Prozessor (CPU)

3. Frage auf dem Weg zum neuen PC :

Welchen Prozessor brauche ich wirklich ?

Nachdem im vorangegangenen Kapitel das passende Mainboard hoffentlich :-) gefunden wurde und man sich damit auch für einen CPU-Hersteller bzw. einen Sockeltyp (Prozessorsteckplatz auf dem Mainboard) entschieden hat, ist es nun an der Zeit, sich um den richtigen (Haupt-)Prozessor zu kümmern. Der Prozessor ist neben dem Mainboard und dem Arbeitsspeicher die wichtigste PC-Komponente - alle Rechenaufgaben ('Compute' bedeutet 'berechnen') laufen hier ab. Auch sein englischer Name 'CPU' (zentrale Recheneinheit) spiegelt diese  Hauptaufgabe wider. Moderne Prozessoren sind wahre Rechenkünstler - sie können pro Sekunde viele Milliarden unterschiedlicher Berechnungen ausführen. Dafür besitzen sie ebenso viele integrierte elektrische Schaltkreise - in einer modernen CPU z.B. ca. 14 Milliarden Transistoren auf einer Fläche von ungefähr 250mm² ! 

Vom Prozessor werden sämtliche Computer-Programme, Dateien und Benutzereingaben verarbeitet. Er tauscht dafür permanent Daten (in Form für ihn verwertbarer Nullen und Einsen = Binärdaten) mit dem Arbeitsspeicher aus. So zählen u.a. die Bildschirmausgabe, das Abspielen und Umwandeln von Multimediadateien (z.B. Videos) sowie Verschlüsselung in vielen Computern zu seinen Aufgaben. In seiner zentralen Rolle bindet er quasi als 'Herz' des Computers andere wichtige PC-Komponenten wie z.B. den Arbeitsspeicher (RAM) an. 

• Allgemeine Informationen zu CPU's
• Übersicht zu CPU-Typen
• Einschränkung der CPU-Auswahl
• Anmerkungen zu CPU-Kühlern

Allgemeine Informationen zu CPU's

Da der Prozessor wie bereits erwähnt aus vielen elektrischen Schaltkreisen besteht, die sich auf einer vergleichsweise kleinen Fläche befinden und im laufenden Betrieb vom Mainboard mit Strom versorgt werden müssen, wird er bei andauernder Belastung mit Rechenaufgaben sehr warm. Deshalb spielt im weiteren Verlauf dieses Kapitels auch die Kühlung der CPU eine entscheidende Rolle. Je mehr Berechnungen ein Prozessor pro Sekunde ausführen kann (Taktfrequenz, z.B. 3GHz), d.h., je schneller er ist, umso wärmer wird er und umso leistungsfähiger sollte auch der Prozesser-Kühler sein. 

Um die vielfältigen, umfangreichen Berechnungen innerhalb eines modernen PC's kümmert sich heutzutage nicht mehr nur ein einzelner Prozessor (Single Core = Ein Kern), so wie es vor vielen Jahren noch üblich war. Da die Benutzeranforderungen an Computer in den letzten 2 Jahrzenten ständig gestiegen sind, musste u.a. auch die verfügbare Rechenleistung der einzelnen CPU mitwachsen -  in Form immer höherer Taktraten. Allerdings waren dieser Entwicklung nach geraumer Zeit (thermische) Grenzen gesetzt. Daher wurde dazu übergegangen, mehrere Prozessorkerne (Cores) zu einem Multikern-Prozessor zu vereinen (z.B. Quad-Core = Vier Kerne). In Verbindung mit den Energiesparmöglichkeiten und der automatischen Anpassung einzelner Kern-Taktraten (Turbomodus, Turbotakt)  kann damit in modernen CPU's die Abarbeitung mehrerer Rechenaufgaben gleichzeitig in akzeptabler Zeit gewährleistet werden, ohne die Nenn-Taktrate (Basistakt) der CPU bzw. die damit verbundene Hitzeentwicklung ausufern zu lassen. 

