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Die beste CPU: Die große Kaufberatung für Prozessoren

16.06.2016 | 08:25 Uhr |

Die CPU ist die Kernkomponente jedes Rechners. In unserem Ratgeber erklären wir, worauf Sie beim Prozessorkauf achten sollten, und erläutern die wichtigsten technischen Hintergründe zur aktuellen CPU-Generation.

Der Prozessor ist das Herzstück eines jeden PCs und bestimmt maßgeblich die Rechenleistung. Obwohl es mit AMD und Intel nur zwei maßgebliche Hersteller gibt, ist die Auswahl an verschiedenen CPU-Modellen dennoch groß.

Damit Sie im Prozessordschungel nicht den Überblick verlieren, haben wir für Sie die besten Modelle für Einsteiger, Allrounder und Gamer herausgesucht. Unser Ratgeber eignet sich auch für Käufer von Komplett-PCs: Sie bekommen so einen ersten Eindruck von der Leistungsfähigkeit des Rechners.

CPU auswählen und einbauen

Wenn Sie Ihren PC selbst bauen oder aufrüsten wollen, gibt es beim Prozessoreinbau einige Dinge zu beachten. So muss zum Beispiel der Sockeltyp Ihrer CPU mit dem CPU-Steckplatz auf dem Mainboard übereinstimmen. Wichtig ist auch die Leistung Ihres Netzteils, das über zusätzliche Reserven verfügen sollte. Mit einem 450 Watt starken Modell sind Sie jedoch erst einmal gut versorgt. Wollen Sie die CPU übertakten, sollten es aber schon bis zu 600 Watt sein. Wer beabsichtigt, die leistungsfähigsten Prozessoren und mehrere Grafikkarten in seinem System zu betreiben, sollte mindestens zu einem 1000-Watt-Netzteil greifen.

Tipp: So entschlüsseln Sie die CPU-Namen von Intel

Prozessor einbauen: Vermeiden Sie, die CPU an den goldenen Kontakten zu berühren. Darüber hinaus sollten Sie sich erden, bevor Sie den Prozessor im Mainboard platzieren. Hierfür genügt es bereits, wenn Sie einen metallenen Gegenstand wie die Heizung berühren.

Je nach Leistungsklasse der CPU ist eine passende Kühlung notwendig. Als Faustregel gilt: Je höher die Leistung des Prozessors ist, desto stärker sollte auch die Kühlung sein. Eine wichtige Angabe dazu ist die TDP (Thermal Design Power): Sie gibt die maximale Abwärme an, die der Prozessor im Praxisbetrieb verursachen kann. Die TDP-Angabe des CPU-Kühlers muss zu diesem Wert passen. Achten Sie aber auch hier auf den richtigen Sockeltyp.

Wärmeleitpaste sparsam verwenden und einfach mit dem Anpressdruck des Kühlers verteilen.
Vergrößern Wärmeleitpaste sparsam verwenden und einfach mit dem Anpressdruck des Kühlers verteilen.

Damit die Wärmeableitung vom Prozessor über den Lüfter ins Gehäuse optimal funktioniert, müssen Sie auf die Oberfläche des Prozessors Wärmeleitpaste auftragen. Diese dient dazu, auch feinste Unebenheiten auf dem CPU-Heatspreader (Wärmeleiter) auszugleichen und dadurch eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu ermöglichen. Beim Auftragen der Paste hat sich eine ganz einfache Methode bewährt: Tragen Sie einen etwas größeren Klecks auf die Mitte der CPU-Oberfläche auf und setzen Sie dann den Kühler auf. Durch den Anpressdruck verteilt sich die Wärmeleitpaste gleichmäßig über den Heatspreader. Achten Sie allerdings darauf, nicht zu viel Leitpaste zu verwenden. Denn zu viel davon kann den gegenteiligen Effekt haben und die Hitzeentwicklung sogar steigern.

Die ideale CPU fürs Office

Für etwas über 50 Euro erhalten Einsteiger bereits gute CPUs wie den Intel Pentium G3260 oder den AMD A6-6400K.
Vergrößern Für etwas über 50 Euro erhalten Einsteiger bereits gute CPUs wie den Intel Pentium G3260 oder den AMD A6-6400K.

