Kaufberatung

KNOW-HOW: Bandbreite verstehen - Flaschenhälse vermeiden

Viele PCs sind auf der Verpackung begeisternd schnell und in der Praxis elend lahm. Klar - 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 dem Prozessor ist relevant, sondern die Gesamtgeschwindigkeit: Und die ist nur dann ideal und maximal, wenn alle Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind. Und das sind sie in den wenigsten Fällen. Dieser Beitrag klärt PC-Einsteiger auf.

In Prospekten wird bei PC-Systemen immer nur mit »GHz« geworben. Das ist Blödsinn. Bereits die Leistung eines Prozessors setzt sich aus zwei verschiedenen Komponenten zusammen. Prozessoren mit 3000 MHz sind nicht zwangsläufig gleich schnell - es kommt drauf an, was drinsteckt. Egal, wie viele Pins der Prozessor hat: Er setzt sich generell aus drei Komponenten zusammen: CPU-Kern, Level1-Cache und Level2-Cache. Unter Cache versteht man einen schnellen Zwischenspeicher für Daten.

Nicht nur der 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 bei modernen CPUs ebenfalls gleich im Hauptbaustein drinnen. Um das mit dem »Cache« zu kapieren, muss man wissen, wie Daten im PC transportiert werden:

Datenwege konkret


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.

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

Datenwege verstehen


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 sind. Das ist ein sehr kleiner, aber sehr schneller Speicher, der sich direkt im Prozessorkern 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 ebenfalls direkt im Prozessorgehäuse oder auf dem Mainboard (bei sehr alten 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: Finden sich die Daten, die der Prozessor aktuell braucht, schließlich auch nicht im Hauptspeicher, dann muss er sich auf den Weg zur Festplatte machen.

Die Festplatte guckt zuerst nach, ob sich die Daten, die benötigt werden, bereits in ihrem Cache-RAM befinden - auch Festplatten haben ein schnelles Datenzwischenlager, meist 2 bis 8 MByte groß. Befinden sich die Daten schließlich auch nicht im Festplatten-Cache, dann muss die Platte »losrödeln« und sie von der Magnetscheibe einlesen.

Flaschenhälse vermeiden


Damit sollte Dir eines klar sein: Der Prozessor muss ständig Daten anfordern, und diese Anforderungen gehen lange Wege, über mehrere Stationen. Exakt diese Wege sind es, die extreme Flaschenhälse haben können und einen PC dadurch zur Schnecke machen.

Am besten stellst Du Dir den Datentransport im PC jetzt mal wie ein Straßensystem vor: Es gibt kleine Gassen, Landstraßen und Autobahnen. Je besser die Straßen zwischen den einzelnen Datenstationen (Level1-Cache, Level2-Cache, Hauptspeicher, Festplatten-Cache, Magnetscheibe), desto schneller geht alles vonstatten. Je mehr Spuren die Straßen haben, desto mehr Daten können gleichzeitig transportiert werden. Exakt an dieser Stelle kommt die Bezeichnung »Bustakt« ins Spiel: Heutige PC-Prozessoren haben Bustakte um 800-1000 MHz. Die Zahlen kannst du wie »Ge­schwindigkeitsvorgaben« für Straßen betrach­ten: Ein 500-MHz-Bustakt-PC-System ist ver­gleichbar mit einer Landstraße, ein 1000-MHz-System ist eine schnelle Autobahn. Je höher die Bustaktklasse deines PC-Systems also ist, desto besser ist die Grundlage für ma­ximale Leistung.

Darauf kommt's an


Im Zusammenhang mit dem Prozessor sollte Dir jetzt Folgendes klar sein:

Prozessor-Faktor

Bemerkung

CPU-Kern

Das ist der eigentliche Rechenteil - und der wird auch mit den immer beworbenen MHz gefahren. Ein 4-GHz-Prozessor hat also einen CPU-Kern, der mit 4 GHz läuft.

Level1-Cache

Das ist der schnellste Zwischenspeicher, bei dem der CPU-Kern zuerst nach Daten sucht, wenn er welche braucht. Der Level1-Cache ist direkt in den CPU-Baustein integriert. Je größer und schneller der Level1-Cache, desto besser.

Level2-Cache

Befinden sich Daten nicht im Level1-Cache, dann wird im Level2-Cache nachgeschaut. Dieser Cache befindet sich bei modernen Prozessoren wie der Level1-Cache direkt im CPU-Baustein. Je größer und schneller der Level2-Cache, desto besser.

Bustakt

In dem Moment, wo der Prozessor seinen Cache verlässt und Daten aus dem Hauptspeicher oder sonst wo herholt, kommt der Bustakt ins Spiel - das ist die Datenautobahn, die der Prozessor zur Kommunikation mit seiner Außenwelt verwendet. Je schneller diese Autobahn, desto besser. Und genau das ist die zweite bei Prozessoren wichtige MHz-Angabe, auf die es ankommt.

