Kleine Könner
Worauf es beim Kauf eines Mini-PCs ankommt
Ob Schreibmaschinenersatz, Streamingbox, kompakte Gamingstation oder Smart-Home-Schaltstelle: Es gibt immer einen passenden Mini-PC. Gerade bei diesen kleinen Rechnern gilt es, auf einige Details zu achten, damit man für seinen Einsatz das richtige Gerät wählt und nicht in einer Sackgasse landet.
Von der Größe auf die Leistungsfähigkeit zu schließen, führt bei aktuellen Kleinstrechnern zu Trugschlüssen: Auch im 1-Liter-Gehäuse kann viel Rechenleistung stecken, wie die Geräte im Vergleichstest im folgenden Artikel ab Seite 106 beweisen. Moderne Mobiltechnik oder Desktop-CPUs mit moderater TDP (Thermal Design Power, Verlustleistungsklasse) von AMD und Intel liefern genug Rechenleistung für die allermeisten PC-Tätigkeiten wie Textverarbeitung oder Bildbearbeitung, aber auch für kleinere Videoprojekte. Einplatinen-Winzlinge wie der Raspberry Pi mit rein auf Energiesparen getrimmten ARM-CPUs können da nicht mithalten. Doch gleich vorneweg, eins muss klar sein: Die Physik gibt ein Dreieck mit den Eckpunkten Performance, (geringe) Lautstärke und Größe vor, innerhalb dessen man den Schwerpunkt verschieben kann. Ohne viel Aufwand bekommt man nur zwei der drei Faktoren unter einen Hut.
In der Praxis führt das selten zu Einschränkungen, denn wo viel Leistung gefordert ist, muss es nicht immer leise sein, und wo Stille oberstes Gebot ist, braucht es nur selten höchste Performance. Ergibt sich doch diese Schnittmenge, wie bei der Audiobearbeitung, muss man das Problem mit Geld erschlagen. Für solche Spezialzwecke bieten Firmen wie Cirrus7 oder Prime Computer lautlose, weil passiv gekühlte Rechner an. Andere Hersteller haben sich auf ebenso stille DAWs (digitale Audio Workstation) spezialisiert.
Generelles
Viele Hersteller bieten ihre Minis in vorgegebenen Konfigurationen an, erlauben es aber nicht immer, diese weiter anzupassen. Zurzeit umfassen die Einsteigervarianten nur 8 GByte RAM und eine 256-GByte-SSD, was für den Office-Alltag genügt. Ein Blick ins Datenblatt hilft einzuschätzen, was später noch alles ins Gehäuse passt. Sind beispielsweise ab Werk bereits alle RAM-Steckplätze belegt, fliegt beim Speicherupgrade mindestens ein Modul raus und muss ersetzt werden.
Für Festspeicher haben kompakte Gehäuse wie die von Intels NUC einen M.2-Slot, Modelle mit etwas höherem Chassis zusätzlich einen 2,5-Zoll-Schacht. Ob der Hersteller eine NVMe- oder SATA-SSD einbaut, ist letztlich sekundär, denn bei der Büroarbeit merkt man den Unterschied nicht. Auch ob der M.2-Slot mit PCIe 3.0 oder 4.0 arbeitet, spielt praktisch keine Rolle. Für Videoschnitt mit hochaufgelöstem Bildmaterial sollte man hingegen eine schnelle NVMe-SSD mit dauerhaft hoher Datenrate aussuchen und in einen Steckplatz pflanzen, in dem sie ihr Potenzial entfalten kann. Eine Kaufberatung zu SSDs können Sie in [1] nachlesen.
Achtung: Bei Winzlingen wie dem ECS Liva Q3H bauen Hersteller oft anstelle einer SSD lahmen eMMC-Speicher (embedded Multimedia Card) ein, der in etwa einer aufgelöteten SD-Karte entspricht. Seine niedrigen Übertragungsraten und die für die gefühlte Geschwindigkeit wichtigen Ein- und Ausgabeoperationen pro Sekunde (IOPS) sind so gering, dass sich der Rechner träge anfühlt.
Achten Sie bei der Auswahl des Mini-Rechners auf eine ausreichende Anzahl von Anschlüssen: Wie viele USB-A- und USB-C-Buchsen benötigen Sie, um externe Medien und andere Peripherie anzuschließen, und welche Übertragungsraten sollen die liefern? Soll der Mini Daten übers Kabelnetzwerk schieben, braucht er auch einen LAN-Anschluss. Hier reicht meist 1 Gbit/s; 2,5 Gbit/s und mehr lohnen sich erst beim Einsatz als NAS. Wegen der genannten Einschränkungen empfehlen wir deshalb, beim Kauf auf die passende Ausstattung zu achten, denn späteres Aufrüsten mit PCIe-Erweiterungskarten wie bei Tower-PCs scheidet aus.