Wer seinen Rechner lediglich für grundlegende Aufgaben wie das Abrufen von E-Mails, das Bearbeiten von Dokumenten oder die Benutzung von Browser-basierter Software verwendet, der benötigt keine High-End-CPU. Unsere Empfehlung ist der Intel Pentium G3260 , der mit zwei physikalischen Rechenkernen sowie einer Taktfrequenz von 3,3 GHz arbeitet. Außerdem ist er mit einem Straßenpreis von nur 53 Euro ein richtiges Schnäppchen! Die entsprechende Alternative von AMD ist der Zweikerner A6-6400K für rund 52 Euro. Seine TDP ist mit 65 Watt jedoch höher als die beim Intel-Modell mit 53 Watt, was unter anderem an der höheren Taktrate von 3,9 GHz wie auch an der leistungsfähigeren integrierten Grafikeinheit des AMD-Modells liegt.

Die ideale CPU für die Mittelklasse

In der Mittelklasse ist AMD mit dem FX-8320E die günstigere Variante, für den Intel Core i5-6500 müssen Sie für mehr Leistung tiefer in die Tasche greifen.
Vergrößern In der Mittelklasse ist AMD mit dem FX-8320E die günstigere Variante, für den Intel Core i5-6500 müssen Sie für mehr Leistung tiefer in die Tasche greifen.

Ein PC der Mittelklasse soll von allem ein bisschen können, sprich Multimedia, Office, Internet und Spiele problemlos schultern: Ein entsprechender Komplett-PC kostet alles in allem unter 800 Euro. In dieser Leistungsklasse bietet AMD mit dem AMD FX-8320E für rund 140 Euro eine CPU mit der schon etwas betagten Bulldozer-Architektur. Er ist mit insgesamt acht Rechenkernen und einer Taktrate von bis zu 4 GHz bestückt – besonders bei parallel ausgeführten Aufgaben arbeitet der Chip sehr flott, auch die Spieleleistung geht für den Preis in Ordnung. Die TDP liegt bei diesem Modell bei ziemlich sparsamen 95 Watt. Dank eines freien Multiplikators lässt sich sogar per Übertakten noch etwas mehr Power aus der CPU herauskitzeln. Wer lieber Intel in seinem PC haben will, der muss in dieser Leistungsklasse bei Weitem mehr Geld investieren. Dafür erhalten Sie dann aber mit dem knapp 200 Euro teuren Intel Core i5-6500 nicht nur die aktuelle CPU-Architektur „Skylake“, sondern auch eine hohe Effizienz und genug Leistung für fast alle Anwendungen. Die Taktrate des Quad-Core-Prozessors beläuft sich im Turbo-Boost auf maximal 3,6 GHz, die TDP liegt bei 65 Watt.

Die optimale CPU für Gamer

Der Intel Core i7-6700K ist schnell genug für alle aktuellen Belange. Etwas günstiger kommen Sie mit dem Intel Xeon E3-1231 weg.
Vergrößern Der Intel Core i7-6700K ist schnell genug für alle aktuellen Belange. Etwas günstiger kommen Sie mit dem Intel Xeon E3-1231 weg.

