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Das Herzstück eines jeden Smartphones ist der Prozessor. Er bestimmt darüber, wie schnell das Gerät in puncto Datenverarbeitung unterwegs ist und welche Anwendungen es starten kann. Genau deshalb lohnt es sich, zu wissen worauf es ankommt. Wir werfen einen Blick auf die besten aktuell erhältlichen Prozessoren und erklären Dir, welche Chips wirklich was drauf haben – in unserem Prozessorvergleich.
Apple, Samsung oder Huawei? Wer ein Smartphone kaufen will, der kann sich oft nur schwer entscheiden. Eine gute Grundlage für den ersten Eindruck ist die Prozessorleistung. Doch worauf kommt es dabei eigentlich an? Die erste Annahme lautet oft: Je mehr Kerne desto besser. Das ist allerdings nicht immer der Fall. Es kommt stattdessen eher auf die Kombination der Kerne und deren Taktung an. Die Taktung ist die Geschwindigkeit mit der ein Kern Daten verarbeiten kann. Kurz gesagt: Es bringt Dir nichts, wenn alle Kerne permanent auf höchster Taktung Energie verfeuern. Für neue AR- und VR-Anwendungen, für das Zocken und Arbeiten mit dem Smartphone ist viel Leistung notwendig. Aktuelle Top-Prozessoren sind daher sehr starke Chips, die aber vor allem auch darauf ausgerichtet sind, die Auslastung der Kerne sinnvoll an den benötigten Bedarf anzupassen. Die folgenden fünf Prozessoren gehören sind die besten SoCs auf dem Markt und doch unterscheiden sie sich teilweise stark voneinander.
Du willst den Prozessor Deines Smartphones testen? Das kannst Du ganz einfach selbst über ein Benchmark-Programm. So wie es für PCs Software wie Cinebench gibt, gibt es für Smartphones ebenfalls Testprogramme. Wir erklären Dir, wie es geht und welche Benchmark-Programme wirklich gut sind.
Prozessoren im Jahr 2018
Prozessoren müssen immer leistungsfähiger werden, damit Smartphones im Alltag immer mehr Aufgaben übernehmen können. Mittlerweile sind die Leistungsunterschiede nur noch für Experten ausschlaggebend. Der normale Verbraucher merkt in der Regel keinen Unterschied zwischen einem High-End- und einem guten Mittelklasse-Chip. Wer anspruchsvoll Anwendungen wie große Spiele nutzt oder mit seinem Smartphone arbeitet, sollte hingegen auf einen starken Prozessor achten.
Wer sich mit dem Thema beschäftigt trifft immer wieder auf Fachbegriffe und Markennahmen, wie zum Beispiel ARM-Cortex. Dabei handelt es sich um ein spezielles Prozessorkern-Design des Herstellers ARM Holdings Plc., einer Tochter der japanischen Softbank K.K.. Der Prozessorhersteller hat eine Architektur entwickelt, die als Basis für zahlreiche CPUs dient und auf den Befehlssätzen ARMv7-A oder ARMv8-A basiert. Sie legen fest, wie viele Befehle ein Prozessor ausführen kann.
Ein weiterer Begriff über den Du stolpern wirst ist Kryo. Dies ist die Bezeichnung für eine Reihe von CPUs, die auf ARM basieren und von Qualcomm hergestellt werden. Hier wird der ARMv8-A 64-Bit Befehlssatz genutzt. Vorgänger der Kryo-Kerne ist der Krait-Kern, der in 32-Bit-Architektur produziert wurde.
Das Herzstück des Samsung Galaxy S9: Der Exynos 9810
Samsungs Exynos 9810 ist der derzeit schnellste Android-Prozessor.
Im Februar hatte Samsung einen Grund zu feiern: Das Galaxy S9+ wurde nach Benchmark-Ergebnissen als schnellstes Android-Smartphone gehandelt. Das Smartphone erreichte fast die iOS-Konkurrenz mit über 9000 Punkten bei Geekbench. Grund für die hohe Leistung ist nicht ausschließlich aber vor allem der starke Prozessor. Der Exynos 9810 ist in puncto SoCs aktuell Samsungs ganzer Stolz. Der neue Samsung-Chip ist mit acht Kernen ausgestattet. Vier Custom-ARM-Kerne takten mit bis zu 2,9 Gigahertz, während vier weitere A55er mit bis zu 1,9 Gigahertz getaktet sind. Als Grafikprozessor wird ein Mali G72 MP18 genutzt.