Schon recht lange gibt es Prozessoren für PC's und Notebooks nur noch von 2 Herstellern - INTEL und AMD. Diese beiden Firmen liefern für nahezu alle Anwendungsbereiche - sowohl im Business wie auch im Heimbereich - eine fast endlose Anzahl unterschiedlicher CPU's. Durch die gezielte Mainboardauswahl aufgrund der persönlichen Anforderungen an den Computer grenzt man die verfügbare Menge natürlich ein - es verbleiben aber trotzdem immer noch Dutzende CPU's, die mit dem gewählten Mainboard bzw. Sockeltyp funktionieren bzw. kompatibel sind.

Sowohl INTEL wie auch AMD erleichtern die Prozessor-Auswahl insofern, dass sie ihre Produkte mit besonderen Markennamen versehen (INTEL Celeron, Pentium, Core i3/i5/i7 bzw. XEON oder AMD Athlon, Ryzen bzw. Epyc), aus denen bereits wichtige Rückschlüsse auf die jeweilige CPU gezogen werden können. Außerdem ist natürlich der Preis ein Indikator für die zu erwartende Leistungsklasse. Allerdings wird wie so oft leider auch bei den Prozessoren mit anderen, weniger aussagekräftigen Eigenschaften geworben, welche die letztendliche Eignung der CPU für die persönlichen Anforderungen nicht ausreichend bzw. nicht korrekt abbilden (z.B. Kernanzahl, Taktfrequenz).

Bei der Auswahl der CPU sollte man deshalb zusätzlich zur reinen Leistungklasse folgende Punkte mit berücksichtigen :

