PC für Bildbearbeitung und gelegentliche Bearbeitung von Videos

 Angesichts zunehmender Bildgrößen und geplanter Ausweitung der Videobearbeitung habe ich mich entschlossen, meinen Rechner aufzurüsten, was einem Neubau schon ziemlich nahe kam. Gute Preise für den Verkauf der alten Hardware erleichterten den Entschluss.

Bei der Auswahl der Computer-Komponenten stellte sich die Frage, welche Hardware und welches Betriebssystem für die Bearbeitung von Bildern und Videos sinnvoll sind. An meinem Rechner arbeite ich überwiegend mit MS Office oder ACR, das ist der in Adobe Photoshop integrierte RAW-Konverter und gelgentlich werden auch mal Videos bearbeitet. Office erfordert nicht viel Rechnerleistung, diese wird für die Bildbearbeitung benötigt (Bildgröße meiner Kamra ist mittlerweile 42 Megapixel). Da ich mit Sicherheit nicht der Einzige bin, der einen neuen Computer für die Bildverarbeitung sucht, habe ich meine Überlegungen und Entscheidungen hier zusammengestellt. Der Inhalt ist absichtlich vereinfachend formuliert, damit auch Personen, die sich mit der Hardware nicht so auskennen, ihn lesen und hoffentlich auch verstehen können. Die Auswahl der Komponenten erfolgte angepasst an meine Bedürfnisse. Wer anderere Anwendungen hat, kann zu anderen Ergebnissen kommen. Am Schluss steht eine Tabelle, die das alte und das neue System vergleicht.

Betriebssystem: Linux, MacOS oder Windows?

Linux kommt leider nicht in Frage, da ich etliche Programme habe (z.B. Photoshop CS6 und eine TV-Karte) habe, die nicht unter Linux laufen. MacOS passt auch nicht zu meinem Bestand an Software und ich lege Wert auf einen modular aufgebauten Rechner, der mir große Freiheiten bei der Zusammenstellung lässt. Bleibt also Windows.

 Eigentlich wäre ich gern bei Windows 7 geblieben, aber der Support dafür soll 2019 enden und schon heute fehlt die Unterstützung der schnellen NVMe SSDs im Windows 7 Installer (lässt sich später nachinstallieren). Also entschied ich mich für Windows 10, um auch für künftige Hardware und Software optimal ausgerüstet zu sein. Die Datenversandwut von Windows 10 muss man mit den passenden Einstellungen und Patches ggf. in die Schranken weisen.

Prozessor (CPU): Intel oder AMD, Consumer oder gebrauchte Workstation

Der Hauptprozessor (CPU, central processing unit) ist das Kernelement des Rechners. Viele Jahre habe ich einen Intel Core i7-4770 gehabt und bisher gab es keinen Leistungssprung bei seinen Nachfolgern, der mir Aufwand und Geld für ein Aufrüsten Wert gewesen wäre. Das änderte sich mit der 8. Generation, in der Intel die Anzahl der Prozessorkerne (sozusagen die Anzahl kleiner Prozessoren in dem Prozessorgehäuse) von 4 auf 6 erhöht hat. Dadurch läuft jede Software schneller, die in der Lage ist, Aufgaben auf viele Kerne zu verteilen (in jedem Kern können zwei Aufgaben (Threads) gleichzeitig abgearbeitet werden). Auch die Leistung der einzelnen Kerne und deren Taktfrequenz sind zwischenzeitlich moderat gestiegen.

 Nun gibt es verschiedene Prozessoren der neuen Generation. Da ich mehr Leistung wollte und ein System, das morgen nicht schon zurückhängt, kamen nur die schnellsten Prozessoren aus der Reihe in Frage: i7-8700 und i7-8700K. Der K ist etwas teurer und bietet viele Möglichkeiten zur Übertaktung. Da ich auf einen dauerhaft stabilen Betrieb Wert lege, kommt der ohnehin ziemlich überschaubare Gewinn durch das Übertakten für mich nicht in Frage. Im regulären Betrieb zeigte sich der 8700 ohne K bei Tests mit Anwendungsprogrammen sogar schneller als der 8700k im Regelbetrieb, wie in einem Test zu lesen war. Also kann man Geld sparen und den i7-8700 nehmen, der im April 2018 für ca. 270 Euro zu haben war.

