CPU-Benchmarks lesen und verstehen

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die relative Leistung von CPUs beurteilen. Ein Vergleich der angegebenen technischen Daten ist ein guter Ansatz: Eine CPU mit mehr Kernen und höherer Taktfrequenz wird in der Regel mehr leisten können als andere aus der gleichen Produktgeneration.

Aber was geschieht beim Vergleich der obersten CPU-Klasse von vor ein paar Jahren mit einer CPU der mittleren Klasse, die dieses Jahr auf den Markt kam? Und wie gehst du vor, um den Geschwindigkeitszuwachs einer neuen CPU bei einem bestimmten Spiel oder in einer Anwendung einzuschätzen?

Hier kommen CPU-Benchmarks ins Spiel.

Was sind CPU-Benchmarks?

Benchmarks ermöglichen einen einfachen Vergleich zwischen mehreren CPUs, indem sie deren Leistung in einer standardisierten Testreihe einstufen. Sie sind in vielen Fällen nützlich:

• Beim Kauf oder Aufbau eines neuen PCs. Verwende die Benchmark-Ergebnisse, um die Systemfähigkeit zum Ausführen von Spielen und Anwendungen zu messen, bevor du dich für den Kauf entscheidest. Auf Rezensionsseiten wie Tom's Hardware lassen sich jede Menge Ergebnisse finden.
• Vor dem Upgrade der CPU. Vergleiche die Benchmark-Ergebnisse verschiedener CPUs auf der Rezensionsseite oder - noch besser - auf der Website des Benchmark-Softwareherstellers, bevor du das CPU-Upgrade planst.
• Nach dem Upgrade der CPU. Führe deine eigenen Benchmark-Tests durch, um nach dem Upgrade einer Hauptkomponente einen Einblick in das Benutzererlebnis zu erlangen.
• Übertaktung der CPU. Führe einen Benchmark-Test deiner CPU mit einem Programm wie Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU) durch, um den Leistungsgewinn nach der Übertaktung zu bewerten.

CPU-Benchmark-Tests und Tools

CPU-Rezensoren vertrauen auf eine Reihe verschiedener Benchmark-Tests, um CPUs zu beurteilen. Dabei wird in zwei Kategorien unterteilt: synthetische und praxisorientierte Tests.

Synthetische Benchmarks

Verwende synthetische Benchmarks, wenn du einen schnellen, allgemeinen Vergleich der CPUs aufstellen möchtest.

Synthetische Benchmark-Tests simulieren viele unterschiedliche Aufgaben: 3D-Rendering, Dateikomprimierung, Web-Browsing, Gleitkommaberechnungen und so weiter. Nach der Messung der CPU-Leistungsstufen bei jeder Aufgabe werden die Zahlen gewichtet und in einem einzigen Ergebnis zusammengefasst.

Die Ergebnisse sind „synthetisch“, da die Tests für die Berechnung dieser Ergebnisse simuliert wurden. Statt die Leistung des Prozessors in einer bestimmten Anwendung zu testen (z. B. in einer 3D-Kreativitäts-Suite oder einem Game), simulieren sie das Workload, das eine Anwendung unter verschiedenen Umständen an die CPU sendet.

Demnach können synthetische Benchmarks die tatsächliche Leistung nicht genau vorhersagen. Synthetische Werte werden weitläufig verwendet, um die relative Leistung von CPUs zu vergleichen. Zum Beispiel:

• PassMark führt schwere mathematische Berechnungen aus, die die Leistung der CPU bei Komprimierungs-, Verschlüsselungs- und physischbezogenen Aufgaben beanspruchen.
• 3DMark misst die Fähigkeit eines Systems, 3D-Grafik für das Gaming zu verarbeiten.
• PCMark 10 bewertet das System je nachdem, wie gut es geschäftliche Arbeitsvorgänge und alltägliche Produktivitätsaufgaben bewältigen kann.
• Das Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU) führt einen Stresstest an den CPUs durch, indem es sie übertaktet und ihre Funktion überwacht.

Jede dieser Anwendungen ist mit einer Datenbank aus Werten verschiedener CPUs versehen. Dies vereinfacht den Vergleich der relativen Leistung des Prozessors im Überblick.

Praxisorientierte Benchmarks

Verwende realistische Benchmark-Tests, wenn du spezifische Pläne für deinen PC hast und genaue Leistungsangaben für eine bestimmte Anwendung benötigst.

Diese Tests werden durchgeführt, indem echten Programmen umfangreiche Workloads gegeben werden und dann die Zeit bis zur Vollendung gemessen wird. Daraus ergibt sich unter Einsatz derselben Einstellungen eine verlässliche Vorhersage der Systemleistung.

