Notebooks – Technische Grundlagen

Der zunehmende Erfolg der Notebooks sorgt für immer ausgefeiltere Weiterentwicklungen sowohl bei Prozessoren als auch im Bereich Grafik, Speichermedien und Akkutechnik. Kamen in den Anfangszeiten der mobilen Computer noch für den Desktop-Computer vorgesehene Bauteile zum Einsatz, schwenkten die Hersteller zunehmend auf spezielle Mobil-Komponenten um – um Platz und vor allem Energie zu sparen.

Es ist noch nicht sehr lange her, als Hersteller wie Gericom energiehungrige Pentium 4 Prozessoren zusammen mit herkömmlichem Desktop-Speicher in überdimensionierte Notebook-Gehäuse einbauten und so für schmerzende Oberschenkel bei den Anwendern sorgten. Mit der Entwicklung der mobilen Pentium-Prozessoren und der Centrino-Plattform jedoch begann eine neue Ära mobiler Computer – lange Laufzeiten, miteinander harmonierende Bauteile und vertretbare Preise sorgten für steigende Beliebtheit der mobilen Rechenknechte. Wichtigste Komponente ist immer der Prozessor gewesen, zunehmend rücken aber auch Grafik und Massenspeicher in den Fokus der allgemeinen Aufmerksamkeit.

• Prozessor
Der Prozessor ist die zentrale Recheneinheit, quasi das Gehirn des Notebooks. Bis auf die klassisch unterdimensionierten Netbooks beherbergt allerdings mittlerweile so gut wie jedes aktuelle Notebook einen für die meisten Alltags-Anwendungen ausreichend schnellen Prozessor. Office, Internet, gelegentliche private Foto-Arbeiten und das Betrachten von Videos erfordert zwar eine gewisse Leistung, diese wird aber inzwischen selbst von günstigen Einsteigermodellen erbracht. Wichtig ist allerdings, dass es sich beim Prozessor um ein Modell mit mindestens zwei Rechenkernen handelt – zwar gibt es kaum noch Einkernprozessoren auf dem Markt, diese bremsen Betriebssysteme wie Windows 7 oder Windows 8 aber dann auch entsprechend aus – Programme starten langsam, Internetseiten haken beim scrollen, selbst die Eingabe von Text verzögert sich bei mangelnder Rechenleistung.

Notebooks – Technische Grundlagen ©iStockphoto/TommL

Die immer öfter anzutreffenden Vierkernprozessoren bringen zwar mehr als ausreichend Leistung, benötigen aber auch mehr Energie, was die Akkulaufzeit meist negativ beeinflusst. Für aufwändige Rechenarbeiten, wie sie bei HD-Videoschnitt, Computerspielen oder (semi-) professionellen Bildbearbeitungsprogrammen auftreten, eignen sich die Quadcore-CPUs allerdings hervorragend. Auch Ingenieure und Architekten freuen sich über die zusätzliche Rechenleistung.

Nachdem es vor vielen Jahren noch einen regen Konkurrenzkampf auf dem Markt der Computerprozessoren gab, sind inzwischen nur noch zwei Hersteller übrig geblieben: AMD und Intel. Doch auch wenn AMD preislich oft sehr interessante CPUs anbietet, was in günstigen Notebooks resultiert – die uneingeschränkt beste Performance bietet seit einiger Zeit Intel. Bis zu vier hochgetaktete Rechenkerne, ein Turbomodus der den Takt erhöht, sollten nicht alle Kerne ausgelastet sein und niedrige Verbrauchswerte sorgen für eine uneingeschränkte Empfehlung der Intel-CPUs. Da für den Alltag die Rechenleistung selbst schwacher Prozessoren jedoch eigentlich ausreicht, sind die Performanceunterschiede zwischen AMD und Intel eher für Nutzer mit entsprechenden Ansprüchen interessant. AMD punktet dafür in anderen Bereichen und integriert in einige Prozessoren vergleichsweise schnelle Grafikeinheiten.