Zudem haben Mini-PCs in der Regel mindestens zwei Monitoranschlüsse, meist HDMI und DisplayPort. Ein Blick ins Datenblatt klärt, ob die jeweils einen 4K-Monitor mit 60 Hertz ansteuern können. Das ist seit HDMI 2.0 und DisplayPort 1.2 der Fall; neuere Revisionen der Standards erlauben entweder noch höhere Auflösung bei 60 Hertz oder 4K mit bis zu 120 Hertz. Damit werden Animationen samtig weich: Der Mauszeiger gleitet über den Bildschirm und Fensterinhalte bleiben auch in der Bewegung besser zu erkennen als mit 60 Hertz.
Auch an USB-C-Anschlüssen kann ein Displaysignal anliegen, muss aber nicht. Thunderbolt-Buchsen, die an einem kleinen Blitzsymbol zu erkennen sind, und USB4-Anschlüsse geben stets auch ein DisplayPort-Signal aus. Bei älteren USB-Standards ist das eine reine Kann-Bestimmung. Was geht, verrät auch hier das Datenblatt.
Formatfrage
Kleine Rechner gibt es in verschiedenen Formaten. Die kleinsten sind inzwischen aus der Mode gekommen: HDMI-Stick-PCs. Sie sehen aus wie ein etwas übergroßer USB-Stick, beziehen ihre Energie via USB-Netzteil oder direkt aus dem USB-Hub des Monitors, in dessen HDMI-Eingang sie stecken. Für einfache Digital-Signage-Aufgaben wie Präsentationen oder Werbung abzuspielen reicht ihre bescheidene Rechenleistung, arbeiten möchte man damit aber nicht. Zudem sind sie bis auf den Slot für eine microSD-Karte nicht aufrüstbar und sie haben nur WLAN, aber keine LAN-Buchse.
WLAN, aber keine LAN-Buchse
Die kompaktesten Schreibtischtäter sind etwa so groß wie ein Rollbandmaß aus dem Werkzeugkasten und tragen mehr oder minder aktuelle Celeron-, Pentium- oder Ryzen-Embedded-Prozessoren in sich. Für reine Büroarbeiten reicht ihre Rechenleistung aus, je nach integrierter Grafikeinheit taugen sie zudem als kleine Streaming-Rechner – wenn sie im Betrieb nicht zu laut werden. Abstriche muss man vor allem bei der Ausstattung hinnehmen, denn Arbeits- und Flash-Speicher sind bei ihnen oft nur klein und zudem aufgelötet. Auch hier kann man bestenfalls eine microSD-Karte nachschieben. Immerhin: LAN und WLAN sind ab dieser Größe schon an Bord.
Kaum Kompromisse muss man bei Geräten im Format eines Intel NUC [2] oder seinen Verwandten wie etwa Gigabyte BRIX, MSI Cubi und Zotac ZBox nano machen. Diese Rechner sind in etwa so groß wie drei bis fünf übereinander gestapelte CD-Hüllen. Es gibt sie fertig konfektioniert mit RAM und SSD an Bord, aber auch als Barebone, den die Käufer selbst mit Speicher bestücken. Sie taugen ebenso wie die ähnlich kompakten, etwas breiteren Fertigrechner im sogenannten Tiny- oder SFF-Format (Small Form Factor) von Dell, HP und Lenovo nicht nur für Büroarbeiten, sondern auch als Streaming-Zentralen oder gar als Mikro-Homeserver. In diese Reihe gehören auch der Mac mini und der Mac Studio. Sie sind für ihre Größe sehr leistungsfähig, jedoch nicht aufrüstbar, da Apple SSD und RAM auflötet.
Größere Barebones bieten mehr Platz für Laufwerke und sind flexibel in der Ausstattung. Als c’t-Bauvorschlag haben verschiedene Varianten des Asrock DeskMini Karriere gemacht. Er ist kompakt, bastlerfreundlich konstruiert, sparsam, leise und rechenstark. Eine aktuelle Version mit Ryzen 5 5600G haben wir in [3] vorgestellt.