• Persönlich vorrangige PC-Anwendungen
  • Obwohl schon seit vielen Jahren Mehrkern-CPU's den Markt dominieren, hat sich leider im Bereich der Computer-Programme (Software) bzgl. Mehrkern-Fähigkeiten (Software-Parallelisierung, CPU-Skalierbarkeit) immer noch nicht allzuviel getan. Mit Ausnahme spezieller Bild- bzw. Video-bearbeitungssoftware (max. alle Kerne nutzbar), der meisten modernen Spiele (4-8 Kerne) und ggf. wissenschaftlich einsetzbarer Simulationsprogramme (max. alle Kerne nutzbar) verwenden die bekanntesten PC-Programme weiterhin meistens nur 1 CPU-Kern. Dieser Umstand wirft kein besonders gutes Licht auf uns Programmierer, hier wird in Zukunft viel mehr getan werden müssen, um die CPU-Ressourcen sinnvoller auszulasten. Doch benötigen die vielen dauerhaft im Hintergrund des Betriebssystems laufenden Anwendungen ja ebenfalls Rechenleistung (Virenscanner etc.). Wer also meint, auch heutzutage unter Windows 10/11 gut mit einem Zweikern-Prozessor gewappnet zu sein, wird entweder nur absolut minimale Leistungsanforderungen an seinen PC stellen oder wohl langfristig mit seinem System nicht wirklich glücklich werden. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, sich vor der Wahl der passenden CPU sehr genaue Gedanken zum eigenen Programm-Nutzungsverhalten zu machen. Nicht immer helfen möglichst große Taktraten oder die maximale Anzahl an CPU-Kernen auf dem Weg zum perfekten PC, manchmal ist weniger an der richtigen Stelle mehr. So kann es dann durchaus passieren, dass 8 CPU-Kerne mit relativ geringer Taktrate langsamer sind als ein 6-Kern Prozessor mit hoher Taktrate - weil die Software hier eben vom höheren Einzeltakt der "kleineren" CPU mehr profitiert als von mehr CPU-Kernen. Andererseits wird teure Spezialsoftware natürlich sehr gut mit mehr CPU-Kernen zurechtkommen und entsprechend schneller laufen als mit einer 4-Kern CPU. Aber keine Panik - unsere PC-Angebote bzw. CPU-Empfehlungen sind diesbzgl. gut auf die jeweiligen Leistungsklassen und Anforderungen in unserer Bewertungs-Skala abgestimmt.
• Im Prozessor teilweise enthaltene Grafikfunktion  (integrierte Grafikeinheit = IGP)
  • Die in vielen CPU's enthaltene Grafikeinheit stellt für alle Nicht-Spieler eine moderne und  ausreichend schnelle Grafiklösung dar, die über entsprechende Anschlüsse des Mainboards sämtliche digitalen Grafikschnittstellen unterstützt. Sollten also aufwändige aktuelle Computerspiele nicht zu Ihren Anwendungen zählen, kommt für Ihren neuen PC durchaus eine CPU mit integrierter Grafikeinheit in Betracht, zumal es bei INTEL im Heim-PC Bereich seit einigen Generationen fast ausschließlich nur noch solche CPU's gibt. AMD unterscheidet hier innerhalb seiner CPU-Typen und bietet aktuell nur die älteren Ryzen- Prozessoren für den älteren Sockel AM4 ohne integrierte Grafikeinheit an - die neueren Ryzen für den Sockel AM5 enthalten Grafikkerne. 
• Im Prozessor teilweise enthaltene Sonderfunktionen
  • Hyper-Threading (INTEL) bzw. Multithreading (AMD) zur (virtuellen) Verdopplung der gleichzeitig bearbeitbaren Aufgaben, z.B. kann eine Vierkern-CPU damit bis zu 8 Aufgaben = Threads gleichzeitig abarbeiten
  • Video-Beschleunigung bzw. -Umwandlung (z.B. HEVC, VP9)
  • Bestimmte mathematische Funktionen beschleunigen (z.B. durch AVX2, AVX-512), softwareabhängig
  • ECC-Unterstützung (Spezielle RAM-Module mit automatischer Fehlerkorrektur), vPro-AMT (Fernzugriff-Option auf den PC) sowie Dual-CPU Untersützung (für PC's mit 2 CPU's in 2 getrennten Sockeln auf einem Mainboard) sind einige der Merkmale u.a. bei den INTEL Xeon-CPU's für Business-PC's. 
• Prozessor-Wärmeentwicklung (Thermische Verlustleistung = TDP)
  • Ein großer Teil der dem Prozessor zugeführten elektrischen Energie wird in Wärme umgewandelt und muss vom CPU-Kühler abgeführt werden. Deshalb ist es sehr wichtig, die TDP der Wunsch-CPU mit der Kühlleistung des Kühlers abzustimmen, um stets eine ausreichende Kühlwirkung der CPU zu erzielen. 
  • Bei den neueren CPU-Typen von INTEL wird zusätzlich die max. TDP bei Vollast auf allen CPU-Kernen mit angegeben = cTDP.
• ​Neue Prozessorarchitektur bei INTEL-CPUs
  • ​Seit der 12. INTEL Core Generation und damit seit Einführung des Sockel 1700 im Jahr 2021 rechnen in den entsprechenden Prozessoren zwei unterschiedliche Arten von Prozessor-Kernen. Zum einen bewältigen die sogenannten Power-Cores die Hauptrechenlast - man bezeichnet diese Kerne auch als P-Cores oder mit einem großen 'C'. Die kleineren, schwächeren Efficiency-Cores (E-Cores bzw. 'c') kommen immer dann zum Einsatz, wenn wenig Rechenlast anliegt (also z.B. im Normalfall bei ruhendem Desktop) oder falls die max. CPU-Anzahl erforderlich ist (bei Programmen die von möglichst vielen parallel arbeitenden Kernen profitieren). Diese Architekturaufteilung in 2 Kerntypen verschiedener Leistungsstufen ist im Übrigen nicht so neu : ARM verwendet dieses Prinzip seit vielen Jahren z.B. für Mobilprozessoren in Smartphones - hier big.LITTLE genannt.

Übersicht zu CPU-Typen

In besonderen Computerformen, die auf den ersten Blick vielleicht gar nicht als 'echte' Computer wahrgenommen werden, sind häufig andere Prozessoren im Einsatz - sogenannte ARM-CPU's. Diese Spezialprozessoren für ultramobile "Computer" wie z.B. Tablets oder Smartphones werden von einer Reihe verschiedener Anbieter (z.B. Apple, Samsung, Qualcomm) unter Lizenz (Firma ARM) hergestellt und ausschließlich direkt in solche Geräte verbaut. Einzeln bzw. für die Verwendung in einem normalen PC-System sind diese ARM-Prozessoren nicht erhältlich.

