit einer Ryzen 9 der 4. Gen (links) und Intel mit ihrer Intel Core i9 der 11th Gen - beide OC-fähig. (Quelle: pcwelt.de)

Bezeichnungen

Die Bezeichnungen können überwiegend verwirrend und umständlich wirken, folgen aber in der Regel einem festen Schema, es gibt allerdings einige wenige Ausnahmen, die leider von diesem abweichen. Nichtsdestotrotz sind die meisten gängigen Prozessoren noch gut durch folgendes Namensschema aufschlüsselbar.

Intel

Nehmen wir als Beispiel den Prozessor Intel Core i9-9980KF

- Klassifizierung

Die Core-i-Nummer dient der Klassifizierung des Produkts. Eine höhere Nummer gibt eine höhere Leistungsfähigkeit an. Es gibt hier die Ziffern 3,5,7 und 9.

- Generationsnummer

Nach dem Bindestrich folgt die Generationsnummer, diese zeigt hier die 9. Generation. Ab der 10. Generation ist diese zweistellig und es resultieren daraus 5 Ziffern nach dem Bindestrich.

- Modellnummer

Die hinteren 3 Ziffern geben die Artikelnummer an, welche nach der Reihenfolge der Entwicklung der Prozessoren vergeben wird.

- Suffix

Die Buchstaben am Ende zeigen bestimmte Eigenschaften auf. "K" bedeutet hier die Möglichkeit, die CPU zu übertakten. "F" deutet darauf hin, dass die CPU keinen integrierten Grafikchip (iGPU) besitzt. Diese sind von Intel festgelegt.

AMD

Hier nehmen wir den Prozessor Ryzen 7 5800X

- Klassifizierung

Auch AMD nutzt diese Klassifizierung und unterteilt diese in Einsteiger, Mittelklasse, High Performance und Enthusiast ein - ebenfalls 3, 5, 7 und 9.

- Generation

Die erste Zahl aus dem Viererziffernblock zeigt die Generation des Prozessors auf.

- Leistungskennzeichnung

Die zweite Ziffer ist ein Leistungsindikator - 1,2 und 3 entsprechen Einsteiger, 4,5 und 6 Mittelklasse, 7 und 8 stehen für High Performance und 9 für Enthusiast.

- Modellnummer

Die letzten beiden Ziffern sind die konkrete Modellnummer.

- Suffix

Auch AMD bedient sich einer eigenen Tabelle an Kennzeichnungen, was das ganze unübersichtlich und uneinheitlich macht. "X" steht hier für einen ab Werk höheren Takt.

Intel vs. AMD

Es ist ein Thema an dem sich Meinungen scheiden. Es gibt diejenigen, die ausschließlich auf Intel bauen, diejenigen, die nur AMD verwenden und solche, denen es komplett egal ist. Intel war eine lange Zeit vor AMD, was Leistung anbelangte, doch scheint AMD in den neuesten Generationen Intel überholt zu haben, zumindest wenn man die reinen Werte betrachtet. Die wichtigsten Unterschiede, die beim Kauf bzw. der Entscheidung der beiden Markenprodukte zu beachten sind folgende: bei Intel Prozessoren sind alle CPUs mit einer iGPU versehen, außer der Suffix schließt diese aus. AMD CPUs haben standardmäßig keine iGPU verbaut, außer der Suffix deutet wiederum daraufhin. Eine weitere Besonderheit bei AMD CPUs ist, dass bei allen CPUs für den AM4 Sockel der Multiplikator und damit die Übertaktung freigegeben ist. Beide Hersteller besitzen im Endeffekt Vor- und Nachteile, doch sind beide Lösungen für High-End-Systeme denkbar. Am Ende ist es nur eine Glaubensfrage.

Intel vs. AMD (Quelle: cpuagent.com)

Auf welche Eigenschaften gilt es zu achten?

Hier sind die wichtigsten Nenngrößen kompakt aufgelistet und zusammengefasst. Nicht alle Punkte haben dieselbe Relevanz. Bei einer CPU spielen in erster Linie die Taktfrequenz und die Anzahl der Kerne eine Rolle.

1. Taktfrequenz

Die Taktfrequenz bestimmt das Rechentempo und somit die Leistung der CPU. Sie wird in GHz (Gigahertz) angegeben und ist eines der ausschlaggebendsten Kriterien.

