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Hauptprozessor

Der Hauptprozessor, auch CPU (Central Processing Unit) genannt, ist entscheidend für die Systemleistung. Kein Wunder also, dass kaum ein anderes Merkmal so stark beworben wird wie der Prozessor. Dabei wollen uns die Werbenden weismachen, dass nur die Taktfrequenz (gemessen in Gigahertz – GHz) ausschlaggebend ist und übertrumpfen sich gegenseitig mit immer höheren Werten. Doch so einfach ist es nicht. Die CPU übernimmt zwar die meisten Berechnungen, doch ohne eine gute Hauptplatine und genug Speicher kommt auch der beste Chip nicht weit. Selbst für die Bewertung des Prozessors allein reicht die Gigahertz-Zahl nicht aus. So können zwei Chips mit gleicher Taktfrequenz trotzdem unterschiedlich schnell sein. Eine Faustregel gibt es nicht. Anstatt sich langwierig durch den Dschungel der verschiedenen CPU-Modelle zu wühlen, bietet sich ein Blick in eine Fachzeitschrift an, in denen die neuesten Prozessoren in regelmäßigen Abständen nach allen Gesichtspunkten bewertet werden.

Die wesentlichen Merkmale eines Hauptprozessors sind sein Takt, sein Cache, die Anzahl der Kerne, der verwendete Sockel, der Stromverbrauch und die Eigenschaften des mitgelieferten Lüfters.

Desktop Computer - HauptprozessorUm die Fahrtzeit mit dem Auto in eine fremde Stadt zu reduzieren, gibt es zwei Wege: man kann schneller fahren, oder eine kürzere Strecke wählen. Genauso verhält es sich mit der Leistungsfähigkeit eines Prozessors. Je höher die Taktfrequenz, desto schneller werden die elektronischen Signale durch die Leiter gesendet, desto schneller werden letztlich Rechnungen durchgeführt. Bei einem Prozessor kann man zwar die Strecke nicht verringern, dafür aber die Schaltzeit der Elektronikbauteile. Dies geschieht durch eine Verkleinerung der Bauteile. Ein positiver Nebeneffekt ist, dass mehr Schaltkreise auf einen Chip passen. Aktuelle Chips werden in 45 Nanometer Fertigung hergestellt. Das heißt, ein einzelner Elektronikbaustein ist in etwa eine halbe Million mal kleiner als ein Tennisball.

Bei der Taktfrequenz ist mittlerweile vorerst eine Obergrenze erreicht, da eine höhere Taktung auch die Wärmeentwicklung in die Höhe treiben würde und zudem einen höheren Stromverbrauch zur Folge hätte. Daher werden die Chips derzeit immer weiter verkleinert, um einen Leistungsgewinn zu erzielen.

Darüber hinaus besitzen moderne Chips mehr als einen Kern. Jeder Kern ist ein vollwertiger Hauptprozessor, und ein Doppelkern-Prozessor ist im Prinzip ein Tandem aus zwei einzelnen Prozessoren, die direkt übereinander gepresst wurden. Die Leistung verdoppelt sich dadurch jedoch nicht einfach, auch wenn die Werbung dies suggeriert. Die beiden Kerne arbeiten parallel, das heißt jeder für sich. Gibt man ihnen zwei Aufgaben, können sie diese zügig abarbeiten, da jeder sich auf eine konzentriert. Gibt es jedoch nur einen Auftrag zur Bearbeitung, liegt ein Kern still, während der andere arbeitet. Ein Mehrfachkernprozessor ist unter diesen Umständen in keinster Weise schneller als ein Einkernprozessor. Jedoch werden in Zukunft immer mehr Programme dafür ausgelegt sein, die Berechnungen in parallel abzuarbeitende Prozesse zu unterteilen, um von mehreren Kernen zu profitieren.

Der Cache ist ein kleiner Zwischenspeicher, in dem kleinste Datenmengen gespeichert werden und besonders schnell wieder abgerufen werden können. Da beim Kauf die Cachegröße nicht gewählt werden kann, ist der Wert in der Praxis nicht relevant. Man kann davon ausgehen, dass jeder Prozessor einen ausreichend großen Cache besitzt. 

Der Chip wird auf einem speziellen Steckplatz, Sockel genannt, auf dem Mainboard befestigt. AMD und Intel, die beiden größten Chiphersteller, verwenden unterschiedliche Sockel, so dass nicht jede CPU auf jedes Mainboard passt. Zudem gibt es je nach Baureihe noch Unterschiede. Die aktuelle Prozessorengeneration verwendet bei Intel den Sockel 1366 und bei AMD den Sockel AM2. Intel Chips der Core und Core2 Generation verwenden den Sockel 775.

Noch ein Wort zu den beiden Konzernen AMD und Intel: beide Hersteller haben ihre Befürworter und Kritiker und die Diskussion, welcher Hersteller die besseren CPUs herstellt, ist so alt wie die Firmen selbst. Im Internet artet dieser Streit regelmäßig in eine Art Glaubenskrieg aus. Auf der Suche nach einer verlässlichen Kaufberatung sollte man sich aber nicht davon blenden lassen. Beide Hersteller geben sich nicht viel. Zeitweise hat der eine die Nase vorn, zeitweise der andere. Eine generelle Aussage, wer die besseren Chips herstellt, lässt sich nicht treffen.

Dass ein Hauptprozessor auch Strom verbraucht, wurde schon angesprochen. Dass dieser Punkt immer relevanter wird, haben auch die Chiphersteller erkannt. Die Grenze von 100 Watt Verbrauch wurde schon längst überschritten. Genaue Zahlen lassen sich aber meistens nur schwer erhalten, da die Angaben der Hersteller dazu nicht weniger geschönt sind als die Verbrauchsangaben von Autoherstellern. Beim Thema Stromverbrauch bleibt einem abermals nur der Blick auf verlässliche Tests.

Auf dem Hauptprozessor sitzt ein großer Kühler, der die enorme Abwärme vom Prozessor fort leitet. Dieser wird trotzdem ohne weiteres 80 Grad Celsius heiß. Ohne Lüfter würde er schlicht durch seine eigene Hitze zerstört werden. Die mitgelieferten Lüfter unterscheiden sich nicht nur in der Effektivität der Kühlung, sondern auch bei der Lautstärke. Fortgeschrittene Bastler können den Lüfter gegen qualitativ hochwertigere Produkte austauschen. Dies ist für das Überleben des Computers zwar nicht nötig - die Standardlüfter sorgen dafür, dass der Prozessor nicht beschädigt wird – jedoch arbeitet der PC durch einen hochwertige Lüfter deutlich leiser. Eine Übersicht über passende Lüfter findet sich hier.



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