Zusätzlich ist der Chip das erste Samsung-SoC mit KI-Fähigkeiten und Deep learning. Samsung hat ein Gigabit-Modem verbaut, das die Kommunikation über das bisher noch nicht ausgebaute 5G-Netz ermöglichen würde. Die Performance konnte im Gegensatz zum Vorgänger insgesamt um 40 Prozent gesteigert werden. Das war auch bitter nötig, schließlich müssen Gesichtserkennung und Iris-Scan schnell reagieren können. Auch Anwendungen wie der Sprachassistent Bixby müssen schnell viele Daten verarbeiten können. Alles in allem hat Samsung mit dem Exynos 9810 einen Prozessor abgeliefert, der mit der Konkurrenz mithalten kann und gerade in puncto Geschwindigkeit eine Menge zu bieten hat. Trotz allem schafft Samsung es nicht zu Apple aufzuschließen. So bleibt der Marktführer doch leider nur die Nummer im direkten Speedvergleich.
Drachenstarke Leistung von Qualcomm: Der Snapdragon 845
Qualcomm ist einer der größten Prozessor-Hersteller und entwickelt nicht nur Prozessoren, sondern auch Modems.
Der Qualcomm Snapdragon ist ein herausragender Prozessor mit satter Leistung. Kein Wunder, dass so viele Hersteller genau diesen Chip für ihr Top-Smartphone ausgewählt haben. Qualcomm ist mittlerweile auch vielen Kunden bekannt. Schließlich stellt das Unternehmen nicht nur Prozessoren, sondern auch zahlreiche andere Smartphone-Komponenten her. Der aktuelle Top-Prozessor des Unternehmens ist der Snapdragon 845, der unter anderem in einer Version des Samsung Galaxy S9 und im Sony Xperia XZ2 zum Einsatz kommt. Acht Kryo-Kerne, vier mit ARM Cortex-A75 und vier ARM Cortex A-55, sorgen dafür, dass der Prozessor 25 Prozent mehr Leistung aufbringt als der Vorgänger Snapdragon 835. Die Kerne takten mit bis zu 1,8 und 2,8 Gigahertz.
Die Grafikleistung des integrierten Grafikprozessors Adreno 630 ist sogar um 30 Prozent höher als beim vorhergehenden Modell. Damit unterstützt der Snapdragon 845 Features wie Eye-Tracking, verbesserte Render-Funktionen für grafische Inhalte. Der Prozessor kann in Smartphone mit Displays von bis zu 1440 x 2560 Pixel und mit bis zu 120 HZ Bildwiederholfrequenz verbaut werden – schnelle, scharfe Bilder und eine rasante Datenverarbeitung sind damit fast garantiert. Natürlich hat auch Qualcomm eine Unterstützung für künstliche Intelligenz mit an Bord. Der Prozessor unterstützt die Verbindung zur Neural Networks API von Android 8.1 Oreo. Für KI-Anwendungen ist der Hexagon 685 DSP an Bord. Außerdem kann Qualcomm mit einem Secure Processing Unit (SPU) punkten, in dem zum Beispiel biometrische Login-Daten sicher untergebracht sind. Hier hat man sich wohl ein Beispiel an der Secure Enclave von Apple genommen.
Kleiner Prozessor, viele Transistoren: Apples A11 Bionic
Der schnellste Prozessor auf dem Markt steckt aktuell im iPhone 8, iPhone 8 Plus und dem iPhone X.
Im iPhone 8, 8 Plus und dem iPhone X steckt aktuell Apples hauseigener A11 Bionic-Prozessor. Das SoC mit 64bit-Architektur, das in der 10 Nanometer-Methode gefertigt wird, hat eine Menge zu bieten. Apple hebt sich mit seinem Chip allein schon beim Design von der Konkurrenz ab. Während alle anderen Hersteller acht Kerne verbauen, setzt der Konzern aus Cupertino lediglich auf sechs, die in drei Dual-Core-Cluster eingeteilt sind. Apple hat diesmal zwei Monsoon und vier Mistral-Cores aus eigener Entwicklung verbaut. Die Monsoon-Kerne sind leistungsfähig und haben eine Taktung von bis zu 2,53 Gigahertz, die Mistrals zeichnen sich vor allem durch Energieeffizienz aus und schaffen maximal 1,42 Gigahertz.