Zu den häufig verwendeten Anwendungen für realistische Benchmark-Tests zählen:

• 7-Zip, um die Datenkomprimierungs- und Dekomprimierungsgeschwindigkeit der CPU zu messen.
• Blender zur Messung der 3D-Rendering-Geschwindigkeiten einer CPU.
• Handbrake zur Messung der Videocodierungs-Geschwindigkeit einer CPU.

In-Game Benchmark-Tools sind ein weiterer Ansatz eines realen Tests. Dies sind nicht interaktive Szenen, die in einigen Spielen auftauchen. Verwende In-Game-Benchmarks, um den Effekt der CPU auf die FPS (Frames pro Sekunde) während herkömmlichem Gameplay und auch beim Streaming zu prüfen.

Diese Tests bieten eine wiederholbare Testumgebung. Solange die Systemkonfiguration gleich bleibt, zeigen die Benchmarks ein genaues Indiz der In-Game-Leistung, die du später erleben wirst.

Deutung deiner Benchmark-Statistik

Da du nun über die verschiedenen Arten von Benchmark-Tests informiert bist, wollen wir uns ansehen, wie du die Ergebnisse interpretieren kannst.

Bei synthetischen Tests variiert das Beurteilungssystem je nach Programm. Die Beurteilungen werden oft in „Punkten“ (oder anderen programmspezifischen Begriffen) gemessen. Eine leistungsstarke CPU erzielt höhere Werte oder mehr Punkte, obwohl dabei beachtet werden sollte, dass verschiedene CPUs für verschiedene Zwecke entwickelt wurden, die nicht unbedingt auf das Gaming ausgerichtet sind. Verwende daher einen Test, der die CPU auf ähnliche Weise nutzt, wie du es tun wirst.

Im Vergleich dazu verwenden reale Tests eine Reihe verschiedener Messungen.

• Fallen gelassene Bilder. In Streaming-Benchmark-Tests werden alle Bilder gezählt, die während der Videocodierung fallen gelassen wurden. Für die Zuschauer ergibt dies mitunter einen sprunghaften Bildwechsel. Ein niedrigerer %-Wert von fallen gelassenen Frames ist erstrebenswert.
• FPS (für Video). In Videocodierungstests zählen FPS die Anzahl der Frames, die dein CPU pro Sekunde codiert. Höher ist besser.
• FPS (für Gaming). In In-Game-Benchmark-Tests zählen FPS die Anzahl der Frames, die pro Sekunde gerendert wurden. Eine höhere FPS-Rate bedeutet in der Regel ein ausgeklügelteres Gameplay. (Die Bildzeit sollte jedoch auch berücksichtigt werden).
• Bildzeit (1 % niedrig und 0,1 % niedrig). In In-Game-Benchmark-Tests zählt die Bildzeit (oder die Bildfolge) die Anzahl der Millisekunden zwischen den Frames. Im Idealfall sollte dieser Wert gleichbleibend sein. Andernfalls läuft die Bildrate ungleichmäßig ab, was einen Stottereffekt bewirkt. Bei der Messung in Millisekunden sind niedrigere Werte besser. Bei der Umwandlung in FPS, die gleichzeitig zu den durchschnittlichen FPS angezeigt werden, sind höhere Werte besser.
• GB/s (Gigabyte pro Sekunde). In Verschlüsselungstests messen GB/s den Datendurchsatz. Höher ist besser.
• MIPS (Mio. Anweisungen pro Sekunde). Bei den Datenkomprimierungstests misst MIPS die Anzahl der Anweisungen auf unterer Ebene, die pro Sekunde von der CPU ausgeführt werden. Höher ist besser, aber der Wert darf beim Vergleich von unterschiedlichen Generationen von CPUs mit Vorsicht verstanden werden, da die Ausführung der Anweisungen durchaus unterschiedlich sein kann.
• Rendering-Zeit. In Rendering-Benchmark-Tests misst die Rendering-Zeit die Geschwindigkeit, mit der die CPU die Geometrie, Beleuchtung und Oberflächenstrukturen in einer 3D-Szene rendert. Kürzere Zeiten sind besser.

Da einige Prozessoren in bestimmten CPU Benchmark-Tests hohe Leistungen erbringen, sollten mehrere Benchmarks untersucht werden, statt sich nur auf einen einzigen Wert zu verlassen.