Wirklich viel Grafik-und CPU-Leistung benötigen Sie, wenn Sie aktuelle Spiele in höchsten Details in extremen Auflösungen wie UHD (3840 x 2160 Pixel) spielen wollen. Doch auch Multimedia-Profis, die 3D-Modelling, Rendering und andere komplexe Aufgaben erledigen müssen, brauchen neben einer leistungsfähigen Grafikkarte einen starken Prozessor. In diesem Segment hat AMD dem Konkurrenten Intel aktuell lediglich wenig entgegenzusetzen. Mit dem Quad-Core-Modell der Skylake-Architektur Intel Core i7-6700K für rund 340 Euro erhalten Sie Leistung satt. Ab Werk kann sich die CPU dank Turbo-Boost auf maximal 4,2 GHz übertakten. Und aufgrund der Hyper-Threading-Technik ist sie zudem in der Lage, bis zu acht Aufgaben gleichzeitig zu bewältigen. Der freie Multiplikator erlaubt darüber hinaus ein komfortables Übertakten. Die TDP liegt bei nur 91 Watt. Wer weniger Geld in die Hand nehmen möchte, sollte einen Blick auf den Intel Xeon E3-1231 v3 für etwa 250 Euro werfen. Dabei handelt es sich um einen Prozessor der Haswell-Generation, der nicht mit einer integrierten Grafikeinheit ausgestattet ist, die Sie in diesem Segment aber ohnehin nicht brauchen, weil deren Aufgaben eine dedizierte Grafikkarte übernimmt.

Das bietet aktuelle CPU-Technik

Die Hersteller machen es dem Käufer nicht gerade leicht, einen passenden Prozessor zu finden. Neben einer zumeist undurchschaubaren Modellbezeichnung finden Sie viele weitere Angaben, die eher verwirren als Klarheit stiften. Aus diesem Grund sammeln wir im Folgenden die wichtigsten Begriffe, die Sie bei der Auswahl beachten sollten.

Die Boxed-Versionen von CPUs (links) enthalten den vollen Garantieumfang, während die Tray-Versionen (rechts) zwar kostengünstiger sind, aber eine kürzere Garantiezeit haben.
Vergrößern Die Boxed-Versionen von CPUs (links) enthalten den vollen Garantieumfang, während die Tray-Versionen (rechts) zwar kostengünstiger sind, aber eine kürzere Garantiezeit haben.

Ein wichtiger Begriff vor dem Kauf ist der Zusatz „Tray“ oder „Boxed“ in der Modellbezeichnung: Bei Tray-Prozessoren handelt es sich um Chips ohne Originalverpackung und Kühler, die deshalb etwas kostengünstiger sind. Sie sind eigentlich für PC-Hersteller gedacht. Tray-CPUs, die nicht von den OEMs abgenommen werden, gehen jedoch auch in den freien Verkauf. Boxed-Versionen sind hingegen reguläre Verkaufsprodukte inklusive Standardkühler und Umverpackung, die allerdings teurer sind. Doch nur bei diesen Prozessoren erhalten Sie den vollen Garantieumfang des Herstellers.

Prozessorsockel und Caches

Im Sockel auf dem Mainboard findet der Prozessor seine Einbauposition, weshalb der Sockeltyp beider Komponenten auch identisch sein muss. Je nach Chipgeneration und Hersteller unterscheiden sich die Sockel in Anzahl und Anordnung der Pins (Anschlüsse), eine Auf-oder Abwärtskompatibilität ist also nicht gegeben. Deshalb ist der Sockel eines der wichtigsten Kaufkriterien bei einem Prozessor, auch wenn er nichts mit der Leistung zu tun hat.

Hier zeigt CPU-Z den Sockel (Englisch „Socket“) des Typs 1151 unter „Package“ an.
Vergrößern Hier zeigt CPU-Z den Sockel (Englisch „Socket“) des Typs 1151 unter „Package“ an.

