Der Prozessor ist ein extrem kompliziert aufgebauter Halbleiter, der Millionen von Rechenoperationen innerhalb eines Wimpernschlags durchführen kann. Ohne ihn würde kein PC der Welt laufen, denn er ist das eigentliche Herzstück. Wenn dieser Chip kränkelt, schlägt sich das im Betrieb deutlich nieder.
Die Symptome sind Abstürze, Bluescreens oder ein Einfrieren des Systems – oder der PC startet überhaupt nicht mehr. Auch wenn die CPU überfordert ist, macht sich das unmittelbar bemerkbar: Das Öffnen von Programmen zieht sich ohne ersichtlichen Grund in die Länge oder alles ruckelt, selbst auf dem Desktop. Damit Sie Prozessorproblemen auf die Spur kommen, stellen wir Ihnen die besten Gratis-Tools vor, um die Hardware-Informationen der CPU auszulesen, die Leistung des Prozessors zu messen und ihn mit Stabilitätstests sowie Benchmark-Vergleichen komplett auszulasten.
1. Grundlagen: CPU identifizieren und Funktionen auslesen
1.1 CPU-Z
Zuallererst müssen Sie herausfinden, welcher Prozessor in Ihrem System überhaupt seinen Dienst verrichtet. Der Klassiker unter den Freeware-Tools dafür ist CPU-Z (Download), das es auch als portable Variante gibt. Möchten Sie Letztere beispielsweise auf einen USB-Stick packen, dann laden Sie sich auf der offiziellen Webseite die Zip-Datei herunter. Eine Installation ist dann auch nicht notwendig.
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CPU-Z verfügt über insgesamt sieben Registerkarten, die Sie im oberen Bereich auswählen. Der erste Reiter „CPU“ zeigt Ihnen die grundlegenden Spezifikationen Ihres Prozessors an. Dazu zählen die genaue Modellbezeichnung (Specification), die zugrundeliegende Architektur (Code Name) und die maximale TDP (maximale Verlustleistung). Weitere nützliche Angaben für eine eventuelle Aufrüstung oder Fehlersucher sind die Angabe des Sockels (Package), die aktuelle Kernspannung (Core VID) und die unterstützten Befehlssätze (Instructions).
Vor allem bei Letzterem ist es schon öfter vorgekommen, dass Anwendungen und Spiele nicht starten, weil der Prozessor einen bestimmten Befehlssatz nicht ausführen kann. Allerdings handelt es sich dabei um relativ alte Modelle. Außerdem zeigt Ihnen das Tool in Echtzeit die Taktfrequenz des ersten CPU-Kerns an, inklusive des Multiplikators. Rechts daneben schlüsselt Ihnen das Programm die verschiedenen Stufen und Kapazitäten Ihres Pufferspeichers auf (Cache), direkt darunter werden Ihnen die physikalischen Rechenkerne (Cores) und daneben die „Threads“ angezeigt.
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1.2 SiSoftware Sandra Lite
Noch mehr Details zu Ihrer CPU erhalten Sie mit der kostenlosen Basisversion von SiSoftware Sandra Lite (Download). Allerdings setzt das Tool eine Installation voraus. Danach klicken Sie unter der Registerkarte „Hardware-Informationen“ im Bereich „Onboard Geräte“ auf „Prozessor(en)“. Es dauert einige Sekunden, bis Sandra die Informationen geladen hat – dafür geht das Tool aber sehr ins Detail. So lässt sich über das obere Drop-down-Menü sogar jeder Rechenkern einzeln auswählen. Neben den reinen Hardware-Informationen und -Bezeichnungen zeigt das Programm unter anderem die Temperaturen der Kerne an, die Spannung sowie die unterstützen Befehlssätze, wenn Sie weiter zu „Sensoren“ scrollen.
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Dadurch können Sie herausfinden, welche Befehlssätze Ihre CPU nicht unterstützt. Sehr hilfreich können auch die „Leistungstipps“ sein, die Ihnen das Programm am Ende anzeigt. Diese bestehen aus Warnungen, Hinweisen und Tipps, die sich beispielsweise mit der aktuellen Leistung oder auch eventuellen Fehlern beschäftigen. Außerdem bringt das Tool verschiedene Benchmarks mit, um die Leistungsfähigkeit einzelner Komponenten in verschiedenen Bereichen zu messen. Die Gratis-Version von Sandra ist um einige Funktionen beschnitten: Sie bietet aber alle erwähnten Optionen.
