Grundlagen der PC-Hardware: Übertaktung, Speicher und BIOS

Übertaktung von Mikroprozessoren

Die Geschwindigkeit eines Mikroprozessors wird durch die Multiplikation einer Grundfrequenz mit einem externen Takt oder einem Multiplikationsfaktor erreicht.

Motherboard-Anschlüsse und Controller

Die Controller auf dem Motherboard umfassen in der Regel:

• 1 Floppy-Anschluss
• Zwei IDE-Anschlüsse (oft als Fast-ATA oder Ultra-ATA bezeichnet, für bis zu 4 Einheiten)

Zusätzliche Funktionen beinhalten:

• Sicherheit durch Passwörter
• Verwaltung des Stromverbrauchs
• Intelligente Technologie zur Selbstüberwachung (S.M.A.R.T.), die vor drohenden Fehlern warnt.

ATAPI und ATA-Standards

Der ursprüngliche ATA-Standard war nur für Festplatten ausgelegt. ATAPI wurde entwickelt, um CD-ROM- und Bandlaufwerke an einen ATA-Port anzuschließen. Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit erreicht bei Ultra DMA 133 bis zu 133 MB/s, wofür ein 80-adriges Kabel mit 40-Pin-Stecker erforderlich ist. Zur Unterscheidung von den neuen seriellen Protokollen wird dies heute als PATA (Parallel ATA) bezeichnet, im Gegensatz zu SATA.

Cache-Speicher

Der Cache ist ein sehr schneller Speicher, der zwischen dem Hauptspeicher und dem Mikroprozessor sitzt. Auch Festplatten nutzen einen Cache-Bereich, um gelesene Daten zwischenzuspeichern. Wenn das Betriebssystem Daten anfordert, die bereits im Cache liegen, werden diese direkt von dort geladen, ohne Zeit auf der Festplatte zu verlieren. Beim Schreiben werden Daten meist direkt auf den Datenträger übertragen, um Risiken zu vermeiden.

L1- und L2-Cache

• L1-Cache: Interner Speicher, der mit der vollen Taktrate des Mikroprozessors arbeitet, jedoch eine geringere Kapazität aufweist.
• L2-Cache: Ein Speicherbereich für den Mikroprozessor, der oft mit einem Teiler der internen Taktrate arbeitet.

BIOS und ROM

Das ROM enthält die BIOS-Informationen und die grundlegenden Programme für den Startvorgang des Computers. Da das ROM sehr langsam ist, wird der Inhalt beim Systemstart in den RAM kopiert; diese Technik nennt man Shadow RAM.