Was ist Computer-Hardware?

Was ist Computer-Hardware?

Die Hauptplatine (Motherboard / Mainboard)

Die Hauptplatine ist das Zentrum des Computers, man könnte sagen sein Skelett. Die Hauptplatine wird im englischen als Motherboard oder Mainboard bezeichnet.

(Quelle: Kai Hirschmann)

Auf der Hauptplatine sind die wichtigsten Bauteile des Computers wie Prozessor (CPU, 1), Arbeitsspeicher (2), BIOS, Schnittstellen-Bausteine (7) und Steckplätze für Erweiterungskarten (3) montiert. Mittlerweile sind auch oft schon Grafik- und Musikchips mit auf der Hauptplatine. Das Mainboard verbindet all diese Teile mit Leitungsbahnen und stellt dir alle Anschlüsse zur Verfügung, die du dann außen auf der Rückseite des Computers sehen kannst.

1. Sockel und der Prozessor

Normalerweise kannst das Herzstück deines Computers gar nicht sehen, denn es ist von einem großen Lüfter verdeckt, der es ständig kühlt und so vor Überhitzung schützt. Unter dem Prozessor ist noch ein Sockel, wobei es für jeden Prozessor (Pentium 3, Pentium 4, AMD) einen anderen Sockel gibt.

(Quelle: Kai Hirschmann)

2. Steckplätze für den RAM-Arbeitsspeicher (DIMM)

(Quelle: Kai Hirschmann)

3. Steckplätze für PCI-Karten

Soundkarte : Verbessert den Klang von Musik und stellt Anschlüsse bereit, um den Computer mit der Stereoanlage oder der Dolby Sourround-Anlage zu verbinden.

: Verbessert den Klang von Musik und stellt Anschlüsse bereit, um den Computer mit der Stereoanlage oder der Dolby Sourround-Anlage zu verbinden. 3D-Grafikkarte : Da ist ein eigener Prozessor drauf, der vor allem aufwendige Spiele schneller und flüssiger laufen lässt.

: Da ist ein eigener Prozessor drauf, der vor allem aufwendige Spiele schneller und flüssiger laufen lässt. TV-/ Radio-Karte : Sie macht aus dem Computer einen vollwertigen Fernseher mit eingebautem Videorekorder. Voraussetzung ist allerdings ein recht moderner PC mit mindestens einem Pentium 3-Prozessor und 20 GB Festplatte. (Quelle: Kai Hirschmann)

: Sie macht aus dem Computer einen vollwertigen Fernseher mit eingebautem Videorekorder. Voraussetzung ist allerdings ein recht moderner PC mit mindestens einem Pentium 3-Prozessor und 20 GB Festplatte. Modemkarte / ISDN-Karte : Um ins Internet zu kommen gibt es drei Alternativen: Modemkarte oder externes Modem: so kann jeder Computer 4,8 KByte pro Sekunde aus dem Internet laden, wenn er mit dem Telefonkabel angeschlossen wird. Leider kann in der Zeit, in der du im Internet surfst kein anderer telefonieren (außer mit dem Handy). ISDN-Karte: wenn deine Eltern ISDN haben, dann gehören dazu mindestens 3 Telefonnummern. Eine kann dann für den Computer genutzt werden - und das Telefon funktioniert trotzdem noch. Außerdem geht es etwas flotter ins Internet: 6 KByte pro Sekunde werden geladen. Man kann auch noch die zweite Leitung fürs Surfen zuschalten - dann geht's doppelt so schnell - und ist doppelt so teuer. Netzwerkkarte: hier kann dein Computer mindestens 125 KByte pro Sekunde aus dem Internet laden.