Der direkte Konkurrent mit einem nahezu identischen Funktionsumfang ist AIDA 64 Extreme Edition (Download). Allerdings gibt es dieses Tool gratis nur als 30-Tages-Testversion, welche nicht die vollständigen Daten der Informationsseiten und Benchmarks anzeigt.
1.3 HWiNFO
Eine weitere Alternative ist das Programm HWiNFO (Download). Genau wie die eben drei vorgestellten Tools zeigt es Ihnen die Details zu Ihrer Hardware an. Doch im Hinblick auf die Übersicht ist dieses Tool besser: Das kleinere Fenster, das sich beim Start öffnet, ist die „System-Zusammenfassung“. Diese hält für Sie auf einen Blick alle wichtigen Informationen zu den Kernkomponenten Ihres Systems bereit – also von CPU, Mainboard, Speichermedien und optischen Laufwerken, Grafikkarte, Arbeitsspeicher und Betriebssystem. Dazu zählen neben den exakten Modellbezeichnungen unter anderem auch unterstützte Funktionen, Spannungen, Taktfrequenzen und BIOS-Versionen. Nützlich ist auch, dass die Anzeige der Taktraten in Echtzeit erfolgt. Mit dieser System-Zusammenfassung lässt sich also schnell und komfortabel ein guter Überblick über die Hardware in einem PC oder Notebook verschaffen.
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Zusätzlich öffnet sich beim Start des Tools ein größeres Fenster. Auf der linken Seite sehen Sie die einzelnen Komponenten wie Prozessor, Arbeitsspeicher und Festplatten. Mit einem Klick auf das Plus-Symbol klappen Sie die Einträge auf: In der rechten Seite des Fensters werden dann die einzelnen Funktionen und Angaben noch detaillierter aufgeschlüsselt. Interessanter ist der Button „Sensoren“ in der oberen Menüleiste. Nach einem Klick darauf öffnet sich ein weiteres Fenster, das für Sie Angaben zu aktuellen Speicherauslastungen, Betriebstemperaturen und Lüftergeschwindigkeiten bereithält. Sogar die SMART-Werte Ihrer Festplatten kann das Tool auslesen – so sehen Sie, ob das Speichermedium fit ist oder kurz vor einem Ausfall steht. Sie können die Werte in eine Datei schreiben lassen, um sie später auszuwerten. Auch die Angaben zu Ihrer Hardware können exportiert werden, was etwa Support-Mitarbeitern bei der Fehlersuche helfen kann.
All diese Angaben mögen im ersten Moment verwirrend sein. Doch dank dieser Werte ist es für Sie leicht, unter anderem eine Ersatz-CPU zu kaufen: Sie wissen, auf welchen Sockel und welche TDP Sie achten müssen. Sollte der Sockel nicht übereinstimmen, dann lässt sich der Halbleiter nicht ins Mainboard einbauen. Und wenn die neue CPU die bisherige TDP deutlich überschreitet, dann kann es zu Abstürzen kommen, sofern das Netzteil nicht genügend Leistungsreserven bietet. Doch vor allem fürs Übertakten sind diese Informationen wichtig, insbesondere die Werte zur Kernspannung und aktuelle Temperaturen. So lässt sich unter anderem feststellen, ob der verbaute Kühler noch ausreichend kühlen kann, selbst wenn die Taktfrequenzen höher als normal sind.
2. CPU-Benchmarks: So testen Sie einen Prozessor
Über sogenannte Benchmarks stolpern Sie, wenn Sie Tests zu Hardware lesen. Diese Programme verfügen über aufwendig programmierte Szenarien, die eine bestimmte Komponente oder auch ein komplettes System möglichst intensiv auslasten. Anhand bestimmter Faktoren errechnen diese Benchmarks in der Regel auch ein Ergebnis, das sich dann vergleichen lässt. Auf diese Weise kann jeder Nutzer die Leistung seines PCs einordnen. Bevor Sie sich ans Testen machen, sollten Sie einige grundlegende Dinge beachten: Schließen Sie alle geöffneten Programme, auch die Antiviren-Software. Denn die Echtzeitscanner des Schutzprogramms könnten einen Benchmark als schädlich einstufen und beenden respektive den Start verhindern, weil er für ungewöhnlich hohe Belastungen sorgt. Damit der Rechner aber dann nicht ungeschützt mit dem Internet kommuniziert, deaktivieren Sie für den Test Ihre Online-Verbindung.