 Aber es gibt nicht nur Intel. Der kleinere Prozessorhersteller AMD hat auch etwas zu bieten. Intel hatte AMD einige Jahre weit abgehängt, aber nun ist AMD mit der Ryzen Prozessorfamilie kraftvoll am Markt zurück. Die Ryzen Prozessoren bieten bei vergleichbarem oder günstigerem Preis mehr Kerne. Dafür ist die Taktfrequenz (Rechenschritte pro Zeiteinheit) meist etwas niedriger und Anwendungen, die nur einen Kern nutzen oder zumindest die Multikernleistung nicht voll nutzen (und das sind viele), laufen schneller auf Intels Prozessoren. Damit hat bei mir diesmal Intel noch das Rennen gemacht.

 Neben den Consumer Prozessoren gibt es noch Prozessoren für Workstations, z.B. Intel Xeon. Diese gibt / gab es mit bis zu 22 Kernen pro Prozessor und es gibt Mainboards / Motherbords mit mehreren Prozessoren. Die Prozessoren und die gesamten Rechner bewegen sich aber in anderen Preisregionen. Ein Zehnkernprozessor von Intel kostet derzeit knapp 900 Euro und für einen 18-Kern Prozessor legt man knapp 1800 Euro hin. Davon zwei und dazu weitere hochwertige Hardware drumherum und man ahnt, was eine Workstation kostet. Allerdings gibt es gebrauchte Workstations bei einigen Händlern zu Preisen von z.B. um die 1300 Euro.

 Die gebrauchten Workstations haben nicht unbedingt die neuesten Prozessoren und der Takt der Workstation Prozessoren ist meist niedriger als derjenige der Consumer Prozessoren. Bei Anwendungen, die nur einen oder wenige Kerne nutzen, helfen dann die vielen Kerne nicht viel und ein i7-8700 zieht bei solchen Anwendungen locker an der Workstation vorbei und hält auch bei vielen anderen Anwendungen mit der gebrauchten Workstation mit. Wer aber den Rechner hauptsächlich für das enkodieren (abspeichern und komprimieren) von Videos braucht, der profitiert massiv von einer Workstation. Ähnlich sieht es auch bei 3D-Anwendungen aus, da die gebrauchten Workstations i.d.R. auch leistungsfähige Grafikkarten haben.

 Ich habe mich für einen Consumer PC mit dem Intel Core i7-8700 entschieden bzw. meinen Rechner damit aufgerüstet. Dieser bietet beste Performance bei Anwendungen mit einem oder wenigen Kernen und immer noch eine sehr gute Multikern-Leistung. Für meine Anwendungen ist damit derzeit die maximale Leistung erzielbar.

Mainboard / Motherboard / Zentralplatine / Hauptplatine

 Auf dem Motherboard sitzt der Prozessor, sind Stecksockel für Erweiterungskarten (z.B. Grafikkarten) und auch Hilfsprozessoren und Controller inklusive eines Grafikprozessors. Bei der neuen Prozessorgeneration ist es mal wieder so, dass sie nicht auf den alten Platinen läuft. Also muss neben dem Prozessor auch gleich ein neues Motherboard her. Für die 8. Generation der Intel Core Prozessoren gibt es bisher nicht sehr viel Auswahl und die Boards haben den neuen Chipsatz Z370. Mein vorheriges Mainboard war ein Gigabyte ultra durable, das auf besondere Langlebigkeit ausgelegt war und sich bestens bewährt hat. Das gibt es mit dem Z370 noch nicht. Also griff ich zur renommierten und bewährten Marke ASUS. Das günstigste Board, das eine für mich ausreichende Ausstattung hatte (Anschlüsse und zudem einen Kühler für eine NVMe-SSD), war das ASUS Prime Z370-A, das um 145 Euro kostet und nun in meinem Rechner steckt.