In der nächsten Übersicht werden alle aktuellen CPU-Typen aufgeführt (Stand Juli 2025), aus Gründen der Vereinfachung und Übersichtlichkeit werden wir im Weiteren aber lediglich die GRÜN markierten aktuellen Prozessor-Generationen weiter berücksichtigen :

Privatanwender (Heim-PC CPU's)

• INTEL Sockel 1851 (Core Ultra 5/7/9), Aktuelle Generation
• INTEL-Codename "Arrow Lake-S"
• INTEL Sockel 1700 (12/13/14er Serie Core i3/i5/i7/i9), Vorgänger-Generation
• INTEL-Codename "Raptor Lake-S", "Alder Lake-S"​​​
• AMD Sockel AM5 (9000er Serie Ryzen 5, 7, 9), aktuelle Generation
  •  AMD-Codename "Zen5 Granite Ridge" 
• AMD Sockel AM5 (7000er/8000er Serie Ryzen 5, 7, 9), teils noch aktuelle Vorgänger-Generation
  • AMD-Codename "Zen4 Raphael/Phoenix"
• ​AMD Sockel sTR5 (7000er Serie Ryzen Threadripper), aktuelle Generation
  • AMD-Codename "Zen4 Storm Peak"

• ​AMD Sockel sWRX8 (5000er Serie Ryzen Threadripper Pro), Vorgänger-Generation
  • AMD-Codename "Zen3 Chagall Pro"

Business-Kunden (CPU's für Büro-PC, Server, CAD-Workstation, HPC)

• INTEL Sockel 1851 (Core Ultra 5/7/9), Aktuelle Generation
• INTEL-Codename "Arrow Lake-S"
• INTEL Sockel 1700 (12/13/14er Serie Core i3/i5/i7/i9), Vorgänger-Generation
• INTEL-Codename "Raptor Lake-S", "Alder Lake-S"
• INTEL Sockel 1700 (E-24xx/63xx Serie XEON), aktuelle Generation
  • INTEL-Codename "Raptor Lake-E"
• ​INTEL Sockel 4677 (W-25xx/W-35xx Serie XEON), aktuelle Generation
  • INTEL-Codename "Sapphire Rapids-WS" 
• AMD Sockel AM5 (9000er Serie Ryzen 5, 7, 9), aktuelle Generation
  • AMD-Codename "Zen5 Granite Ridge"
• AMD Sockel AM5 (7000er/8000er Serie Ryzen 5, 7, 9), teils noch aktuelle Vorgänger-Generation
  • AMD-Codename "Zen4 Raphael/Phoenix"
• ​AMD Sockel sTR5 (7000er Serie Ryzen Threadripper), aktuelle Generation
  • AMD-Codename "Zen4 Storm Peak"
• ​AMD Sockel sWRX8 (5000er Serie Ryzen Threadripper Pro), Vorgänger-Generation
  • AMD-Codename "Zen3 Chagall Pro"
• ​AMD Sockel AM5 (Zen5 Epyc 4xx5), aktuelle Generation
  • AMD-Codename "Epyc Grado"
• ​AMD Sockel AM5 (Zen4 Epyc 4xx4), Vorgänger-Generation
  • AMD-Codename "Epyc Raphael"
• AMD Sockel SP5 (Zen5 Epyc 9xx5), aktuelle Generation
  • AMD-Codename "Epyc Turin"
• AMD Sockel SP5 (Zen4 Epyc 9xx4), Vorgänger-Generation
  • AMD-Codename "Epyc Genoa"
• INTEL Sockel 4710 (XEON 65xx, XEON 67xx), aktuelle Generation
  • ​INTEL-Codename "Granite Rapids-SP"​​

• INTEL Sockel 4677 (XEON Silver 45xx, XEON Gold 65xx, XEON Platinum 85xx), Vorgänger-Generation
  • ​INTEL-Codename "Emerald Rapids-SP"​​

