Der Prozessor – CPU

Der Prozessor, oder auch CPU (Central Prozessing Unit genannt), stellt das Rechenwerk des Computers dar. Das Wort Prozessor stammt von dem lateinischen Wort procedere ab, was so viel heiß wie vorantreiben. Genau das ist auch die Aufgabe des Prozessors. Er ist maßgeblich dazu da, Berechnungen voranzutreiben und Befehle zu bearbeiten und zu Übergeben.

Was sagt uns das jetzt in der Praxis?

Es gibt zwei Werte, auf die man unbedingt achten sollte: Das ist zum einen die Anzahl der Kerne und deren Taktfrequenz. Aber Achtung! Ein Prozessor mit höheren Werten kann trotzdem schlechter sein als einer mit weniger hohen Werten (vgl. AMD A8-6600K und Intel i7-4770K). Und genau darin besteht der Knackpunkt bei der Wahl der CPU. Wir nehmen unser o. g. Beispiel. Der AMD Prozessor hat vergleichbare Werte wie der Intel Prozessor, warum ist er aber langsamer. Die Lösung unserer Frage liegt in verschiedenen,für den Laien eher versteckte Werte, wie zum Beispiel im Cache. Bei der Intel CPU dieses Beispiels sind effizientere und vor allem auch schnellere Caches verbaut. Dadurch können die Kerne schneller an den Cache angebunden werden, und höhere Bandbreiten sind die Folge. Umso besser der Cache ist, desto schneller kann die ALU, der eigentliche Kern, die verarbeiteten Daten in den Cache laden und wieder mit einer neuen Berechnung beginnen.

Threads und Hyperthreading:

Des weiteren hat Ein Kern von der Intel CPU zwei Threads, also theoretische doppelt so viele Kerne. Ein Beispiel verdeutlicht den Vorteil, der sich daraus erschließt:
Ein Mensch will einen Nagel in eine Wand hauen. Nimmt er nur einen Hammer, kann er nur eine Hand benutzen, um den Nagen in die Wand zu hauen. Nimmt er jedoch in beide Hände einen Hammer, ist es ihm möglich, zeitversetzt zu arbeiten. Während der eine Hammer gerade abgesetzt hat, kann der andere schon wieder zuschlagen. Dadurch wird die Leistung verdoppelt (Leistung = Arbeit pro Zeit –> Zeit halbiert sich, Arbeit bleibt gleich: Der Nagel wird doppelt so schnell angebracht = doppelte Leistung). Das sagt uns, dass wir nicht nur auf die Taktfrequenz oder auf die Kerne achten können, sondern auch auf den Cache und dessen Anbindung an die Kerne. Weiterhin kommt noch dazu, dass bei dem stärkeren Modell eine schnellere Anbindung an den Arbeitsspeicher genutzt wird. Zum Arbeitsspeicher später mehr. Nach diesem einfachen Beispiel werden nun die einzelnen Teile einer CPU nochmal etwas genauer erläutert.

1.1 Ein Kern -> ein Prozessor

Eine moderne CPU besteht normalerweise aus durchschnittlich vier Kernen. Ein Kern ist eigentlich nichts anderes als ein Prozessor, was heißt, dass es sich bei einem Quad-Core Prozessor eigentlich um vier CPUs handelt, die zusammengefügt wurden. Ein Kern kann, wie oben schon genannt, eine annähernd doppelte Leistung erreichen, wenn die Funktion des Hyperthreadings (zwei Threads auf einen Kern) unterstützt wird.

1.2 Der Takt / Die Taktfrequenz

Die Taktfrequenz ist ein weiteres ausschlaggebendes Kriterium, welchen aber oft überbewertet wird. Ein hoch taktender Prozessor kann schnell sein, muss aber nicht. Ein super starker Kern und eine hohe Taktfrequnz nützt uns nichts, wenn eine gewisse Bandbreite, die diese Daten auch übertragen kann, nicht vorhanden ist. Man spricht hier von einem so genannten Flaschenhals, eine Stelle, an der sich Informationen anstauen und ausgebremst werden. Das Ziel bei dem Zusammenstellen eines Computers sollte sein, möglichst alle Flaschenhälse zu eleminieren und das System ausnahmslos auf ein Level zu bringen. Was sagt jetzt eigentlich die Taktfrequenz aus? Häufig sieht man in diesem Gebiet Werte zwischen 2 und 4GHz (Gigahertz). Ein Hertz ist ein Stromimpuls, der einmal in einer Sekunde von zum Beispiel 0V auf +12V, dann auf -12V und dann wieder auf 0V steigt. Das häusliche Stromnetz ändert also bei 50Hz 50 mal in der Sekunde die Stromrichtung von Null auf Plus, auf Minus und wieder auf Null. Bei 4GHz haben wir einen Stromrichtungswechsel von plus nach minus nach plus von 4 Milliarden mal in der Sekunde. Umso höher also die Taktfrequenz ist, desto mehr Daten können grundsätzlich im Idealen Aufbau verarbeitet werden.Trotzdem ist dieser Wert heutzutage nicht mehr wirklich Aussagekräftig, wenn es um die Kaufentscheidung geht. Er sollte dennoch nicht missachtet werden. Hierbei muss man ein gesundes Mittelmaß zwischen den einzelnen Werten finden.
Die beste Lösung, den Richtigen Prozessor zu finden, ist, sich Benchmarks anzuschauen. Diese Testen eine CPU unter einem erstellten Szenario mehr oder weniger realitätsnahe (Je nachdem welcher Benchmark durchgeführt wurde)

Zusammenfassung:

Was merken wir uns schließlich? Klar, bei einer CPU kommt es nicht nur auf den Takt und die Kerne an, auch wenn diese Eckdaten wichtig für die Kaufentscheidung sind. Achten Sie auch auf die kleinen Dinge, lesen Sie sich Tests durch und lesen Sie Erfahrungsberichte in Foren und Testberichten. Dann werden Sie sicherlich zu einem guten Ergebnis kommen.

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