Arbeitsspeicher /RAM

Ausreichend Arbeitsspeicher ist Voraussetzung, um mit dem Rechner gut und schnell arbeiten zu können. Der Arbeitsspeicher wird in das Mainboard gesteckt. Für viele Zwecke reichen 16GB, aber gelegentlich sind auch mehr als 16GB nützlich und daher bekam mein neues Mainboard, wie auch sein Vorgänger, 32GB. Während das alte Board Speicher vom Typ DDR 3 hatte, benötigt das neue Board DDR 4. Nicht jeder DDR 4 Riegel arbeitet mit jedem Board gut zusammen und von ASUS gibt es zu jedem Board eine Liste der als geeignet eingestuften RAMs.

 Diese Liste bietet eine Menge Auswahl. Die RAM-Module unterscheiden sich z.B. hinsichtlich maximaler Speichertaktfrequenz (höher ist besser), Latenzzeit (CL, niedriger ist besser), die ebenfalls geschwindigkeitsbeeinflussend ist sowie Anordnung und Verschaltung der Speicherchips. Dazu gibt es noch Modelle mit LED-Beleuchtung und modischem Kühlkörperdesign, aber sowas brauche ich nicht. Um die Leistung des Prozessors uneingeschränkt nutzen zu können, sollte der Speicher mindestens ein DDR4-2666 sein. Ich habe mich für G.Skill RipJaws V schwarz DIMM Kit 32GB, DDR4-3200, CL15-15-15-35 (F4-3200C15D-32GVK) entschieden. Standardmäßig lässt ihn das Board erstmal vorsichtig als 2133 laufen, aber nach einem Durchlauf des Optimierungstools von ASUS läuft der Speicher nun mit seinem vollen Takt bzw. in der Praxis um effektiv 3000 Mhz. Die Arbeitsspeicher sollte man keineswegs bunt mischen, man verwendet als Kits gebündelte / selektierte Einheiten. Das von mir gewählte Kit besteht aus zwei Speicherriegeln mit jeweils 16GB.

 Die Preise für Arbeitsspeicher haben sich in den letzten Jahren verdoppelt und so wird dieser ggf. die teuerste Komponente im PC (300-400 Euro).

Systemlaufwerk

Für das Betriebssystem und die Programme, die man sinnvollerweise auf ein anderes Laufwerk als die Daten legt, lohnt es sich, statt einer mechanischen Festplatte einen wesentlich schnelleren Halbleiterspeicher zu nehmen. Das war bisher eine SSD, die über ein SATA-Kabel mit dem Mainboard verbunden wird. Der SATA-Anschluss begrenzt hier allerdings die maximale Geschwindigkeit / Datenübertragungsrate. Nochmals wesentlich schneller sind NVMe-Laufwerke, die über die PCI-Express (PCIe) Schnittstelle an das System angebunden sind.

 Ein gutes NVMe Laufwerk erreicht an einem aktuellen Mainboard die sechsfache Geschwindigkeit einer konventionellen SATA SSD. Es wird über eine Adapterkarte in einem PCI-Express Port des Mainboards gesteckt (Achtung, hier gibt es auch unterschiedlich schnelle Versionen der PCIe Slots), oder direkt in einen m.2 NVMe Anschluss. Dabei muss man aufpassen, dass dieser m.2 Anschluss auch PCIe Anschluss ist und nicht etwa nur SATA Geschwindigkeit bietet. Bei voller Last erwärmt sich das NVMe Laufwerk und seine Schutzelektronik reduziert dann die Geschwindigkeit. Ein Kühlkörper auf dem Mainboard und eine NVMe, die sich grundsätzlich nicht so stark erwärmt, sind also sinnvoll.

 Nach dem lesen verschiedener Test war für mich klar, dass die Samsung 960 Serie die beste Kombination aus Leistung, Zuverlässigkeit und Preis bietet. Davon gibt es eine EVO und eine Pro Version. Auf die Pro-Version gibt es längere Garantie und sie erwärmt sich weniger stark. Auch die Leitung der Pro ist geringfügig höher, aber das ist in der Praxis irrelevant. Die 960 Pro gibt es erst ab 512 GB aufwärts, also wurde es bei mir eine Samsung SSD 960 PRO 512GB, M.2 (MZ-V6P512BW). Das reicht massig für Windows, die Programme und die Auslagerungsdateien.

 Obwohl ich die NVMe im schonenden Overprovisioning Betrieb benutze, der den verfügbaren Speicherplatz reduziert (ich habe 10% eingestellt), sind auf meiner NVMe noch 350GB frei. Allerdings benutze ich Lightroom nicht und habe dort also auch keinen Lightroom Katalog liegen.