: Um ins Internet zu kommen gibt es drei Alternativen: Netzwerkkarte: Um mit dem Computer mit DSL ins Internet zu kommen, brauchst du eine Netzwerkkarte. Du kannst dich dann aber nicht nur mit dem Internet verbinden, sondern auch mit den PC's von deinen Freunden, wenn die auch eine Netzwerkkarte haben. So könnt ihr euer eigenes kleines Netzwerk aufbauen und dann auf einer LAN-Party gemeinsam Computerspiele zocken. LAN heißt dabei Lokal Area Networl, also lokal begrenztes Computernetzwerk.

Auf der Hauptplatine sind Steckplätze für den Arbeitsspeicher vorhanden. Je nach Steckplatz passen nur bestimmte RAM-Module. Es können auch mehrere, verschieden große RAM-Module eingebaut werden. Wenn kein Steckplatz frei ist, aber zusätzlicher Arbeitsspeicher benötigt wird, kannst du auch ein Arbeitsspeichermodul durch ein größeres austauschen. Aber Vorsicht: Ein alter, kleiner Arbeitsspeicher bringt nicht etwa zusätzliche Geschwindigkeit, sondern kann das ganze System ausbremsen. Also ist hier mehr nicht immer gut.Diese Steckplätze sind für den Einbau von zusätzlichen Erweiterungskarten vorgesehen. Die müssen heutzutage nur eingesteckt werden dann beim nächsten Start des Computers vom Betriebssystem selbstständig erkannt. Aber denk daran: in jedem PC gibt es nur ein paar Steckplätze - aber viele mehr oder weniger sinnvolle Zusatzkarten. Du musst dich also beim Aufrüsten entscheiden. Einige Beispiele für Steckkarten sind:

Ältere Mainboards haben außerdem noch Steckplätze für Steckkarten im ISA-Format. Sie sind schwarz statt weiß und etwas länger. Du kannst sie oben auf dem Mainboard-Bild rechts neben den PCI-Steckplätzen sehen. Heute gibt es aber keine ISA-Karten mehr zu kaufen - und aktuelle Mainboards haben auch keine Steckplätze mehr für alte Karten.

4. Batterie für die Systemzeit

Die Uhr und der Zähler im Rechner wird durch eine kleine Batterie betrieben, die auf der Hauptplatine angebracht wird.

Mit einem speziellen Kaben ist die Festplatte mit der Hauptplatine verbunden. (Quelle: Kai Hirschmann)

5. Steckplatz für Festplattenanschluss (IDE)

Auf der Hautplatine gibt es Steckplätze für den Anschluss von Festplatten und Laufwerken. Die breiten weißen Verbindungskabel sind ziemlich sperrig. An einen Steckplatz können mehrere Laufwerke über ein einziges Kabel hintereinander angeschlossen werden.

6. Steckplatz für die Stromversorgung von Geräten

Viele zusätzliche Komponenten im Computer wie CD-Laufwerk, DVD-Brenner und Diskettenlaufwerk brauchen eine eigene Stromversorgung. Sie werden daher mit einem Kabel mit der Hauptplatine verbunden, die den Strom weiterleitet.

(Quelle: Kai Hirschmann)

7. Anschlüsse

Einige Anschlüsse der Hauptplatine kannst du sehen, wenn du den Computer umdrehst:

Was ist Hardware?

Was ist Hardware?

Hardware ist das Gegenstück zur Software. Während Software die digitalen Bestandteile der IT meint, sprich die „Programme“, meint Hardware die materiellen Komponenten. Beim Computer bezeichnet man zum Beispiel die Festplatte, den Arbeitsspeicher, den Prozessor als Hardware, das Betriebssystem hingegen als Software. Die Unterscheidung lässt sich leicht am Kernmerkmal festmachen: Hardware lässt sich anfassen. Im englischen Sprachraum meint Hardware allerdings auch die Produkte eines Eisenwarenladens, weshalb man auch von Computer Hardware spricht, um eine Verwechslung auszuschließen.