2. Die Anzahl der Kerne

Das neben der Taktfrequenz ausschlaggebende Kriterium sind die Anzahl der Kerne. Die Kerne können Rechenoperationen ausführen, so kann ein Quadcore Prozessor beispielsweise 4 Jobs parallel erledigen. Deshalb gilt, je mehr Kerne eine CPU hat, desto höher ist ihre Leistung und desto mehr Aufgaben können parallel berechnet werden.

3. Threads

Es können pro Kern weitere logisch-virtuelle Arbeitseinteilungen geben, diese werden Threads genannt. Je mehr Threads ein Kern hat, desto mehr Operationen kann dieser gleichzeitig abarbeiten.

4. Generation

Die Generation gibt Aufschluss über das Alter des Modells auf dem Markt. Intel ist aktuell (Stand: 08.01.2022) bereits in der 12. Generation mit Ice Lake (10 nm). AMD ist mit der 4. Generation ihrer Prozessoren mit einer Zen 3 Mikroarchitektur auf dem Markt. Ebenfalls deutet sie auf die verwendete Mikroarchitektur und Fertigungsgröße hin.

5. Fertigungsgröße und Mikroarchitektur

Die Nanometer Angabe gibt die Strukturgröße der Transistoren an, umso kleiner diese sind, desto weniger Strom bedarf es und lässt eine grobe Einschätzung zu der Performance des Prozessors zu. Sie ist aber kein Garant für schlichtweg höhere Leistung, dennoch können Prozessoren mit kleineren Transistoren effizienter und damit auch performanter arbeiten. Die Verarbeitungsgröße hängt mit der Mikroarchitektur zusammen, welche die für jede neue Veränderung einen neuen Namen erhält.

6. Cache

Heutige CPUs besitzen 3 Layer, oft Level 1, 2 oder 3 genannt. Diese dienen als schnellen Zwischenspeicher vor dem RAM. Layer 1 hat hierbei die kleinste Größte, danach kommt Layer 2 und den größten Speicher besitzt der Layer 3 Speicher. Umso größer dieser Cache ist, desto mehr kann die CPU dort lagern und wieder aufrufen. Da der Cache in der CPU liegt und wegen seiner geringen Größe von KB bis hin zu wenigen MB, ist dieser deutlich schneller als der RAM.

7. Übertaktung

Manche CPUs sind für eine Übertaktung extra hergestellt worden bzw. dessen Multiplikator freigegeben worden. Damit kann die Leistung leicht erhöht werden. Overclocking ist heute als Casualgamer nicht mehr so relevant wie es vor 10 Jahren noch war und sollte nur innerhalb der Herstellerangaben durchgeführt werden. Baust du einen High-End-PC und willst das beste Erlebnis überall herausholen, dann macht eine passende CPU deutlich mehr Sinn.

8. Kühlung

CPUs werden in der Regel "boxed" vom Hersteller geliefert, also mit Kühler und Wärmeleitpaste. Händler bieten die CPUs wahlweise auch in der "Tray" Version an, also nur die verpackte CPU selbst. Boxed CPU-Kühler stehen dabei im Verruf oft laut zu sein und wenig effektiv zu arbeiten. Gerade diejenigen, die mit dem Gedanken spielen, ihre CPU zu übertakten, sollten einen eigenen CPU-Kühler benutzen. Idealerweise sollte der TDP (Thermal Design Power) von dem Kühler etwas höher sein, als die der CPU.

CPU Kühler installieren. (Quelle: computerhafen.de)

Schlusswort

Die Preise für eine solide CPU sind verhältnismäßig gerecht und liegen zwischen 200€ - 400€. Gerade weil die Technik in den letzten Jahren keine größeren Sprünge mehr gemacht hat, wie noch vor 10-15 Jahren, kann man auch noch heutzutage einen Blick auf günstigere Modelle von bspw. 2018 werfen, ohne dass einem gängige Spiele verwehrt bleiben.

Gerne schreibt uns eure CPUs in die Kommentare und ob ihr euch gerade überlegt, eine Neue anzulegen.

Über den Verfasser

Relly, 23,

ist beruflich in der IT tätig und

Science-Fiction Fan. In der Community ist er

seit dem 28.12.2019

(außerdem hat er heute Geburtstag)