Nicht nur der CPU-Kern mit seinen MHz entscheidet über Leistung, sondern vor allem auch der Cache.
Datenautobahn im PC - es gibt vier Streckenabschnitte, bei denen die Spuren immer weniger werden.
Alle Datenwege im PC - mehr gibt's nicht. Steckkarten werden in die Steckplätze gestopft und Laufwerke an die IDE-Ports angeschlossen, über die Buchsen geht's nach draußen zu Drucker, Scanner & Co.
Chipsätze bestehen meist aus mehreren Bausteinen (meist »Northbridge« und »Southbridge«), die unterschiedliche Komponenten ansteuern.
 „Schaltplan“ eines typischen PC-Systems mit PCI, AGP und parallelem IDE.
Typisches modernes PC-System 2006/2007  mit PCI-Express Steckplätzen und S-ATA-Laufwerkanschlüssen.
Hier wird ein SATA-1-RAID-Controller als PCI-Steckkarte angeboten. Bereits S-ATA-1 schaufelt 150 MByte/s, der PCI-BUS stellt allerdings ALLEN vorhandenen PCI-Steckkarten gemeinsam nur 133 MByte/s Bandbreite zur Verfügung. Es ist also totaler Blödsinn, einen RAID-Controller der 150 MByte/s schaufelt als PCI-Steckkarte zu verkaufen.
Unglaublich aber war: Hier legt ein Controller-Hersteller noch eins drauf und bietet einen S-ATA-2 Controller als PCI-Steckkarte an. S-ATA-2 hat eine Bandbreite von 300 MByte/s, PCI packt nur 133 MByte/s. So ein S-ATA2-Controller macht logischerweise nur Sinn, wenn er mindestens in einem PCI-Express 1x Steckplatz steckt - der packt 500 MByte/s. Mit Produkten wie diesem hier wird gnadenlos auf Dummköpfe spekuliert, die von Bandbreiten im PC keinen blassen Dunst haben und wahrscheinlich nicht mal merken, dass sie sich eine idiotische Bremse ins System gesetzt haben.
Nicht nur der CPU-Kern mit seinen MHz entscheidet über Leistung, sondern vor allem auch der Cache.
Datenautobahn im PC - es gibt vier Streckenabschnitte, bei denen die Spuren immer weniger werden.
Alle Datenwege im PC - mehr gibt's nicht. Steckkarten werden in die Steckplätze gestopft und Laufwerke an die IDE-Ports angeschlossen, über die Buchsen geht's nach draußen zu Drucker, Scanner & Co.
Chipsätze bestehen meist aus mehreren Bausteinen (meist »Northbridge« und »Southbridge«), die unterschiedliche Komponenten ansteuern.
 „Schaltplan“ eines typischen PC-Systems mit PCI, AGP und parallelem IDE.
Typisches modernes PC-System 2006/2007  mit PCI-Express Steckplätzen und S-ATA-Laufwerkanschlüssen.
Hier wird ein SATA-1-RAID-Controller als PCI-Steckkarte angeboten. Bereits S-ATA-1 schaufelt 150 MByte/s, der PCI-BUS stellt allerdings ALLEN vorhandenen PCI-Steckkarten gemeinsam nur 133 MByte/s Bandbreite zur Verfügung. Es ist also totaler Blödsinn, einen RAID-Controller der 150 MByte/s schaufelt als PCI-Steckkarte zu verkaufen.
Unglaublich aber war: Hier legt ein Controller-Hersteller noch eins drauf und bietet einen S-ATA-2 Controller als PCI-Steckkarte an. S-ATA-2 hat eine Bandbreite von 300 MByte/s, PCI packt nur 133 MByte/s. So ein S-ATA2-Controller macht logischerweise nur Sinn, wenn er mindestens in einem PCI-Express 1x Steckplatz steckt - der packt 500 MByte/s. Mit Produkten wie diesem hier wird gnadenlos auf Dummköpfe spekuliert, die von Bandbreiten im PC keinen blassen Dunst haben und wahrscheinlich nicht mal merken, dass sie sich eine idiotische Bremse ins System gesetzt haben.
Nicht nur der CPU-Kern mit seinen MHz entscheidet über Leistung, sondern vor allem auch der Cache.
Datenautobahn im PC - es gibt vier Streckenabschnitte, bei denen die Spuren immer weniger werden.
Alle Datenwege im PC - mehr gibt's nicht. Steckkarten werden in die Steckplätze gestopft und Laufwerke an die IDE-Ports angeschlossen, über die Buchsen geht's nach draußen zu Drucker, Scanner & Co.
Chipsätze bestehen meist aus mehreren Bausteinen (meist »Northbridge« und »Southbridge«), die unterschiedliche Komponenten ansteuern.
 „Schaltplan“ eines typischen PC-Systems mit PCI, AGP und parallelem IDE.
Typisches modernes PC-System 2006/2007  mit PCI-Express Steckplätzen und S-ATA-Laufwerkanschlüssen.