Beim Cache handelt es sich um Pufferspeicher innerhalb des Prozessors. Darin befinden sich Befehls-und Datenblöcke, auf die die CPU schnell zugreifen muss. Erst wenn der CPU-Cache zu klein wird, lagert der Chip die Daten auf den Arbeitsspeicher des Systems aus. Dadurch kann es aber zu Wartezeiten kommen. Idealerweise ist der Cache eines Prozessors also möglichst groß. Der Pufferspeicher an sich ist in mehrere Stufen, die sogenannten Levels, aufgeteilt. Normalerweise gibt es drei Level-Caches, die verschieden groß sind und unterschiedlich schnell arbeiten: Je näher sich der Cache an den Rechenkernen befindet, umso schneller verrichtet er seine Dienste, umso kleiner ist er jedoch auch. So beinhaltet der First-Level-Cache (L1-Cache) lediglich die am meisten benötigten Befehle und Daten, um möglichst wenig auf den langsameren Arbeitsspeicher zugreifen zu müssen. Je schneller die CPU arbeitet, desto wichtiger ist der L1-Cache. Der L2-Cache ist der Zwischenspeicher für die Daten des Arbeitsspeichers. Wenn Sie also vor der Wahl stehen, ob Sie einen Prozessor mit einer höheren Taktrate oder einem größeren Second-Level-Cache kaufen sollten, dann beachten Sie bitte Folgendes: Einzelne Anwendungen lassen sich dank eines höheren Takts zwar schneller ausführen, sobald jedoch mehrere Programme parallel laufen, erweist sich ein größerer L2-Cache als vorteilhafter. Mittlerweile verliert der zweite Pufferspeicher an Bedeutung, dafür wird der L3-Cache immer wichtiger: Mithilfe des Third-Level-Cache ist es möglich, das „Cache-Koheränz-Protokoll“ von Mehrkern-Prozessoren schneller zu bearbeiten. In diesem Protokoll erfolgt ein Abgleichen der Caches eines jeden Rechenkernes, damit alle mit gleichen Daten arbeiten. Somit erfüllt der L3-Cache eher weniger die Funktionen eines Zwischenspeichers, sondern sorgt für einen vereinfachten sowie schnelleren Datenaustausch zwischen den Kernen. Es existieren noch weitere Caches, die allerdings beim Kauf weniger von Bedeutung sind.

Die drei Caches des Prozessors im Detail. Auf den 6 MB großen L3-Cache können sämtliche Puffer zugreifen.
Vergrößern Die drei Caches des Prozessors im Detail. Auf den 6 MB großen L3-Cache können sämtliche Puffer zugreifen.

Befehlssätze und Verlustleistung

Die Angabe der Befehlssätze ist insbesondere für professionelle Anwender wichtig und beschreibt die Menge der Maschinenbefehle eines Prozessors. Oder einfacher formuliert: Ein Befehlssatz besteht aus mehreren einzelnen Befehlen, die Softwareanweisungen direkt an die CPU übergeben. Je mehr Befehlssätze ein Prozessor beherrscht, desto mehr Techniken und Funktionen unterstützt er. Jedoch handelt es sich hier neben den grundlegenden Befehlen wie der Datenmanipulation und Transferbefehlen um die Bereiche Multimedia, Virtualisierung, Parallelisierung wie auch Verschlüsselung. Letztere Punkte sind allerdings nur für Profis und den gewerblichen respektive industriellen Einsatz von Bedeutung.

Die Befehlssätze geben Auskunft darüber, welche Menge an Maschinenbefehlen eine CPU beherrscht.
Vergrößern Die Befehlssätze geben Auskunft darüber, welche Menge an Maschinenbefehlen eine CPU beherrscht.

Die Verlustleistung oder TDP (Thermal Design Power) geben die Hersteller in Watt an. Mit dieser Angabe wird die maximal abgegebene Wärmeleistung eines Prozessors im Praxisbetrieb definiert, die etwas unterhalb der maximalen, elektrischen Leistungsaufnahme liegt. So bezieht sich die TDP beispielsweise auch auf die höchstmögliche Kernspannung und die Temperatur einer CPU. Allerdings herrscht kein einheitlicher Standard bei der Angabe der TDP. Genauso wenig sagt der Wert auch etwas über den Stromverbrauch der CPU, beispielsweise in unterschiedlichen Betriebszuständen, aus. Häufig steht die TDP für die maximale Abwärme bei der Benutzung durchschnittlicher Programme, weshalb rechenintensivere Anwendungen diesen Wert auch oft überschreiten. Dennoch ist sie ein guter Hinweis und hilft dabei, das eigene System zu planen.

Stepping, Revision und Boost

Da auch Prozessoren nicht vor Fehlern gefeit sind, arbeiten die Hersteller ständig an verbesserten Versionen einer CPU. Diese Versionierung nennt sich „Stepping“ oder „Revision“. Auch wenn AMD und Intel den Begriff Stepping unterschiedlich definieren, bezeichnet die Angabe im Allgemeinen eine Änderung am Prozessorkern, der auf eine Modifikation oder Überarbeitung hinweist. Dazu zählen höhere Taktraten oder eine Senkung der TDP.