 In der Praxis macht sich der Unterschied zwischen NVMe und SSD allerdings nicht so bemerkbar, wie man es auf Basis der reinen Zahlen erwarten würde; das Potenzial des schnellen Transfers wird derzeit noch nicht voll ausgeschöpft. Das kann sich künftig noch ändern und von daher lohnt sich die Investition in eine NVMe auf jeden Fall. Inzwischen hat Samsung die 970er Serie vorgestellt, die bei Schreibvorgängen noch schneller als die 960er Serie ist. https://www.heise.de/ct/ausgabe/2018-10-Samsungs-NVMe-SSDs-970-Evo-und-970-Pro-4030688.html

Datenlaufwerke

Für das Speichern der Bild und Videodateien sind Halbleiterlaufwerke zu teuer. Ergänzend zu einer bisherigen Festplatte habe ich für Bilder noch eine 12TB WD Gold Festplatte dazugenommen. Die ist in der Praxis deutlich schneller als meine vorherige 6TB WD red:

Kopieren von 6TB WD red auf NVMe SSD: ca. 90MB/s

Kopieren von 12TB WD gold auf NVMe SSD: ca. 170 MB/s

Grafikkarte und Leistungsvergleich der Gesamtsysteme

 Im Z370 Chipsatz ist auch ein Grafikchip (GPU) enthalten (Onboard Grafik). Waren diese integrierten Grafikeinheiten, die sich mit dem Hauptprozessor auch den Speicher teilen, früher für viele Anwendungen zu schwach, liegen sie heute mindestens auf dem Niveau einfacher separater Grafikkarten und reichen für die meisten Anwendungen mehr als aus, sofern man nicht 3D-Computerspiele spielt. Ich spiele aber keine Computerspiele. Darum hatte ich schon auf dem vorherigen Board keine separate Grafikkarte mehr.

 Manche Programme nutzen aber die Prozessoren der Grafikkarten auch für andere Zwecke mit und wenn man in Photoshop mit vielen Ebenen arbeitet, kann die Grafikkarte eventuell auch hilfreich sein. Ich kam nach umfangreicher Recherche zu dem Ergebnis, dass mir eine Grafikkarte nichts nutzen wird, aber ich wolle dennoch in der Praxis überprüfen. Daher habe ich mir eine Grafikkarte mittlerer Leistung gekauft und sie vor dem Rechnerumbau getestet.

 Dafür habe ich eine MSI GeForce GTX 1050 Gaming X 2G, 2GB GDDR5, DVI, HDMI, DisplayPort (V335-007R) ausgewählt. Noch schnellere Grafikkarten sind wesentlich teurer, wenn man von Karten mit dem 1050Ti Chip absieht, der aber auch kaum mehr Leistung als der Nvidia 1050 hat. Die ausgewählte MSI-Grafikkarte hat den Vorteil, dass sie eine besonders hochwertige Kühlung hat und bei niedriger Auslastung die Lüfter ganz abschaltet. Da mein Rechner auf minimale Lautstärke ausgerichtet ist, war mir das sehr wichtig.

 Um es kurz zusammenzufassen: Bei keiner der von mir genutzten Anwendungen ergab sich ein Geschwindigkeitsgewinn durch die Grafikkarte. Bei Videoencoding musste ich feststellen, dass Magix mit dem Standardcodec die Cuda-Kerne nicht nutzt, sondern nur Intels Quicksync aus dem Onboard Chipsatz. Mit anderen Codecs geht das wohl, aber wie zu lesen war, ist dann die Encodierungsqualität schlechter. Also habe ich die Grafikkarte wieder ausgebaut und zurückgegeben. Wer Lightroom CC benutzt, dass den Grafikprozessor intensiver nutzt, und dazu auch noch eine hohe Bildschirmauflösung (4k) verwendet, wird von einer zusätzlichen Grafikkarte profitieren können.

 Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich des i7-4770 mit und ohne Grafikkarte sowie des alten Systems mit i7-4770 mit dem neuen i7-8700.

 Alle Ergebnisse und Angaben ohne Gewähr.