PC-Leistung verstehen

Bandbreite maximieren

Ein neuer schneller Prozessor rechnet schneller als eine alte CPU - aber ob dabei am Bildschirm auch wirklich mehr Bedienungsspeed rüberkommt, das ist eine ganz andere Frage. Nicht die Geschwindigkeit einzelner Komponenten im PC wie der Prozessor ist relevant, sondern die Gesamtgeschwindigkeit: Und die ist nur dann idal und maximal, wenn alle Komponenten PERFEKT aufeinander abgestimmt sind. Und das sind sie in den wenigsten Fällen! Von Michael Nickles

In Prospekten wird bei PC-Systemen immer nur mit "MHz" geworben. Das ist Blödsinn. Bereits die Leistung eine Prozessors setzt sich auf zwei verschiedenen Komponenten zusammen. Prozessoren mit 1000 MHz sind nicht zwangsläufig gleich schnell - es kommt drauf an, was drinnensteckt. Egal ob ein Prozessor in einem grossen Steckgehäuse kommt oder in Sockel-IC-Bausweise: Er setzt sich generell aus drei Komponenten zusammen: CPU-Kern, Level 1 Cache und Level 2 Cache. Unter Cache versteht man einen schnellen Zwischenspeicher für Daten.


Nicht nur CPU-Kern mit seinen MHz entscheidet über Leistung sondern vor allem auch der Cache!

Der Level1-Cache ist direkt im CPU-Kern integriert, der Level2-Cache befindet sich wahlweise extern dabei oder ist bei modernen CPUs ebenfalls gleich im Hauptbaustein drinnen. Um das mit dem "Cache" zu kapieren, muss man wissen wie Daten im PC transportiert werden:

In einem PC gibt es verdammt viele Leitungen, über die Daten transportiert werden. Je schneller ein Rechner Daten transportieren kann, desto schneller ist er - so einfach ist das. Das mit den Leitungen ist allerdings verzwickt: Die Abbildung verdeutlicht, wie Daten im PC transportiert werden.


Daten-Autobahn im PC - es gibt vier Streckenabschnitte, bei denen die Spuren immer weniger werden.

Jedem Datentransport geht immer das Ereignis voraus, daß der Prozessor irgendwelche Daten zum Rechnen braucht. Zuallererst guckt er nach, ob diese Daten in seinem Level1-Cache vorhanden ist. Das ist ein sehr kleiner, aber sehr schneller Speicher, der sich direkt im Prozessor befindet - dieser Level1-Cache ist der schnellste Speicher im PC. Wie effektiv, wie groß und wie schnell der Level1-Cache ist, hängt von der Prozessorarchitektur ab. Findet der Prozessor die Daten nicht im Level1-Cache, dann sucht er bei der nächstmöglichen "Datenzwischenlagerungs"-Stätte im PC danach: Im Level2-Cache. Der Level2-Cache ist größer (bis zu 2 MByte je nach Prozessor) und befindet sich entweder im Prozessorgehäuse (moderne PCs) oder auf dem Mainboard (alte PCs). Der Level2-Cache ist langsamer als der Level1-Cache - aber immer noch eine dicke Scheibe schneller als der Hauptspeicher im PC. Findet der Prozessor die Daten, die er braucht, auch im Level2-Cache nicht, dann sucht er die Daten im Hauptspeicher des PCs: Der Hauptspeicher im PC ist zwar am größten, aber auch am langsamsten (im Vergleich zu Level1 und Level2-Cache). Wie schnell Daten im Hauptspeicher gefunden werden, hängt natürlich von der Geschwindigkeit der RAM-Bausteine ab: PC133 RAM ist logischerweise schneller als PC66 RAM. Finden sich die Daten, die der Prozessor aktuell braucht, schließlich auch nicht im Hauptspeicher, dann muß er sich auf den Weg zur Festplatte machen.

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