Hardware am Computer

Die Hardware am Computer besteht aus unzähligen Einzelteilen, wobei bestimmte Einzelteile eine Komponente ergeben. Die einzelnen Komponenten eines Computers sind klassischerweise Festplatte, Mainboard, Prozessor, Laufwerke, Arbeitsspeicher, Maus, Tastatur, Gehäuse, Lüfter und Netzteil. Hinzu kommt optionale Hardware, zum Beispiel in Form eines Scanners oder einer Webcam.

Geschichte

Die Geschichte der Hardware reicht viel weiter zurück als die Geschichte der Computer wie wir sie heute kennen. Im Prinzip kann bereits die erste Rechenmaschine als Hardware bezeichnet werden, der Abakus, der bereits mehr als 1000 Jahre vor Christus entwickelt wurde. Rechenmaschinen wurden immer wieder verbessert, die bis heute aktuelle Hardwarearchitektur namens Von-Neumann-Architektur setzte sich allerdings erst gegen Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts durch. Der Name stammt vom österreichisch-ungarischen Mathematiker John von Neumann, der durch seine Veröffentlichung 1945 an der Universität von Princeton einen wesentlichen Beitrag zum Thema Hardwareentwicklung leistete.

Die Von-Neumann-Architektur der Hardware im Detail

Da die Von-Neumann-Architektur bis heute für die Computer Hardware relevant ist, soll ihre Entwicklung im folgenden kurz genauer vorgestellt werden. Die Von-Neumann-Architektur besteht im Wesentlichen aus vier Komponenten: Steuerwerk, Speicherwerk, Rechenwerk, und Ein- bzw. Ausgabewerk. Jede Komponente hat seit der Etablierung der Architektur eine enorme Entwicklung durchlaufen. Das Steuerwerk ist für die Interpretation der Anweisung durch eine Software zuständig und wickelt auch die richtige Befehlsabfolge ab. Das Rechenwerk bzw. der Prozessor/die Zentraleinheit übernimmt – der Name legt es Nahe – die Rechenoperationen. Die Rechenleistung von Computern hat sich in den letzten Jahren vervielfacht. Man geht vom Moore’schen Gesetz aus, nach dem sich die Komplexität von Schaltkreisen in Abständen von 12 bis 24 Monaten verdoppelt. Tatsächlich kommt man der Realität damit sehr nahe: Smartphones sind heute leistungsstärker, als die großen Desktop-PC der Neunzigerjahre. Ähnlich geht die Entwicklung des Speicherwerks vonstatten: Im Speicherwerk werden Daten und Programme ablegt. Der Speicherplatz der entsprechenden Hardware wird immer größer, wobei die physikalischen Ausmaße der Hardware immer kleiner werden. Derzeit geht man dazu über, drehende Festplatten durch SSD-Speicher, sogenannte Flash-Speicher zu ersetzen. Diese können mittlerweile ebenso große Datenmengen aufnehmen wie reguläre Festplatten. Das Ein- und Ausgabewerk kümmert sich um die Ein- und Ausgabe an bzw. von verschiedenen Schnittstellen wie zum Beispiel Tastatur, Maus und Bildschirm. Auch hier hat sich in den letzten Jahren in der Entwicklung viel getan: Aus Daten macht der 3D-Drucker handfestes Material, das Smartphone wird per Touch- und Sprachsteuerung bedient.

Die Relevanz von Hardware für die Suchmaschinenoptimierung

Die fortschreitende Entwicklung der Hardware wirkt sich auch auf die Suchmaschinenoptimierung aus. In den letzten Jahren hat sich die Hardware zur Nutzung des Internets massiv verändert. Während man um die Jahrtausendwende noch mit Laptop und Desktop-PC ins Internet ging, nutzen viele User heutzutage ein Tablet oder das Smartphone zum Surfen. Die Ausgabe erfolgt also auf ganz anderen Bildschirmen bzw. Displays. SEOs und Webmaster müssen sich diesen Veränderungen anpassen, indem sie ihre Webseiten in einer Form zugänglich machen, die sich auch auf kleineren Displays einwandfrei bedienen und nutzen lässt. Im SEO-Bereich hat sich dadurch eine ganz neue Disziplin der Mobile-Optimierung entwickelt. Zudem ist jede Website auf einem Server gespeichert, dessen Hardwarekomponenten einen Einfluss auf die Performance der Seite haben. Je besser die Hardware des Servers, desto schneller lädt die Seite und desto flüssiger lässt sie sich bedienen.