• Grafik
Wer sein Notebook nur für Office und Internet nutzt, gelegentlich einmal ein Foto von der Digitalkamera nachbearbeitet und ein Video anschaut, braucht auf die Grafikleistung seines Notebooks nicht zu achten. Selbst die integrierten Grafiklösungen der Intel- und AMD-CPUs reichen für diese Anwendungen vollkommen aus. Anders ist es hingegen, wenn 3D-Anwendungen wie CAD oder PC-Spiele flüssig laufen sollen – hier ist der Grafikchip des Notebooks gefragt. Zwar bietet Intel mit der vollständig in die CPU integrierten HD-Graphics-Lösung auch hier für geringe Ansprüche erstaunlich viel Leistung, an die Performance von AMDs sogenannten „APUs“ (Accelerated Processing Units) kommen die Intel-CPUs nicht heran. So lassen sich mit AMDs A-Serie problemlos auch moderne PC-Spiele in mittleren Details spielen, CAD-Programme flüssig bearbeiten und dank moderner Rechentricks wird sogar die zeitfressende Umwandlung von Videos stark beschleunigt.

Mehr Leistung wird eigentlich nur noch von wenigen Nutzern benötigt. Wer professionell auf Grafikleistung angewiesen ist oder wer sein Notebook zum Spielen benutzen möchte, wird um ein Gerät mit dedizierter Grafiklösung nicht herumkommen. Diese stammen aus den Fertigungen von Nvidia und AMD, tragen Namen wie „Geforce“ und „Radeon“ und Bezeichnungen die Kennern der Desktop-Grafikkartenmodelle durchaus bekannt vorkommen dürften. Doch Vorsicht, die mobilen Grafikchips haben in den meisten Fällen ein deutlich langsameres Innenleben als ihre stromfressenden Desktop-Geschwister. In stationären Computern dürften Grafikkarten allerdings auch schon einmal bis zu 300 Watt elektrischer Energie aufnehmen, ein Unding für Notebooks. Selbst die schnellsten mobilen GPUs arbeiten daher nur so schnell wie die Desktop-Mittelklasse – was aber für viele Anwendungen ausreicht, man darf sich nur nicht verwirren lassen. Da dedizierte Grafikchips und der zusätzlich verbaute Grafikspeicher aber nicht nur Platz auf der Notebook-Hauptplatine beanspruchen sondern auch Energie benötigen, haben sich die Hersteller einige praktische Stromsparfunktionen einfallen lassen. So wird der separate Grafikchip bei aktuellen Notebooks erst dann hinzugeschaltet, wenn eine Anwendung auch tatsächlich dessen Rechenleistung benötigt. Für die tägliche Arbeit, den Internetbrowser und einfache Spiele wie Solitaire nutzt das Notebook dann weiterhin die energiesparende in die CPU integrierte Grafikeinheit, bei anspruchsvollen Spielen aber wird automatisch die dedizierte GPU hinzugeschaltet.

• Speicher
Hier muss unterschieden werden zwischen Arbeitsspeicher (RAM) und Festspeicher. Der Arbeitsspeicher schon seit einiger Zeit kein großes Problem mehr – abgesehen von zahlreichen Netbooks bietet jedes angebotene Notebook mit zwei bis acht Gigabyte ausreichend RAM für den Alltag. Vier Gigabyte haben sich als sinnvoller Mittelwert etabliert, Vorteile von größeren Speichermengen gibt es nur noch bei sehr speziellen Anwendungen. Netbooks mit nur einem Gigabyte Speicher sollten hingegen gemieden werden, hier wird das Betriebssystem stark gebremst.

Festspeicher, als Festplatten oder SSDs, sind die für die dauerhafte Sicherung von Daten vorgesehenen Datenträger. Während RAM ein flüchtiger Speicher ist, der ohne Energiezufuhr seinen Inhalt verliert, handelt es sich bei Festplatten um magnetische Speichermedien, die ihren Dateninhalt auch ohne Energiezufuhr halten. SSDs stehen den aus Fotokameras oder von USB-Sticks bekannten Flash-Speichern näher, verlieren ihre Daten also auch nicht ohne Stromzufuhr. Allerdings können SSDs durch ihre geringe Zugriffszeit und ihre oft sehr hohen Datentransferraten die Arbeit mit dem Notebooks stark beschleunigen. Oft kommt auch eine Kombination aus SSD (für das Betriebssystem) und HDD (für die größeren Datensammlungen und Installationen) zum Einsatz. Zwar steigert eine SSD den Kaufpreis, der Komfort bei der Arbeit mit dem Gerät steigt aber ebenfalls stark an.