Auch die Revision steht für Veränderungen der Rechenkerne, allerdings handelt es sich hier oft um weitreichendere Änderungen, wie beispielsweise die Einführung einer neuen Generation. Sie sind also vor Fehlern sicher, wenn Sie eine CPU mit einem höheren Stepping oder einer höheren Revision kaufen.

Die Boost-Techniken (hier Intels Turbo-Boost) ermöglichen eine dynamische und eigenständige Übertaktung einzelner Rechenkerne.
Vergrößern Die Boost-Techniken (hier Intels Turbo-Boost) ermöglichen eine dynamische und eigenständige Übertaktung einzelner Rechenkerne.

Die Angabe zu sogenannten Boost-Taktraten gibt Auskunft darüber, wie weit sich der Prozessor automatisch über die Standardtaktfrequenz hinaus übertakten kann. AMD nennt diese Technik „Turbo Core“, bei Konkurrent Intel heißt sie „Turbo Boost“ – vom Prinzip her arbeiten die beiden Techniken recht ähnlich: Die Aktivierung des Boost-Takts erfolgt, sobald das Betriebssystem die Maximalleistung anfordert. Da aber immer noch zahlreiche Programme und Spiele nur ein bis zwei Kerne unterstützen, sind die restlichen Kerne unbeschäftigt. Die Boost-Technik versetzt die untätigen Cores in einen Energiesparmodus und hebt dafür die Kernspannung und den Takt der aktiv ausgelasteten Kerne. All das passiert natürlich nur im Rahmen der angegebenen TDP.

Ob die CPU im Turbo-Boost oder mit Standardtakt arbeitet, regelt der Prozessor über die sogenannten P-States. Moderne CPUs können nach Aufforderung durch das Betriebssystem zwischen P-States wechseln und dabei Taktrate und Spannung anpassen. AMD bezeichnet diese Technik als „PowerNow!“ (oder auch „Cool’n’Quiet“), bei Intel heißt sie „SpeedStep“. Je nach Anforderung und Auslastung schalten die Funktionen die Kernspannungen und -frequenzen zwischen niedrigen und hohen Werten um. Auch eine fast komplette Abschaltung einzelner Kerne ist mittlerweile möglich, um maximales Energiesparpotenzial zu erreichen.

Interessant: Neue Intel-CPU kommt mit 22 Kernen

Nur unter Windows 10 funktioniert Speed Shift – eine erweiterte Speed-Step-Technik, die die neuen Skylake-Prozessoren mitbringen. Dabei gibt das Betriebssystem die Kontrolle über die Taktrate an den Prozessor ab: Die CPU kann auf diese Weise schneller sowie genauer entscheiden, welcher Takt für die angeforderte Rechenleistung erforderlich ist. Hierdurch soll die CPU-Leistung kurzfristiger verfügbar sein und der Prozessor so wieder schneller in einen Schlafmodus zurückkehren können. Seit dem November-Update unterstützt Windows 10 diese Funktion der Intel-Prozessoren.

C-States: Wie eine CPU Strom spart

Prozessoren arbeiten natürlich nicht immer mit voller Auslastung, und schon gar nicht laufen alle Kerne ständig mit 100 Prozent im Dauerbetrieb. Daher verfügen CPUs über sogenannte C-States: Im C-State ist die CPU im Gegensatz zum P-State nicht aktiv, sondern befindet sich in einem Stromsparmodus. So ist es möglich, dass sich nicht nur der ganze Prozessor, sondern auch einzelne Kerne in verschiedene C-States versetzen, wenn die Leistung nicht vonnöten ist. Wie viele einzelne C-States ein Prozessor hat, hängt vom Hersteller und der Architektur ab. Los geht es ab C0, bei dem es sich um den Standard-Betriebszustand handelt. Im Modus C6 erfolgt bei Intel-Modellen eine Spannungsabschaltung, die die CPU-Spannung auf bis zu 0 Volt herunterregelt. Die C-States hängen aber stark vom Betriebssystem, von den installierten Anwendungen und vom Nutzer ab. So kann bereits ein Bildschirmschoner die CPU daran hindern, sich in einen tieferen Energiesparmodus zu versetzen.