Was ist Computer-Hardware?

Was ist Computer-Hardware?

Möchten Sie wissen, welche Hardware in Ihrem Computer verbaut ist? Mit dieser praktischen Kurzanleitung lernen Sie die wichtigsten Hardware-Komponenten, die sich in nahezu jedem modernen PC oder Laptop finden lassen, kennen und erfahren kompakt, wie diese funktionieren. Computer-Hardware besteht im Prinzip aus den physischen Komponenten, die ein Computersystem benötigt, um korrekt zu funktionieren. Sie umfasst alle Komponenten mit einer Leiterplatte, die in einem PC oder Laptop betrieben wird, also Mainboard (oftmals auch Motherboard genannt), CPU (zentraler Prozessor), Grafikkarte, Arbeitsspeicher (RAM), Festplatten, Netzteil sowie weitere Elemente wie etwa Lüfter.

Obwohl sich das Design der Hardware zwischen Desktop-PCs und Laptops aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe stark unterscheidet, finden sich in beiden Computersystemen die gleichen Kernkomponenten. Ohne Hardware gäbe es keine Möglichkeit, die notwendige Software auszuführen, welche Computer so nützlich macht. Als Software werden die virtuellen Programme bezeichnet, die auf Ihrem Computer laufen, d. h. Betriebssystem, Internetbrowser, Office-Programme usw.

Obwohl ein Computer nur zu 100 % funktionieren kann, wenn Hardware und Software zusammenarbeiten, hängt die Geschwindigkeit eines Systems weitgehend von der verwendeten Hardware ab.

Wenn Sie einen neuen Computer zusammenstellen und bauen möchten, ob nun einen Desktop-PC für das Homeoffice oder einen besonders schnellen Gaming-PC, sollten Sie die spezifische Hardware in Ihrem Computer kennen. Das gilt auch, wenn Sie einfach nur einzelne ältere Komponenten Ihrer Hardware austauschen wollen. Der Zweck dieses Leitfadens ist es daher, Ihnen dabei zu helfen, das Innenleben Ihres Computers besser zu verstehen.

Was ist ein Mainboard?

Das Mainboard (oder auch Motherboard) ist das zentrale Element, das einen PC zum Laufen bringt und quasi alle Hardware-Komponenten miteinander verbindet. Das Mainboard fungiert als Gehirn, verteilt die Leistung dort, wo sie gebraucht wird, kommuniziert und koordiniert mit allen anderen Komponenten ‒ und ist damit eine der bedeutendsten Hardware-Komponenten eines Computers. Bei der Auswahl eines Motherboards ist es wichtig zu überprüfen, welche Anschlüsse und Standards geboten werden. Man sollte beachten, welche und wie viele USB-Ports (z. B. USB 2.0, 3.0, 3.1, USB-C) vorhanden sind, ob von der Grafikkarte unabhängige Display-Ports genutzt werden können (z. B. DisplayPort, HDMI, DVI) und welche Arten sowie Geschwindigkeiten von RAM (Arbeitsspeicher) unterstützt werden. Obwohl das Mainboard nur ein Teil der Schaltung ist, beheimatet es das wichtigste Element der Hardware: den Prozessor (CPU). Denn die Wahl des Prozessors bestimmt ebenfalls die Suche nach dem passenden Mainboard.

Was ist eine CPU (Central Processing Unit)?