2.1 Cinebench R23
Dass es aber nicht immer komplexe Effekte und atemberaubende Testszenen sein müssen, beweist das Programm Cinebench R23 (Download). Die Grundlage für diesen CPU-Benchmark ist die bekannte Render-Software MaxonCinema 4D. Um die Leistungsfähigkeit des Prozessors bestimmen zu können, lässt ihn das Programm ein Objekt rendern – ohne die Grafikkarte einzubeziehen. Der reguläre Test prüft alle verfügbaren CPU-Kerne inklusive der virtuellen, sofern das Modell Simultaneous Multithreading respektive Hyperthreading unterstützt. Erst nachdem Sie auf „File“ und danach auf „Advanced Benchmark“ klicken, steht Ihnen ein erweitertes Testverfahren zur Verfügung. Dort lässt sich auch die Performance von einer beliebigen Anzahl an Threads ermitteln. Während des Tests können Sie in der rechten Fensterhälfte sogar live mitverfolgen, wie viele Threads das Objekt rendern: Denn die Szene wird mit kleinen Kästen aufgebaut, die für einen Thread stehen. Im Single-Test sehen Sie also, dass nur ein einzelner Kasten gleichzeitig berechnet wird. Sobald der Benchmark beendet ist, gibt Ihnen Cinebench das Ergebnis als eine Punktzahl heraus. Ab Werk hat Maxon schon einige Ergebnisse verschiedener Prozessoren integriert, um die Leistung einordnen zu können. Je höher die Punkte sind, desto leistungsfähiger ist der Prozessor.
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2.2 7-Zip
Auch mit der freien Pack-Software 7-Zip (Download) können Sie die Leistungsfähigkeit eines Prozessors gut testen. Die Alternative zu den bekannten Konkurrenten Winzip und Winrar kommt auch mit einem eigenen, selbst entwickelten Containerformat namens 7z sowie dem Datenkompressionsalgorithmus LZMA (Lempel-Ziv-Markow-Algorithmus). 7-Zip kann dadurch Dateien in zahlreiche Formate komprimieren, um die Dateigröße zu verringern, damit Sie sie einfacher verteilen oder mitnehmen können. Dass sich auch noch die Leistung der CPU testen lässt, ist eine nette Dreingabe. Im File Manager rufen Sie den Test über einen Klick auf „Extras“ auf, der nach dem Klick sofort loslegt. Das Ergebnis gibt das Tool in Mips (million instructions per second) aus. Wenn Sie die Rechenlast erhöhen möchten, wählen Sie eine höhere Wörterbuchgröße. Weiterhin lässt sich auch die Anzahl der verwendeten Threads bestimmen. Im Benchmark wird die Komprimierung und Dekomprimierung mit dem hauseigenen LZMA-Algorithmus beim Packen und Entpacken getestet. Die Gesamtwertung unten rechts ist der Schnitt aus den beiden Einzelergebnissen. In verschiedenen Foren gibt es Bestenlisten, um den eigenen Wert vergleichen zu können.
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2.3 3DMark
Das dritte Programm ist 3D Mark (Download) von Futuremark, das sich großer Beliebtheit erfreut und oft Bestandteil von Testverfahren für Grafikkarten oder Komplett-PCs ist. Es verfügt über unterschiedlich aufwendige Testszenarien, die den Rechner auslasten und die Leistungsfähigkeit mithilfe einer Punktzahl beurteilen, welche Sie online mit anderen Systemen vergleichen können. In der kostenlosen Version sind jedoch leider nicht alle Tests und Funktionen verfügbar.
Doch nicht nur Grafikkarten, sondern auch die Performance des Prozessors lässt sich mit 3D Mark bestimmen: Dafür müssen Sie etwas tiefer ins Programm einsteigen. Auf der Auswahlseite wählen Sie zum Beispiel Fire Strike, klicken auf die Registerkarte „Custom run“ und wählen links oben alle Tests bis auf „Physics test“ ab. Um den Benchmark nicht unnötig in die Länge zu ziehen, schalten Sie am besten noch rechts oben die Option „Include Demo“ ab. Denn diese dient nur zur Optik und ist für den Benchmark nicht notwendig. Nach einem Klick auf die orangefarbene Schaltfläche „Run Custom“ startet der Physik-Test. Hier simuliert das Programm möglichst realistisch die Physikeigenschaften von mehreren fliegenden Objekten innerhalb eines Raumes mithilfe der CPU. Die Effektberechnung erfolgt in Echtzeit, um eine möglichst große Rechenlast zu erzeugen. Sobald der Test abgeschlossen ist, erhalten Sie eine Punktzahl und eine Anzeige der durchschnittlichen Bilder pro Sekunde.
