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Anmerkungen zur Prozessor-Rangliste

Im Gegensatz zu früher ist die Welt der Prozessoren heutzutage äußerst komplex. Computer werden heute für die unterschiedlichsten Aufgaben eingesetzt und das jeweilige Einsatzgebiet stellt natürlich auch spezielle Anforderungen an eine CPU. Die verschiedenen Hersteller von Prozessoren haben darauf reagiert und so ist der Markt für Prozessoren / CPUs heute so breit gefächert, dass es quasi für jede Nische einen passenden Prozessor gibt.

Das Resultat ist, dass es den "besten Prozessor", der in allen erdenklichen Anwendungsszenarien sämtliche Ansprüche perfekt erfüllt, gar nicht mehr geben kann. Welcher Prozessor der beste ist, hängt also in erster Linie davon ab, welche speziellen Anforderungen an die CPU gestellt werden und in welchem Anwendungszenario sie eingesetzt werden soll.

In unserer Prozessor-Rangliste haben wir die wichtigsten Merkmale für die unterschiedlichen Anwendungszenarien mit aufgenommen. Jede Spalte lässt sich sortieren, so dass für jedes Merkmal eine eigene Rangliste mit den besten Prozessoren ensteht.

Begriffserklärungen

Im folgenden Abschnitt haben wir wichtige technische Begriffe, die für unsere CPU-Rangliste relevant sind, näher erläutert. Wir hoffen, dass die einzelnen Rankings dadurch verständlich sind.

Kerne

Im Gegensatz zu früher, verfügen moderne Prozessoren über mehr als einen Rechenkern. Dies hat den Vorteil, dass der Prozessor mit mehreren Kernen auch mehrere Befehle gleichzeitig (parallel) abarbeiten kann, was Anwendungen, die entsprechend programmiert wurden, teils erheblich beschleunigen kann. Da es bis vor wenigen Jahren üblich war, dass Prozessoren nur aus einem einzigen Kern bestanden, ist der Programm-Code vieler Anwendungen bis heute noch nicht ausreichend auf Mehrkern-CPUs optimiert.

Inzwischen hat sich das Blatt allerdings etwas gewendet, da immer mehr Software-Hersteller die Möglichkeiten auch ausnutzen, die moderne CPUs ihnen bieten. Eine Vorreiterrolle nehmen dabei die Spiele-Entwickler ein, denn die meisten neuen Spiele sind bereits für Mehrkern-Prozessoren ausgelegt und setzen inzwischen oftmals sogar 4 Kerne voraus, damit das Spiel auch in hoher Auflösung flüssig läuft.

In Zukunft wird sich der Trend bezüglich der Mehrkern-CPUs weiter fortsetzen. Mit der neuen Zen-Architektur hat Hersteller AMD den Quadcore-Prozessor zum neuen Standard erhoben, denn alle neuen Zen-Prozessoren besitzen mindestens 4 Kerne. Wer sich also heute einen neuen Prozessor anschaffen möchte, der auch ein gewisses Maß Zukunftssicherheit mitbringt, der sollte unbedingt darauf achten, dass dieser über mindestens 4 physische Kerne verfügt. Bei AMD sind das wie erwähnt alle Ryzen-Chips, bei Konkurrent Intel alle CPUs ab der i5-Reihe.

Threads

Das Betriebssystem teilt die Befehle, die ein Prozessor abarbeiten muss, in sogenannte Threads bzw. Abarbeitungsstränge auf. Wenn ein Prozessor mehrere Kerne besitzt, kann er mehrere dieser Threads gleichzeitig bearbeiten, was viele Anwendungen und Spiele erheblich beschleunigen kann. Die Anzahl der Threads, die ein Prozessor gleichzeitig abarbeiten kann, ist also besonders wichtig für seine Multi-Core (bzw. Multi-Thread) Performance.

Im Normalfall kann jeder Rechenkern eines Prozessors genau einen Thread bearbeiten. Durch diverse technische Optimierungen, die von den Herstellern als Simultaneous Multithreading (SMT / Hyperthreading) bezeichnet werden, können moderne Prozessoren, die SMT unterstützen, unter bestimmten Vorraussetzungen auch mehr als einen Thread pro Kern bearbeiten. Ein Dualcore-Prozessor mit SMT kann also (genauso wie ein Quadcore-Prozessor ohne SMT) 4 Threads gleichzeitig bearbeiten.

Da SMT die Rechenkerne eines Prozessors jedoch nur "virtuell" erhöhen kann, sind "echte" physische Rechenkerne bei der gleichzeitigen Bearbeitung der maximalen Thread-Anzahl deutlich schneller.

Takt

Die Taktfrequenz ist ein Indikator für die Geschwindigkeit eines Prozessors, denn sie gibt an, wie schnell seine Schaltkreise arbeiten. Damit eine CPU nicht ständig unnötigerweise am Leistungslimit läft, ist die Taktfrequenz bei normaler Auslastung etwas reduziert (Basistakt). Viele aktuelle Prozessoren besitzen dann allerdings noch Leistungsreserven, die je nach Bedarf zusätzlich ausgenutzt werden können (Turbotakt).