Die CPU (Central Processing Unit), oftmals auch nur Prozessor genannt, ist für die Verarbeitung aller Informationen aus Programmen verantwortlich, die von Ihrem Computer ausgeführt werden. Die „Taktfrequenz“ oder die Geschwindigkeit, mit welcher der Prozessor Informationen verarbeitet, wird in Gigahertz (GHz) gemessen. Das bedeutet, dass ein Prozessor, der mit höheren GHz-Werten wirbt, wahrscheinlich schneller arbeitet als ein ähnlich spezifizierter Prozessor der gleichen Marke und des gleichen Alters.

Was ist RAM?

Random Access Memory, im Deutschen einfach nur Arbeitsspeicher genannt, ist Hardware, die sich in den Speichersteckplätzen des Mainboards befindet. Die Rolle des RAM besteht darin, die von Programmen erstellten Informationen während des Betriebs vorübergehend zwischenzuspeichern, so dass diese Daten sofort zugänglich sind. Aufgaben, die normalerweise Arbeitsspeicher erfordern, sind: Rendern von Videos, Bearbeitung von Fotos sowie Multitasking mit mehreren geöffneten Anwendungen (z. B. Ausführen eines Spiels auf einem Bildschirm und Chatten über Discord auf dem anderen).

Wie viel RAM Sie benötigen, hängt von den Programmen ab, die Sie nutzen möchten. Spiele mittlerer Intensität verwenden im Allgemeinen 8 oder 16 GB (Gigabyte) Speicher, wenn sie zusammen mit anderen Programmen ausgeführt werden, aber anspruchsvolles Video- bzw. Grafikdesign kann, wenn die Renderzeiten überschaubar bleiben sollen, schnell 32 GB RAM oder mehr benötigen. Finden Sie heraus, wie viel Arbeitsspeicher Ihr Computer benötigt.

Was ist eine Festplatte?

Die Festplatte ist ein Speichergerät, das für die Speicherung permanenter und temporärer Daten zuständig ist. Diese Daten kommen in vielen verschiedenen Formen vor, sind aber im Wesentlichen alles, was auf einem Computer gespeichert oder installiert ist – zum Beispiel das Betriebssystem, Games, Office-Programme, Familienfotos, Videos, Dokumente oder weitere Programme. Es gibt zwei verschiedene Arten von Speichermedien: die traditionelle Festplatte (HDD) und die moderneren sowie leistungsfähigeren Solid State Drives (SSD). Klassische Festplattenlaufwerke schreiben binäre Daten auf rotierende Magnetplatten, die als Platten bezeichnet werden und die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, während eine Solid State Drive Daten unter Verwendung statischer Flash-Speicherchips speichert. Erfahren Sie mehr über Computerspeicher und wie Solid State Drives funktionieren.

Was ist eine GPU (Graphics Processing Unit)?

Besonders für Gaming und 3D-Rendering ist es wichtig, dass der Grafikprozessor genau das macht, was sein Name verspricht, und zwar große Mengen an Grafikdaten verarbeiten. Sie werden feststellen, dass die Grafikkarte Ihres Computers über mindestens eine GPU verfügt. Im Gegensatz zu den grundlegenden bordeigenen Grafikfunktionen, die PC-Motherboards bereitstellen, werden dedizierte Grafikkarten über einen Erweiterungssteckplatz am Mainboard angeschlossen, um sich dort fast ausschließlich um die Berechnung und grafische Darstellung zu kümmern. Das bedeutet auch, dass Sie Ihre Grafikkarte bei Bedarf aufrüsten können, wenn Sie etwas mehr Leistung von Ihrem PC erwarten oder ein neues Game nicht so flüssig läuft, wie Sie es sich wünschen. Darüber hinaus erfüllen moderne GPUs je nach Art und genutzter Technik ein breites rechenintensives Arbeitspensum, das über das reine Rendering hinausgeht und sie zu einer Erweiterung der CPU macht.

Was ist ein Netzteil (PSU)?

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