Hier wird ein SATA-1-RAID-Controller als PCI-Steckkarte angeboten. Bereits S-ATA-1 schaufelt 150 MByte/s, der PCI-BUS stellt allerdings ALLEN vorhandenen PCI-Steckkarten gemeinsam nur 133 MByte/s Bandbreite zur Verfügung. Es ist also totaler Blödsinn, einen RAID-Controller der 150 MByte/s schaufelt als PCI-Steckkarte zu verkaufen.
Unglaublich aber war: Hier legt ein Controller-Hersteller noch eins drauf und bietet einen S-ATA-2 Controller als PCI-Steckkarte an. S-ATA-2 hat eine Bandbreite von 300 MByte/s, PCI packt nur 133 MByte/s. So ein S-ATA2-Controller macht logischerweise nur Sinn, wenn er mindestens in einem PCI-Express 1x Steckplatz steckt - der packt 500 MByte/s. Mit Produkten wie diesem hier wird gnadenlos auf Dummköpfe spekuliert, die von Bandbreiten im PC keinen blassen Dunst haben und wahrscheinlich nicht mal merken, dass sie sich eine idiotische Bremse ins System gesetzt haben.
Nicht nur der CPU-Kern mit seinen MHz entscheidet über Leistung, sondern vor allem auch der Cache.
Datenautobahn im PC - es gibt vier Streckenabschnitte, bei denen die Spuren immer weniger werden.
Alle Datenwege im PC - mehr gibt's nicht. Steckkarten werden in die Steckplätze gestopft und Laufwerke an die IDE-Ports angeschlossen, über die Buchsen geht's nach draußen zu Drucker, Scanner & Co.
Chipsätze bestehen meist aus mehreren Bausteinen (meist »Northbridge« und »Southbridge«), die unterschiedliche Komponenten ansteuern.
 „Schaltplan“ eines typischen PC-Systems mit PCI, AGP und parallelem IDE.
Typisches modernes PC-System 2006/2007  mit PCI-Express Steckplätzen und S-ATA-Laufwerkanschlüssen.
Hier wird ein SATA-1-RAID-Controller als PCI-Steckkarte angeboten. Bereits S-ATA-1 schaufelt 150 MByte/s, der PCI-BUS stellt allerdings ALLEN vorhandenen PCI-Steckkarten gemeinsam nur 133 MByte/s Bandbreite zur Verfügung. Es ist also totaler Blödsinn, einen RAID-Controller der 150 MByte/s schaufelt als PCI-Steckkarte zu verkaufen.
Unglaublich aber war: Hier legt ein Controller-Hersteller noch eins drauf und bietet einen S-ATA-2 Controller als PCI-Steckkarte an. S-ATA-2 hat eine Bandbreite von 300 MByte/s, PCI packt nur 133 MByte/s. So ein S-ATA2-Controller macht logischerweise nur Sinn, wenn er mindestens in einem PCI-Express 1x Steckplatz steckt - der packt 500 MByte/s. Mit Produkten wie diesem hier wird gnadenlos auf Dummköpfe spekuliert, die von Bandbreiten im PC keinen blassen Dunst haben und wahrscheinlich nicht mal merken, dass sie sich eine idiotische Bremse ins System gesetzt haben.
Nicht nur der CPU-Kern mit seinen MHz entscheidet über Leistung, sondern vor allem auch der Cache.
Datenautobahn im PC - es gibt vier Streckenabschnitte, bei denen die Spuren immer weniger werden.
Alle Datenwege im PC - mehr gibt's nicht. Steckkarten werden in die Steckplätze gestopft und Laufwerke an die IDE-Ports angeschlossen, über die Buchsen geht's nach draußen zu Drucker, Scanner & Co.
Chipsätze bestehen meist aus mehreren Bausteinen (meist »Northbridge« und »Southbridge«), die unterschiedliche Komponenten ansteuern.
 „Schaltplan“ eines typischen PC-Systems mit PCI, AGP und parallelem IDE.
Typisches modernes PC-System 2006/2007  mit PCI-Express Steckplätzen und S-ATA-Laufwerkanschlüssen.
Hier wird ein SATA-1-RAID-Controller als PCI-Steckkarte angeboten. Bereits S-ATA-1 schaufelt 150 MByte/s, der PCI-BUS stellt allerdings ALLEN vorhandenen PCI-Steckkarten gemeinsam nur 133 MByte/s Bandbreite zur Verfügung. Es ist also totaler Blödsinn, einen RAID-Controller der 150 MByte/s schaufelt als PCI-Steckkarte zu verkaufen.
Unglaublich aber war: Hier legt ein Controller-Hersteller noch eins drauf und bietet einen S-ATA-2 Controller als PCI-Steckkarte an. S-ATA-2 hat eine Bandbreite von 300 MByte/s, PCI packt nur 133 MByte/s. So ein S-ATA2-Controller macht logischerweise nur Sinn, wenn er mindestens in einem PCI-Express 1x Steckplatz steckt - der packt 500 MByte/s. Mit Produkten wie diesem hier wird gnadenlos auf Dummköpfe spekuliert, die von Bandbreiten im PC keinen blassen Dunst haben und wahrscheinlich nicht mal merken, dass sie sich eine idiotische Bremse ins System gesetzt haben.

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