CPUs zum Übertakten

Mehr Leistung aus einem Prozessor erhalten Sie, indem Sie ihn übertakten (Overclocking). Sie sollten sich aber darüber bewusst sein, dass es beim Übertakten zu Schäden oder sogar zum totalen Defekt des Systems kommen kann. Daher ist es ratsam, ein komplettes Backup der Daten anzulegen. Darüber hinaus müssen Sie den Rechner erheblich übertakten – meistens um 20 bis 30 Prozent, um überhaupt einen Leistungsunterschied zu bemerken.

Als die bequemste Methode zum Übertakten gilt das Anheben des Multiplikators. Hierbei handelt es sich um den Faktor, der die Taktfrequenz eines Prozessors einstellt. Sie leitet sich von der Basistaktfrequenz ab, die abhängig vom Modell und Hersteller ist.

Die Formel für die Berechnung der CPU-Taktfrequenz lautet: Multiplikator mal Basistaktfrequenz. AMD verwendet bei seinen Prozessoren einen Basistakt von 200 MHz. Wenn der Multiplikator beispielsweise 20 beträgt, dann ergibt sich eine Taktfrequenz von 2 GHz. Allerdings ist bei den meisten Prozessoren der maximale Multiplikator fest eingestellt. Deshalb sind lediglich CPUs mit freiem Multiplikator für Übertakter interessant. Diese erkennen Sie bei Intel am Zusatz „K“ in der Produktbezeichnung oder „X“ bei Extreme-Edition-Modellen. Bei AMD sollten Sie auf die Black-Editions oder FX-Reihe zurückgreifen, wenn Sie komfortabel übertakten möchten.

CPU-Zukunft: Die Pläne von AMD und Intel

Die nächste CPU-Generation von AMD hört auf den Namen „Zen“ und soll vermutlich Ende 2016 der Öffentlichkeit vorgestellt werden. Die neue Architektur soll mehr Leistung pro Kern bieten, AMD spricht hier von einer 40 Prozent höheren Pro-Megahertz-Leistung. Weiterhin soll das moderne 14-Nanometer-Fertigungsverfahren dabei zum Einsatz kommen, um kleinere Chips mit geringerem Stromverbrauch bei gleicher Rechenkraft herzustellen. In Sachen Multithreading will AMD nun auch auf SMT (Simultaneous Multithreading) setzen – so wie es Konkurrent Intel bereits seit dem Pentium 4 tut. Sie kennen diese Technik wohl unter dem Namen „Hyper Threading“, das einen Rechenkern zwei Threads verarbeiten lässt.

Intels nächste CPU-Architektur, die Ende 2016 oder Anfang 2017 auf den Markt kommen soll, wird „Kaby Lake“ heißen. Sie bringt allerdings keine überraschenden Neuerungen und Leistungssprünge mit sich, da es sich um einen Zwischenschritt handelt – quasi ein Facelifting der aktuellen Skylake-Generation. Das ist notwendig, um die Zeit bis zur Marktreife des neuen 10-Nanometer-Fertigungsprozesses zu überbrücken. Schon beim Übergang von 22 auf 14 Nanometer bei Haswell zu Broadwell hatte Intel Schwierigkeiten. Aus diesem Grund soll nach Skylake mit Kaby Lake jetzt eine dritte 14-Nanometer-Reihe folgen. Die Architektur aus dem 10-Nanometer-Prozess wird „Cannon Lake“ heißen und wohl erst Ende 2017 in den Handel kommen. Dank der Fertigung sollen die Prozessoren dann noch weniger Strom verbrauchen und weitere Verbesserungen in Sachen CPU-Leistung und integrierter Grafik bieten – mehr ist noch nicht durchgesickert.

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