Synthetische und reale Benchmarks können sich gegenseitig ergänzen. Prüfe synthetische Benchmarks für einen Überblick über die Stärken bestimmter CPUs. Mit den realen Benchmarks findest du dann eher heraus, wie die CPU sich im tagtäglichen Gebrauch verhalten wird. Mit beiden erhältst du einen vollen Einblick in die Fähigkeiten einer CPU.

Beim Kauf einer CPU beispielsweise für das Gaming kannst du die Benchmark-Werte einsetzen, um das allgemeine Leistungsniveau der CPU zu bewerten. Sobald du die in Frage kommenden Kandidaten gefunden hast, suche nach deren FPS und Bildzeiten bei kürzlich erschienenen Titeln. (Wenn du eine CPU in Erwartung eines noch nicht erhältlichen Spiels kaufst, kannst du dir einige Benchmarks für Spiele ansehen, die mit derselben Engine und Extrapolation gebaut werden.)

Einzelkern- im Vergleich zu Multi-Kernergebnissen

Benchmarks werden häufig in Einzelkern- und Multi-Kernwerte unterteilt.

Einzelkernwerte sind für Games und Anwendungen mit einer geringen Thread-Anzahl von größerer Bedeutung, denn sie nutzen einen einzelnen Kern, um viele, jedoch nicht alle Anweisungen zu verarbeiten.

Multi-Kernwerte sind für Games und Anwendungen mit hoher Thread-Anzahl von größerer Bedeutung, denn sie verteilen ihre Anweisungen auf mehrere Kerne.

Wie bringst du in Erfahrung, ob das Spiel eine geringe oder hohe Thread-Anzahl verwendet?

• Öffne den Task-Manager. Öffne in Windows 10 bei laufendem Spiel den Task-Manager (STRG+UMSCHALT+ESC) und klicke auf die Registerkarte „Leistung“. Hier siehst du ein aktives Diagramm der CPU-Auslastung.
• Konfiguriere das CPU-Diagramm. Klicke mit der rechten Maustaste in das Diagramm, dann auf „Change graph to > Logical processors“ (Diagramm ändern in > Logische Prozessoren). Jetzt siehst du die Auslastung der einzelnen CPU-Kerne.
• Vergleiche die Kernaktivität. Wenn das Spiel nur eine geringe Thread-Anzahl hat, wird die Aktivität sich zum größten Teil auf einen Kern konzentrieren.

Obwohl so einige populäre Spiele, wie auch Fortnite², nur wenige Thread verwenden, verwenden mehr Spiele mehrere Kerne. Spiele mit hoher Thread-Anzahl sind z. B. Assassin’s Creed Origins³ und Battlefield V⁴, die mehrere Kerne bis an die Grenze auslasten. Sie verwenden vermutlich eine höhere FPS auf einer CPU mit mehreren Kernen.

Systemkonfigurationen

Obwohl die CPU-Benchmarks wichtig sind, spielt zur Bestimmung der Systemleistung jede Komponente eine Rolle.

• CPU. Spiele mit komplexer KI, physischen Elementen und grafischer Nachbearbeitung sind eher CPU-intensiver und können von einer CPU mit einer höheren Kern-/Thread-Anzahl und einer höheren Taktfrequenz profitieren.
• GPU. Prüfe neben den CPU-Benchmarks auch die GPU-Benchmarks, wenn du die Gaming-Leistung deines Systems untersuchst, da einige Spiele stärker auf die GPU zurückgreifen. Spezielle Grafikkarten können beispielsweise die meiste Arbeit des 3D-Renderings bewältigen.
• Arbeitsspeicher und Datenspeicher. Diese Komponenten können die Reaktionsgeschwindigkeit und die Ladezeiten des Systems beeinflussen.
• Software: Unabhängig von der Systemkonfiguration schwankt die Leistung von Spiel zu Spiel. Das ist einfach so. Es hat mit der Art der Programmierung des Spiels zu tun. Auch können sich die grafischen Einstellungen und die Auflösung auf die Leistung auswirken.

Siehe hierzu unseren Artikel zur Vermeidung von Engpässen, um mehr über die Ausbalancierung des Systems zu erfahren.

Verbesserung der Benchmark-Ergebnisse

Ganz gleich, ob High-End-Gaming, Live-Streams der Spielverläufe oder kreative, produktive Arbeit am PC gefragt ist, die Markenbezeichnung Intel® Core™ bietet die Leistung für CPUs, die sich an die Arbeit anpasst, die erbracht werden muss.

Entscheide dich für eine CPU, die in CPU-Benchmark-Tests hohe Werte erzielt, wie der neueste Intel® Core™ i7 Prozessor für das Gaming. Ausführliche Informationen zur Auswahl der richtigen Gaming-CPUs findest du hier.