Einige Firmen bieten auch Gaming-Minis mit gesteckter oder aufgelöteter Spielergrafikkarte an. Spielepower im Schuhkartonformat hat zwar ihren Charme, aber auch heftige Nachteile. Das beginnt beim hohen Preis und dem oft hohen Arbeitsgeräusch unter Last. Zudem büßt man gegenüber jedem Tower-PC viel Flexibilität bei der Komponentenwahl ein. Intel bietet mit seiner NUC-Extreme-Serie spieletüchtige Barebones mit Platz für eine Grafikkarte an, bei Zotacs Magnus-Familie ist diese schon eingebaut. Wir haben ebenfalls einen kompakten Bauvorschlag präsentiert [6].
Kernfragen
Bei vielen Fertigrechnern legt man sich beim Kauf auf eine CPU fest, weil ein späterer Tausch ausgeschlossen ist. Oft lohnt sich das auch nicht (siehe S. 180, FAQ: Prozessor aufrüsten). Daher sollten Käufer sich Gedanken machen, wie viele Kerne und wie viel Rechenleistung sie wirklich benötigen. Eine Smart-Home-Zentrale beispielsweise kommt möglicherweise noch gut mit einem alten Zweikern-Prozessor mit Hyper-Threading klar, wenn er sonst nicht allzu viele Aufgaben übernehmen soll. Doch schon bei einem Office-Rechner sollte es ein aktueller Quad-Core-Prozessor sein, für anspruchsvollere Aufgaben wie Videoschnitt sind mindestens sechs Kerne sinnvoll. Und soll der kleine Rechner als DAW (Digital Audio Workstation) Beats beackern, sind mehr Kerne fast immer besser [7].
In der Praxis ist die CPU-Wahl nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. AMD und Intel benennen ihre Modelle keineswegs so klar, dass man auf den ersten Blick erkennt, um was für einen Prozessor es sich handelt: Zum einen untergliedern sie ihre Produktfamilien und bieten sie mit höherem Takt, verschiedenen Abwärmeklassen (TDP, Thermal Design Power) oder unterschiedlichen Cachegrößen an. Zum anderen führt Intel mehrere Prozessorfamilien, deren Namen sich zum Verwechseln ähneln, obwohl sie unterschiedliche Architekturen nutzen. Oder mitten in einer vermeintlichen Produktreihe verläuft stillschweigend ein CPU-Wechsel.
Eine solche Patchworkfamilie ist beispielsweise Intels aktueller Core-i3-Prozessor. Ihn gibt es als i3-13100 mit vier Performance-Kernen oder als i3-N300 und -N305, der acht Cores hat. Das sind allerdings nur die schwächeren Effizienzkerne, die auch in den aktuellen Pentium- und Celeron-Prozessoren stecken und deren Performance in etwa der inzwischen sieben Jahre alten Skylake-Generation entspricht – allerdings bei niedrigerer Leistungsaufnahme. Doch Obacht, auch N-CPU ist nicht gleich N-CPU, denn die Pentium-Silber-Prozessoren der N6000-Familie enthalten ebenso wie die N5100-Celerons die noch schwächeren Atom-Kerne mit Jasper-Lake-Architektur.
AMD macht es nicht besser: Besteht die Ryzen-7000-Familie auf dem Desktop aus aktuellen CPUs mit Zen-4-Architektur, mischen sich im Mobilsegment die Generationen munter. Da braucht man schon ein Dekoderbüchlein, um durchzusteigen. Maßgeblich ist die dritte Stelle der Modellnummer. So steckt in einem Ryzen 7x20 alte Zen-2-Technik kombiniert mit aktueller RDNA2-Grafik, im 7x30 Zen 3 mit alter Vega-Grafik, im 7x35 Zen 3+ mit RDNA2-GPU und im 7x40 die Zen-4-Generation mit RDNA-3-GPU. Wer beim 7x45 nun so etwas wie eine Refresh-Generation erwartet, liegt falsch. Stattdessen sind das AMDs mobile 16-Kerner mit abgespeckter RDNA-2-Grafik. Das ergibt aus Herstellersicht durchaus Sinn, denn die Hochleistungsprozessoren werden wohl ohnehin mit einer potenteren GPU kombiniert. Und in Wahrheit sind sie gar keine Mobilchips, sondern einfach aus dem Desktopsegment entlehnt.
Noch gibt es aber kaum Produkte mit Ryzen-7000-Modellen, stattdessen stecken vor allem Ryzen 5000- und 6000-Prozessoren in Minis. Beide Serien treten mit Zen-3-Rechenwerken an, den 6000ern hat AMD eine jüngere RDNA2-Grafikeinheit eingesetzt, die auch AV1-Videos in Hardware dekodiert. Rechner mit Ryzen 4000 oder sind heute hingegen keine gute Wahl mehr.