Einschränkung der CPU-Auswahl

Neben der in der vorherigen Übersicht bereits getroffenen CPU-Auswahl bzgl. "Aktualität", wollen wir an dieser Stelle noch weitere Prozessoren für Heim-PC's ausschließen und zwar anhand des Kriteriums  "Preis/Leistung". Bei Business-CPU's bzw. Systemen gäbe es zwar sicher auch einige Kandidaten auf der Streichliste, allerdings sind hier die Software- bzw. die Kundenanforderungen derart vielschichtig, dass es wohl letztlich nicht korrekt wäre, einzig aus Preis/Leistungs-Sicht bestimmte CPU-Modelle kpl. auszusortieren. Und außerdem soll im Business-Umfeld mit den teuren CPU's bzw. Systemen ja direkt oder indirekt Geld verdient werden, sodass die CPU-Wahl immer auch eine Kosten-Nutzen-Rechnung bzgl. TCO (Total Cost of Ownership, Gesamtbetriebskosten) bzw. ROI (Return on Investment, Betrachtung zur erwarteten Erhöhung der Rentabilität bzw. Produktivitätssteigerung mit Zeitziel bis sich die Anschaffungssumme wieder amortisiert hat) enthalten wird.

Aus Preis-Leistungs-Sicht verzichten wir in unseren Empfehlungen bzw. Heim-PC Systemen auf den Einsatz von INTEL Celeron-CPU's. Die nächst höhere Leistungsklasse der INTEL Pentium Prozessoren bietet hier zum ähnlichen Preis einige Vorzüge wie Hyper-Threading und deutlich gesteigerte Taktraten. 

Bitte beachten Sie beim Kauf einer separaten CPU, immer ein "Boxed" Produkt zu erwerben, keine "Tray" Typen. Nur die boxed-CPU's besitzen die volle Hersteller-Garantie, eine Originalverpackung (OVP) und häufig sogar schon einen CPU-Kühler, der für einfache Kühlleistung ausgelegt ist. Zudem sind tray-Produkte meist auch nicht billiger. Die Ausnahme bilden hier einige Business-CPU's aus INTEL's XEON-Serie, die es in Deutschland manchmal nur als "Tray"-Variante gibt. Hier muss man - falls diese CPU wirklich alternativlos ist - mit den angegebenen Nachteilen einer Tray-CPU leben.

Bei einigen Prozessoren von INTEL enden die Produktbezeichnungen mit einem der folgenden Buchstaben : K, X, T, F

Um es kurz zu fassen : Außer den INTEL CPU-Modellen mit "K" bzw. "X" am Ende (frei übertaktbar) sowie den 'normalen' Typen ohne Zusatzbuchstabe sind diese Prozessor-Versionen für den normalen Anwender eher uninteressant, da sie Einschränkungen bei der Taktrate und/oder beim Turbo-Modus bedeuten ("T"). Den INTEL-CPU-Modellen mit "F" am Ende der Produktbezeichnung fehlt die integrierte CPU-Grafik (IGP), so das hier immer eine separate Grafikkarte zum Einsatz kommen muss - dabei sind diese "F"-CPU's meist nur unwesentlich günstiger als die Standardmodelle mit IGP.

Anmerkungen zu CPU-Kühlern

Im Verlauf dieses Kapitels wurde bereits auf die Notwendigkeit ausreichender CPU-Kühlung hinge-wiesen. Bevor wir jedoch mit den CPU-Empfehlungen fortfahren können, müssen zuerst noch die relevantesten Merkmale moderner CPU-Kühler angesprochen werden, da die Wahl eines Prozessors auch immer die Wahl eines passenden Kühlers mit einschließt.

CPU-Kühler setzen sich aus 2 Teilen zusammen - dem eigentlichen Kühlkörper (mit vielen Kühlrippen) und einem Lüfter. Der Kühlkörper besteht dabei immer aus Metall (gute Wärmeleitfähigkeit) und lässt sich nochmals in 2 Bereiche gliedern - den flachen direkten Kontaktbereich mit der CPU und den voluminösen Teil mit den Kühlrippen. Beide Kühlkörper-Bereiche sind durch sogenannte Wärmeleitröhren (Heatpipes) miteinander verbunden. Die Kühlrippen werden vom Lüfter mit Luft durchströmt, bei manchen CPU-Kühlern kommen sogar mehrere Lüfter im Verbund zum Einsatz. Noch eine Bemerkung zum Kühlkörper-Material : Die Kühlrippen werden fast immer aus Stahlblech oder Aluminium gefertigt, während der direkte Kontaktbereich mit der CPU sowie die Heatpipes optimalerweise aus Kupfer sind - wegen der besseren Wärmeleitfähigkeit dieses Metalls.

