PC-Hardware verstehen: Komponenten, Speicher und Netzwerke

Grundlagen des PCs und seine Komponenten

Der Personal Computer (PC) ist eine sehr vielseitige Maschine, die uns die Durchführung einer großen Anzahl von Operationen ermöglicht.

Der Prozessor (CPU)

Der Prozessor ist das Herzstück des Computers. Die wichtigsten Elemente sind:

• Die Steuereinheit (CU/Control Unit)
• Die Recheneinheit (ALU/Arithmetic Logic Unit)

Funktion der Prozessoreinheiten

• ALU: Führt alle mathematischen und logischen Operationen durch.
• CU: Steuert und koordiniert den Rest des Prozessors.

Speicher (Memories)

Speicher dienen dazu, Daten und Befehle zu speichern, die vom Computer verwendet werden.

• Interner Speicher: Gebildet durch Chips, die direkt mit dem Prozessor verbunden sind (z. B. Cache).
• Externer Speicher: Für Erweiterungen oder Adapter, die angeschlossen werden müssen.

Speichermessung

Zur Messung des Speichers werden folgende Einheiten verwendet:

• Byte (8 Bit)
• Kilobyte (kB)
• Megabyte (MB)
• Gigabyte (GB)

Hauptspeicher (RAM)

Der Hauptspeicher ist der RAM (Random Access Memory). Er ist flüchtig, d.h., die Daten gehen verloren, wenn der PC ausgeschaltet wird. RAM-Module werden über DIMM-Steckplätze auf der Hauptplatine verbunden.

Gehäuse, Stromversorgung und Kühlung

Das Gehäuse

Das Gehäuse ist die Struktur, in der alle Elemente des Computers befestigt sind.

Das Netzteil (Stromversorgung)

Das Netzteil versorgt die Komponenten des Systems mit verschiedenen Gleichspannungen (DC) (z. B. 12V, 5V). Es wandelt die Netzspannung von 220V in die benötigten DC-Spannungen um.

Lüfter (Fans)

Lüfter dienen der Belüftung und Kühlung des PCs, um eine Überhitzung der Komponenten zu vermeiden.

Datenspeicher und Peripherie

Die Festplatte (HDD)

Die Festplatte besteht aus mehreren übereinanderliegenden Platten und Lese-/Schreibköpfen.

• Kapazität: Früher 10 MB, heute oft 120 GB oder mehr.
• Spindelgeschwindigkeit: Gemessen in Umdrehungen pro Minute (U/min).

Speicherkarten

• Secure Digital Card (SD): Bis zu 4 GB.
• Compact Flash (CF): Professioneller Einsatz, bis zu 8 GB.
• Multimedia Card (MMC): Langsam.
• Memory Stick (MS): Groß und langsam (auch als High Speed verfügbar).

USB-Sticks (Schlüsselbund Drives)

Der Anschluss an den PC erfolgt über USB.

Die Hauptplatine (Motherboard)

Die Hauptplatine ist eine Leiterplatte, an die alle Geräte und Komponenten des Computers angeschlossen werden.

Wichtige Elemente sind:

• RAM-Steckplätze
• Steuerchips (z. B. der BIOS-Chip in einem Sockel)

Computernetzwerke

Es gibt zwei Haupttypen von Netzwerken:

1. Local Area Networks (LAN)
2. Wide Area Networks (WAN)

Lokale Netzwerke (LAN)

Bestandteile eines LANs:

• Workstations (ST)
• Übertragungsmedien
• Der Server

LAN-Topologien

• Bus-Netzwerke: Stationen sind an ein gemeinsames Kabel angeschlossen.
• Ring-Netzwerke: Stationen sind in Reihe geschaltet und bilden einen Ring.
• Stern-Netzwerke: Stationen sind mit einem zentralen Computer oder Konzentrator verbunden.