Suffixe signalisieren eine reduzierte Leistungsaufnahme oder verraten eine Mobil-CPU. So darf beispielsweise der Desktop-Prozessor Core i5-13500T dauerhaft nur 35 Watt ziehen, sein T-loses Pendant 65 Watt. Ein i9-12900H hingegen ist ein 45-Watt-Prozessor aus dem Mobilsegment. Aus dem stammt auch der energiesparende i5-1235U, der regulär nur 15 Watt und in Spitze 55 Watt ziehen darf. Bei AMD heißen die Mobil-CPUs mit Nachnamen ebenfalls U, H, HS oder HX; folgt der Produktnummer stattdessen ein G, handelt es sich um ein Desktop-Modell mit integrierter Grafik, GE signalisiert eine Stromsparversion desselben.
Bei AMD und Intel fallen die Unterschiede zwischen den Modelljahren unterschiedlich groß aus. Zwischen der 12. und 13. Core-i-Generation hat sich recht wenig getan – oft hat Intel nur die maximale Taktfrequenz moderat angehoben oder die Caches etwas vergrößert. Es spricht also wenig dagegen, bei einem guten Angebot zur älteren CPU-Ausgabe zu greifen. Die 10. und 11. Core-i-Generation sind dagegen veraltet und vor allem nicht mehr besonders effizient, sodass man sich den Kauf gut überlegen sollte – sofern es Alternativen gibt.
AMD hat zwischen den Ryzen-Familien 5000 und 6000 einerseits und den neueren 7000er-Prozessoren andererseits einen größeren Sprung hingelegt. Zum einen haben alle Ryzen-7000-CPUs nun ausnahmslos eine integrierte Grafikeinheit, zum anderen können sie mit Ausnahme der Zen3+-Modelle (also 7x35) mit DDR5-RAM umgehen, das höhere Transferraten erzielt. Die Zen-4-Modelle (7x40 und 7x45) haben bei der Rechenleistung mit rund 13 Prozent pro Taktzyklus ordentlich zugelegt.
Grafik
Für alltägliche Büroaufgaben reichen die integrierten Grafikeinheiten (iGPU) aktueller Prozessoren locker aus, jüngere und 3D-lastige Spiele überfordern sie jedoch. Ihre 3D-Performance reicht auch mit reduzierter Auflösung und geringer Detailstufe oft nur für ruckelige 20 bis 30 fps (Bilder pro Sekunde). Ausnahmen sind Intels Xe-Grafik und die RDNA2-GPUs ab AMDs Ryzen-6000-Prozessoren, die zumindest grafisch weniger anspruchsvolle Spiele wie Die Sims 4 oder die Städtebausimulation Cities Skylines bis zur Full-HD-Auflösung (1920 × 1080 Pixel) meist ruckelarm auf den Schirm bekommen.
Klassenprimus unter den iGPUs ist in Sachen 3D-Performance derzeit Apples M2-SoC. Bereits die Ausführung mit 10 GPU-Cores im Mac mini rechnet rund doppelt so schnell wie die Konkurrenz. Als M2 Pro mit bis zu 19 oder M2 Max mit bis zu 38 Kernen im MacBook Pro oder Mac Studio liegt sie auf dem Niveau einer gesteckten Grafikkarte der Einsteiger- respektive Mittelklasse.
Nicht nur bei Media-Center-PCs besteht eine wichtige Aufgabe der iGPU darin, komprimierte Videos in Hardware zu dekodieren und so die CPU zu entlasten. Die Video-Codecs H.264 (AVC), H.265 (HEVC) und VP9, die Streaming-Dienste und Videoplattformen wie YouTube einsetzen, unterstützen alle iGPUs der vergangenen 5 Jahre. Den fordernden, weil stark komprimierenden AV1-Codec können hingegen nur Intels Xe-GPUs und die RDNA2-iGPUs in neueren Ryzen-Prozessoren dekodieren.
Im nachfolgenden Artikel stellen wir sechs Fertig-PCs im Kleinformat vor, die sich vor allem an Homeoffice-Arbeiter richten. Vier von ihnen enthalten aktuelle Prozessoren und zeigen im Generationenvergleich, wie sich über die vergangenen Jahre nicht nur die Rechenleistung, sondern auch die Effizienz verbessert hat. (bkr@ct.de)