In Abhängigkeit von der CPU-Leistungsklasse, der damit verbundenen thermischen Verlustleistung (TDP) des Prozessors, doch auch mit Blick auf das zukünftige PC-Gehäuse sowie weiterer thermischer Schlüssel-komponenten (z.B. Grafikkarte) ist es möglich (und nötig !), recht präzise Anforderungen an den CPU-Kühler abzuleiten :

• Kompatibilität
  • Die meisten CPU-Kühler werden mit passenden Adaptern zur Befestigung auf möglichst vielen unterschiedlichen Mainboards bzw. Sockeltypen ausgeliefert. Dennoch kann bei einigen speziellen Modellen auf die Angabe zur Unterstützung des korrekten CPU-Sockels zu achten sein. Zusätzlich sollte man beim Zusammenstellen seines PC's beachten, dass manche Arbeitsspeicher-Module aufgrund ihrer eigenen Kühler mit dem CPU-Kühler auf dem Mainboard kollidieren können.
• Bauart, Bauhöhe
  • CPU-Kühler werden aktuell in 2 Bauarten unterteilt :  TopBlow-Kühler und Tower-Kühler
    • Bei den TopBlow-Kühlern ist der Lüfter oben auf dem Kühlkörper angebracht und der Kühlluftstrom verläuft vertikal von oben nach unten in Richtung der CPU. Diese relativ flache Bauart ist von Vorteil, wenn man ein kleines PC-Gehäuse besitzt oder leistungsschwächere CPU's mit den Boxed-Kühlern betreiben möchte (Boxed-Kühler sind bis auf wenige Ausnahmen immer TopBlow-Modelle). Außerdem ermöglicht der nach unten zur CPU bzw. zum Mainboard gerichtete Kühlluftstrom auch das Kühlen bestimmter Mainboardkomponenten. Für leistungsstärkere Prozessoren in entsprechenden PC's ist jedoch genau dieser Umstand von Nachteil, da die erwärmte Kühlluft eben nicht gerichtet aus dem PC-Gehäuse geleitet sondern nur umverteilt wird.
    • Tower-Kühler dienen der Kühlung leistungsstärkerer Prozessoren in entsprechend dimensionierten PC-Gehäusen. Sie besitzen deutlich größere Abmessungen (Bauhöhe, Breite, Tiefe) und seitlich am Kühlkörper montierte Lüfter. Diese Lüfteranordnung ermöglicht es, den horizontalen Kühlluftstrom gezielt durch den Kühlkörper hindurch und danach optimalerweise direkt aus dem PC-Gehäuse zu führen (mittels eines zusätzlichen Gehäuselüfters). 
• Lüftereigenschaften
  • Den Lüftern kommt mindestens ebenso große Bedeutung zu wie den Kühlkörpern - ohne guten Lüfter überhitzen die Kühlkörper und können keine Wärme mehr von der CPU abführen. Außerdem verursachen falsch gewählte, veraltete oder billige Lüfter unnötige Geräusche im PC. Ein empfehlenswerter Lüfter hat deshalb u.a. folgende Eigenschaften : Lüftergröße ca. 100-140mm, Lüfteranschluss 4polig (PWM), Luftdurchsatz mind. 50m³/h
  • Übrigens haben wir bisher durchweg positive Erfahrungen mit den Lüftern gemacht, die vom Hersteller mit dem CPU-Kühler gemeinsam geliefert werden. Lediglich für stark übertaktete CPU's oder für einen extrem leisen PC benötigt man daher unser Ansicht nach ggf. spezielle Lüfter.

Vor dem Aufsetzen des Kühlers ist auf den Metalldeckel der CPU (Heatspreader, die eigentliche CPU befindet sich darunter und ist deutlich kleiner) etwas Wärmeleitpaste aufzutragen - mittig und nur ein Stecknadelkopf-großer Klecks reicht dabei völlig. Und wie bei allen Arbeiten am PC gilt auch hierbei : ESD-Schutz beachten und Berührungen der Kontakte möglichst vermeiden, sonst beschädigt/zerstört man die neue CPU durch elektro-statische Entladungen noch bevor sie das erste Mal überhaupt lief.

Empfehlungen für Prozessoren und passende CPU-Kühler​​​​