3. Stabilität und Zuverlässigkeit prüfen: Stressen Sie die CPU
Warum eigentlich sollten Sie Ihren Prozessor aufs Äußerste auslasten? Absolut harmlos sind solche Stresstests nicht, da sie in Ausnahmefällen sogar zu Schäden an der Hardware führen könnten. Doch überlegt eingesetzt prüfen Sie mit solchen Tests, ob Ihre CPU stabil und zuverlässig arbeitet. Ein weiterer positiver Nebeneffekt: Sie können auch Ihr Kühlsystem überprüfen und feststellen, ob und wann es an seine Grenzen kommt. Insbesondere für Übertakter, die die Frequenzen ihres Prozessors für mehr Leistung anheben möchten, sind diese Tools unverzichtbar.
3.1 Prime95
Das Programm Prime 95 (Download) ist nur ein paar Megabyte groß. Es nutzt die Rechenkraft der CPU, um noch unentdeckte Mersenne-Primzahlen zu suchen. Zur Verfügung gestellt wird das Programm von Gimps (Great Internet Mersenne Prime Search), einem gemeinschaftlichen Projekt zur computergestützten Suche nach Mersenne-Primzahlen. Wer sich offiziell an der Suche mit seinem PC beteiligen möchte, kann sich auf der Mersenne-Website einen Account anlegen und mit diesen Daten in Prime 95 anmelden. Der Log-in ist optional, allerdings winken satte Geldpreise, wenn Sie eine unbekannte Mersenne-Primzahl entdecken.
Am wichtigsten für die CPU-Analyse ist die Stresstestfunktion. Wenn Sie das Programm starten – es ist keine Installation nötig –, haben Sie die Wahl zwischen der Primzahlsuche („Join GIMPS!“) oder dem Belastungstest („Just Stress Testing“). Nun stehen Ihnen drei vorkonfigurierte Tests zur Verfügung, ein Haken bei „Custom“ erlaubt Ihnen, die Einstellungen selbst vorzunehmen.
Um die CPU nahezu komplett auszulasten, wählen Sie die Testeinstellungen „In-place large FFTs“. Die Belastung erfolgt mithilfe von schnellen Fourier-Transformationen (Englisch: Fast Fourier Transformation): Dies ist ein Algorithmus, um effizient diskrete Fourier-Transformationen zu berechnen. Damit lassen sich digitale Signale in einzelne Frequenzanteile zerlegen, um sie dann analysieren zu können. Nach dem Klick auf OK legt das Programm gleich los. Um sicherzustellen, ob Ihr Prozessor auch wirklich ausgelastet wird, können Sie parallel alle Werte mit HWiNFO überwachen. Es wird empfohlen, diesen Belastungstest mindestens zehn Stunden laufen zu lassen, ideal sind 24 Stunden. Dann erst ist sichergestellt, ob die CPU mit einer Übertaktung stabil arbeitet und die Kühlung ausreicht.
3.2 AIDA 64 Extreme Edition
Das Tool AIDA 64 Extreme Edition (Download) besitzt ebenfalls einen Systemstabilitätstest, den Sie in der oberen Menüleiste unter „Werkzeuge“ finden. Links oben setzen Sie die Haken, um einzelne oder gleich alle Komponenten parallel auszulasten. Sie testen nur die CPU, wenn Sie den Haken bei „Stress CPU“ setzen und ihn bei allen anderen entfernen. Im Gegensatz zu Prime 95 erhalten Sie während des Tests auch noch Anzeigen in Echtzeit, die Sie über die aktuelle Temperatur, Lüftergeschwindigkeiten, Spannungen, Stromverbrauch sowie Taktraten informieren. Selbst ein eventuelles Throtteling, also ein Verringern der Taktfrequenz, zeigt Ihnen das Programm an. Letzteres ist der Fall, wenn die Kühlung an ihre Grenzen stößt, die Betriebstemperatur des Chips dadurch steigt und die CPU zum Eigenschutz die Taktraten senkt. Über die Schaltfläche „Save“ können Sie jederzeit Screenshots der Graphen exportieren, über CPUID rufen Sie einen alten Bekannten auf, und zwar CPU-Z im AIDA-64-Layout.