Die Taktfrequenz eines Prozessors ist für sich zwar ein guter Indikator für seine Leistungsfähigkeit, dennoch ist diese nicht allein von der Taktung des Chips abhängig. Auch andere Faktoren, wie zum Beispiel die Instructions per Cycle (IPC bzw. Befehle pro Taktzyklus) spielen eine wichtige Rolle. Im Bereich IPC ist Hersteller Intel seit Jahren führend, so dass viele Intel-Prozessoren mit einer niedrigeren Taktfrequenz oftmals trotzdem leistungsstärker sind als die höher-getakteten CPUs von Konkurrent AMD.

Unsere Prozessor-Rangliste lässt sich zwar auch nach der Taktfrequenz sortieren, die Aussagekraft des Rankings ist allerdings aus genannten Gründen etwas begrenzt.

TLI

TLI steht für Techsavvy.de Leistungsindex. Unser Leistungsindex ist eine Kennzahl für die Rechenleistung eines Prozessors. Je höher der TLI-Wert, desto leistungsstärker ist der Prozessor.

Aktuell besitzen moderne Prozessoren üblicherweise mindestens 2 bis 4 Rechenkerne. Viele Anwendungen sind allerdings nocht nicht für Mehrkern-Prozessoren optimiert, so dass die zusätzlichen Rechenkerne bei diesen Anwendungen keinen oder nur einen geringen Leistungszuwachs bringen. Um dieser Tatsache gerecht zu werden, gibt es zur Bewertung der Single-Core-Leistung und der Multi-Core-Leistung eines Prozessors zwei verschiedene Versionen unseres Techsavvy.de Leistungsindex.

Da in der Praxis derzeit je nach Anwendung sowohl die Single-Core-Leistung als auch die Multi-Core-Leistung einer CPU für die Performance die entscheidende Rolle spielen kann, haben wir für unsere Prozessor-Rangliste beide Versionen unseres Leistungsindex zu einer einzelnen Kennzahl vereint (TLI).

TDP

Der TDP-Wert (Thermal Design Power) einer CPU gibt an, über welche maximale Kühlleistung der Prozessor-Kühler verfügen muss, damit dieser die CPU zu jeder Zeit ausreichend kühl halten kann. Näherungsweise kann man den TDP-Wert auch als Maßzahl für den maximalen Stromverbrauch eines Prozessors herannehmen. Je niedriger der TDP-Wert, desto sparsamer ist üblicherweise auch der Prozessor.

TLI / Watt

Um die Effizienz eines Prozessors für unsere CPU-Rangliste vergleichbar zu machen, setzen wir seine Performance in Relation zu seinem Stromverbrauch. Dazu teilen wir den TLI-Wert des Prozessors durch den jeweiligen TDP-Wert.

Dabei entsteht eine Kennzahl, die die Performance des Prozessors in Relation zu seinem Stromverbrauch setzt. Je höher der Wert, desto besser ist sozusagen die Rechenleistung der CPU pro Watt. Die aktuellsten Prozessor-Generationen kommen hier üblicherweise auf die besten Werte, da diese normalerweise sowohl in Sachen Stromverbrauch als auch bei der Leistung führend sind.

Preis-Leistungs-Verhältnis

Der schnellste Prozessor ist nicht automatisch auch der beste. Gerade im High-End-Bereich lassen sich die Hersteller für die Leistung ihrer Chips fürstlich entlohnen. Nun ist das Budget bei den meisten Anwendern sicherlich nicht unendlich, weshalb man bei der Auswahl eines Prozessors immer auch den Preis im Auge behalten sollte.

In unserer Prozessor-Rangliste tragen wir diesem Punkt deshalb mit dem Preis-Leistungs-Verhältnis Rechnung. Klassischerweise würde man dazu einfach die Leistung des Prozessors durch seinen Preis teilen und somit seine Performance je Euro herausbekommen. Wir finden jedoch, dass dieser Ansatz in diesem Fall etwas zu kurz greift.

Ein Grund dafür ist, dass der Preis einer alten Prozessor-Generation erheblich sinkt, sobald ein Nachfolger auf dem Markt gekommen ist. Die alten Prozessoren verfügen zu diesem Zeitpunkt dann zwar meist noch über eine ausreichende Leistung und in der Folge auch ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, dennoch handelt es sich rein faktisch um dann veraltete Technologie.

Die besagten CPUs besitzen dadurch oftmals eine sehr begrenzte Zukunftssicherheit, denn technologisch gesehen befindet man sich schnell in einer Sackgasse (Stichwort: Sockel-Wechsel) und die Leistung kann zwar für den Moment noch ausreichend sein, im nächsten oder übernächsten Jahr aber vielleicht schon nicht mehr. Um auch der Zukunftssicherheit gerecht zu werden, berechnen wir das Preis-Leistungs-Verhältnis für unsere Prozessor-Rangliste deshalb etwas anders.

Unser Ansatz ist, dass wir den Einfluss des Preises auf das Ergebnis etwas abwerten, indem wir in unserer Preis-Leistungs-Formel die Quadratwurzel des Preises einsetzen. Unser Preis-Leistungs-Verhältnis berechnet sich also aus der Leistung des Prozessors geteilt durch die Quadratwurzel seines Preises. Je höher der so berechnete Wert, desto besser ist das Preis-Leistungs-Verhältnis.