Grundlagen der Computer-Hardware

Das Motherboard

Das Motherboard ist ein integrierter Schaltkreis, der den Computer steuert. Es ist zuständig für die Synchronisation aller Komponenten des Computers über die Busse. Zu den wichtigsten Anschlüssen und Schnittstellen gehören:

• Prozessor-Sockel
• Erweiterungssteckplätze (Expansion Slots)
• RAM-Steckplätze
• IDE- und SATA-Anschlüsse

Das Mainboard verfügt über zwei Chipsätze: die Northbridge und die Southbridge. Die Northbridge verwaltet den RAM und kommuniziert mit dem Grafikprozessor. Die Southbridge ist für die Verwaltung der Anschlüsse verantwortlich. Das BIOS ist ein Chip auf dem Motherboard, der die Konfiguration übernimmt und für das Laden des Betriebssystems zuständig ist.

Der Mikroprozessor

Der Mikroprozessor ist das zentrale Element des Computers, das alle Daten verarbeitet. Die Taktfrequenz wird in MHz oder GHz gemessen. Je höher die Taktfrequenz, desto schneller arbeitet der Prozessor. Der Prozessor verfügt zudem über einen Cache, eine Art Speicher für die zuletzt verwendeten Daten.

Front Side Bus (FSB)

Der FSB kann als eine Autobahn innerhalb des Prozessors definiert werden, über die Informationen übertragen werden.

Arbeitsspeicher (RAM)

Der RAM ist ein flüchtiger Hauptspeicher des Computers. Da der Prozessor Daten nicht direkt von der Festplatte lesen kann, werden sie in den RAM geladen. Es wird empfohlen, RAM-Module mit gleicher Kapazität zu verwenden. Die Latenz beschreibt die Zeit, die benötigt wird, um Informationen vom Speicher an die Output-Pins des Prozessors zu senden.

Festplatte

Die Festplatte ist ein nichtflüchtiger, sekundärer Speicher. Die Speicherkapazität bestimmt, wie viele Daten gespeichert werden können. Eine höhere Drehzahl der Festplatte führt zu einer schnelleren Datenübertragung. Die Daten werden mittels eines Schreib-/Lesekopfes, der einen Magneten und einen Laser enthält, auf die Scheiben geschrieben. Festplatten werden meist über SATA-Anschlüsse mit dem Motherboard verbunden.

Kühlung

Man unterscheidet zwischen passiven und aktiven Kühlern:

• Passiver Kühlkörper: Besteht lediglich aus einem Kühlkörper.
• Aktiver Kühlkörper: Kombination aus Kühlkörper und Lüfter.

Grafikkarte

Die Grafikkarte ist für die Umwandlung analoger in digitale Informationen verantwortlich. Sie wird meist über den PCI-E-Bus an das Motherboard angeschlossen. Wichtige Aspekte beim Kauf sind die Kapazität des Grafikspeichers (in MB oder GB) und die Anschlussmöglichkeiten (z. B. VGA). Die meisten Grafikkarten verfügen über eine aktive Kühlung.

Gehäuse

Das Gehäuse beherbergt fast alle Komponenten des Computers. Gängige Formate sind ATX, Mini-ATX, Midi-ATX und AT. Beim Kauf sollte auf das Kühlsystem (Luftstrom), das Material (oft Aluminium) und die Frontanschlüsse (USB, Audio, Reset- und Power-Tasten) geachtet werden.

Monitore

Monitore sind Ausgabegeräte. Die Bildschirmdiagonale wird in Zoll gemessen (1 Zoll = 2,54 cm). Moderne LCD-Bildschirme (Flüssigkristall-Displays) sind dünner und bieten höhere Auflösungen als ältere CRT-Monitore.

Bussysteme

Der Datentransport erfolgt über leitende Drähte oder Leitungen. Es gibt drei Haupttypen:

• Datenbus: Fluss von Daten und Anweisungen.
• Adressbus: Synchronisiert die Positionen von Speicher- oder Ein-/Ausgabegeräten.
• Steuerbus: Steuert die verschiedenen Einheiten.

Erweiterungsbusse (Slots) dienen dazu, die Funktionen des Computers zu erweitern. Daten können dabei parallel oder seriell übertragen werden.