Auch Apple entwickelt seine Prozessoren mit der Architektur von ARM. Der aktuelle Hexacore basiert auf einer 64-Bit ARMv8-A CPU. Bei diesem SoC hat Apple erstmals einen eigenen Grafikprozessor und eine Neural Engine eingesetzt, die für Face ID, Animoji und andere KI-Aufgaben genutzt wird. Die Hardware kann sich sehen lassen: Bis zu 600 Milliarden Operationen pro Sekunde werden ermöglicht. Alles, was mit künstlicher Intelligenz zu tun hat, wird nicht an die Cloud gesendet, sondern kann direkt auf dem Smartphone berechnet werden. Damit wird dem Nutzer eine kurze Reationszeit des Geräts und natürlich auch Sicherheit geboten, da die Daten auf dem iPhone verbleiben – eine Möglichkeit, die bei anderen Herstellern aktuell nicht besteht. Ein Punkt, der schon kurz nach der Vorstellung des Smartphones überraschte: Apple hat seinem neuen Smartphone-Prozessor satte 4,3 Milliarden Transistoren verpasst – deutlich mehr als andere Hersteller, die um die 3 Milliarden Transistoren einsetzen. Die Transistoren können als Synapsen des Chips verstanden werden. Je mehr davon vorhanden sind, desto schneller kann der Prozessor auch „denken“.
Dieser Chip macht das Huawei P20 so klug: Der HiSilicon Kirin 970
Huawei produziert Prozessoren für Huawei- und Honor-Smartphones über die hauseigene Chip-Entwicklungsfirma HiSilicon Semiconductor Co. Ltd. Das aktuelle Flaggschiff aus dem Hause HiSilicon ist der Kirin 970. Er steckt unter anderem im Huawei Mate 10 Pro, dem Huawei P20 und dem aktuellen Flaggschiff der Tochterfirma Honor, dem Honor 10. Der High-End-Prozessor ist der erste Kirin, der künstliche Intelligenz unterstützt. Er ist mit vier ARM Cortex-A53 mit einer Taktung von maximal 1,8 Gigahertz und vier ARM Cortex-A73 mit einer Taktung von bis zu 2,4 Gigahertz ausgestattet. HiSilicon setzt, wie Samsung und Qualcomm auch, auf das big.LITTLE-Prinzip. Als Grafikprozessor kommt der Mali G72 MP12 zum Einsatz. Der HiSilicon Kirin 970 ist mit einem eigenen Neural Processing Unit (NPU) ausgestattet, einer zusätzlichen Recheneinheit für künstliche Intelligenz. Mit dem richtigen Training schafft es die NPU mit Hilfe von Big Data bis zu 2000 Bilder in der Minute zu erkennen. Wie gut das funktioniert, präsentierte Huawei beim Launch des Huawei Mate 10. Auch die Übersetzung von Texten und die Gesichtserkennung werden so ermöglicht. Der Prozessor bietet insgesamt eine deutlich höhere Leistung trotz vermindertem Energieverbrauch – so soll er 20-mal schneller sein als herkömmliche CPUs. Ein Cat.18-LTE-Modem ermöglicht schnelles Surfen mit maximalen Download-Geschwindigkeiten von bis zu 1,2 Gigabit pro Sekunde – damit kann das Gigabit-Zeitalter kommen.
Das ARM big.LITTLE-Prinzip
Bei mehrkernigen Prozessoren mit vier, sechs, acht oder mehr Kernen kommt diese Architektur zum Einsatz. Dabei gibt es energiehungrige hoch getaktete Prozessorkerne (big) und niedriger getaktete Kerne, die weniger Energie verbrauchen (LITTLE). Diese werden in sogenannten Clustern, Prozessorkern-Verbünden, angeordnet. Beim big.LITTLE-Prinzip arbeitet der Prozessor so, dass nur einer der beiden Cluster zum Einsatz kommt, also gleichzeitig immer nur die Kerne der Kategorie big oder alle die Kerne der Kategorie LITTLE arbeiten.
