Grundlagen der Computer-Hardware

Das Motherboard

Das Motherboard ist die zentrale Leiterplatte eines Computers, die den Mikroprozessor, Speicher, Unterstützungsschaltungen, ROM und spezielle Steckplätze für Zusatzkarten enthält. Der Chipsatz ist für die Steuerung bestimmter Funktionen verantwortlich (er verwaltet Daten, Anweisungen und Steuersignale zwischen CPU, Speicher und Peripheriegeräten).

Northbridge und Southbridge

Die Northbridge ist der wichtigste Kontrollpunkt: Sie steuert den Mikroprozessortyp, die Anzahl der Prozessoren, die FSB-Geschwindigkeit, den RAM-Typ sowie die maximale Speicherkapazität. Sie fungiert als Brücke zwischen CPU, Speicher, Grafik und der Southbridge. Der Southbridge-Prozessor ist für die Kommunikation mit weiteren Komponenten zuständig. Er steuert serielle Ports, USB, Firewire, Infrarot, ISA-Bus, IDE-Festplatten-Controller, Floppy, SATA-RAID, Power-Management und PS/2-Controller.

Formfaktor und BIOS

Formfaktor: Definiert die physikalische Größe, die Form der Platte, die Anordnung der Komponenten, die elektrischen Verbindungen und die Anschlüsse. BIOS: Ein kleines Programm, das meist auf einem ROM-Chip (PROM, EPROM, CMOS oder Flash) gespeichert ist. Es steuert den Start des Computers, die Geräteerkennung und ermöglicht die Kommunikation mit Peripheriegeräten. Änderungen können über den Boot-Manager oder Jumper vorgenommen werden. Die Batterie (Stapel) dient der Speicherung der Systemkonfiguration.

Mikroprozessor

Der Mikroprozessor ist das Gehirn des Computers und maßgeblich für dessen Leistung verantwortlich. Entscheidend ist hierbei vor allem die Taktfrequenz.

Kühlsysteme und Stromversorgung

Kühlsysteme

Die Lüfter sollten eine Mindestgröße von 120 mm aufweisen und über einen 3-Pin-Anschluss mit dem Mainboard verbunden werden. Wichtige Faktoren sind der Geräuschpegel und die Umdrehungen pro Minute (U/min). Eine höhere Drehzahl bedeutet oft mehr Lärm. Zudem sollten alle Kabel ordentlich verlegt sein und die Raumtemperatur sollte moderat gehalten werden. Man unterscheidet zwischen aktiven Lüftern und passiven Kühlkörpern.

Power Supply (Netzteil)

Das Netzteil wandelt Wechselstrom (125V oder 220V) um. Es gibt zwei Formate:

• AT-Format: Verwendet P8- und P9-Stecker; die schwarzen Kabel müssen in der Mitte liegen.
• ATX-Format: Bietet eine 3,3-V-Versorgung für Prozessor und Grafikkarte sowie eine 5-V-Leitung für das Mainboard. Es besteht aus Ventilator, Schalter, Wahlschalter und Stromeingang.

Speicher und Gehäuse

RAM und Festplatte

RAM ist ein flüchtiger Speicher, der Daten nur bei eingeschaltetem Computer hält. Er dient der kurzzeitigen Speicherung von Anweisungen für den Prozessor. Arten: DDR, DDR2, DDR3. Die Festplatte ist ein nichtflüchtiger Speicher, der Daten auf ferromagnetischen Materialien speichert. Wichtige Merkmale sind Speicherkapazität, Übertragungsgeschwindigkeit und Zugriffszeiten.

Gehäuseformate

Es gibt verschiedene Gehäuseformate:

• ATX: Definiert Stil, Form, Größe, interne Organisation und die Anordnung der Komponenten.
• AT: Definiert Motherboard, Stromquelle und die Lage der I/O-Anschlüsse.

Ein Gehäuse muss eine Stromquelle sowie interne und externe Laufwerksschächte besitzen.