Der MediaTek Helio P60 – AI-Prozessor für den chinesischen Markt
MediaTek hat es auf dem Smartphone-Markt nicht leicht. Dem Hersteller eilt der Ruf voraus nicht mit den Top-Geräten der Konkurrenz mithalten zu können. Auf dem chinesischen Markt schafft es das Unternehmen zwar noch, seine High-End-SoCs unterzubringen, außerhalb der Heimat wird das aber immer schwieriger. Deshalb war es auch keine große Überraschung, als MediaTek im November ankündigte, die Entwicklung von High-End-Chips vorerst zu unterbrechen. Ob diese wieder aufgenommen wird, ist bisher nicht klar. Ein letzter Chip der oberen Preisklasse ist allerdings noch auf dem Markt – der Helio P60, der unter anderem im Oppo R15 und im Vivo X21i steckt.
Der Helio P60 ist ein AI-Prozessor, der mit acht Kernen ausgestattet ist. Vier Kerne entsprechen der ARM Cortex-A53-Architektur. Bei den weiteren vier kommen Kerne der Bauweise ARM Cortex-A73 zum Einsatz. Alle acht Kerne takten mit bis zu 2 Gigahertz. Der AI-Prozessor unterstützt eine einzelne Kamera mit bis zu 32 MP und eine Dual-Kamera mit bis zu 16 MP und 24 MP. Der Chip ermöglicht zahlreiche Kamera-Features wie die schnelle Gesichtserkennung, den Echtzeit-Bokeh-Effekt und HDR-Aufnahmen. Zusätzlich werden 25 Prozent Energieeinsparung erreicht. Das SoC kann mit 8GB RAM arbeiten und ist mit einem Mali-G72 Grafikprozessor mit 800 MHz Taktung bestückt. MediaTek hat mit dem Helio P60 seinen ersten Prozessor mit KI auf den Markt gebracht. Er ist kompatibel mit Googles Android Neural Networks API, über die KI-Anwendungen entwickelt und genutzt werden können. Aktuell gibt es kein High-End-Gerät, das nicht von einem chinesischen Hersteller stammt, mit einem MediaTek-Chip. Lediglich Vivo, Oppo, Meizu, Doogee und UMiDIGI verbauen den Top-Prozessor. Hersteller wie Xiaomi und Sony setzen nur in der Mittelklasse auf MediaTek.
Der Prozessorvergleich zeigt: Apple hat die Nase vorn
Samsung und Apple geben nebst Qualcomm den Ton an so scheint es. Huawei darf aber keinesfalls außenvorgelassen werden, denn der chinesische Hersteller hat in Sachen Prozessorherstellung in den vergangenen Jahren permanent herausragende Produkte abgeliefert. Gerade der aktuelle Kirin 970 ist ein absoluter Kracher, der gerade mit seiner KI-Leistung überzeugt. MediaTek konnte leider nur noch wenig ausrichten und hat sich zu einem typischen Mittelklasse-Hersteller gemausert. Das zeigt auch der aktuelle Top-Prozessor, der mit der Konkurrenz bei weitem nicht mithalten kann. Und wer hat den besten? Die Benchmark-Ergebnisse zeigen Apples A11 Bionic vorn und auch in puncto Sicherheit und KI ist der Hersteller aus Cupertino die Nummer eins. Doch auch die SoCs von Qualcomm, Samsung und Huawei haben viel Power und tolle Features – kein Wunder, sie stecken ja auch in den absoluten Top-Smartphones. Gerade Benchmark-Ergebnisse sind aber mit Vorsicht zu genießen. Die Werte können je nachdem in welchem Smartphone der Prozessor getestet wurde, variieren. Das zeigt sich ganz gut am Samsung Galaxy S9 und dem Galaxy S9 Plus. Während das Galaxy S9 Plus zum schnellsten Android-Phone des Jahres gekürt wurde, konnte das Galaxy S9 mit dem gleichen Exynos-Prozessor zwar noch immer sehr gute aber nicht annähernd so hohe Werte erreichen. Das liegt an der verbauten Technik und natürlich der Größe des Arbeitsspeichers, der beim S9 gerade 4 GB und beim S9 Plus satte 6GB beträgt.