Computer Grundlagen ebook

Transcription

COMPUTER GRUNDLAGEN EBOOK
4.6.2013
Autor:
Konstantin Matern
Anschrift:
Kollwitzweg 12, 31275 Lehrte
Webseite:
www.grundlagen-computer.de
Umfang:
45 Seiten
Version:
2.0
Status:
fertig gestellt am 04.06.2013
1
4.6.2013
Vorwort
Wer hätte gedacht, dass der Computer einmal so wichtig für den Menschen wird. Ob im Alltag,
auf der Arbeit oder in der Freizeit, der PC (Personal Computer) ist kaum weg zu denken. Heute
arbeiten Jung und Alt am PC. Moderne Betriebssysteme (allen voran Windows) ermöglichen die
Bedienung eines Computers auch Personen ohne technische Kenntnisse. Problematischer wird
es, wenn man sich die Hardware eines Computers anschaut. Hier scheitern die meisten
Anwender aufgrund mangelnder Kenntnisse. Doch auch dies kann erlernt werden, wenn das
Lernmaterial gut ist.
Als ausgebildeter Fachinformatiker (Systemintegration) weiß ich genau wie man Anwendern
Computerkenntnisse vermittelt. Bereits in meiner Ausbildung habe ich unternehmensinterne
Mitarbeiter geschult. Die Rückmeldungen und Bewertungen waren derart positiv, dass ich mich
entschlossen habe dieses eBook zu verfassen, um auch anderen Computernutzern zu helfen.
Seit 2007 betreibe ich außerdem mit www.grundlagen-computer.de eine Anlaufstelle für alle, die
sich für Technik (insbesondere PCs) interessieren.
An wen richtet sich dieses eBook mit der Bezeichnung „Computer Grundlagen“? Es richtet sich
hauptsächlich an Computer-Anwender, die sonst mit dem Innenleben eines PCs weniger
Erfahrungen haben. Aber auch fortgeschrittene PC-Bastler können hier einiges Neues lernen.
Auf der folgenden Seite sehen Sie das Inhaltsverzeichnis und die Themenschwerpunkte dieses
eBooks. Viel Spaß beim Lesen!
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Inhaltsverzeichnis
1. Der Computer........................................................................................................................................ 6
2. Mainboard .............................................................................................................................................. 7
2.1 Mainboard Chipsatz ...................................................................................................................... 7
2.2 CPU-Sockel ..................................................................................................................................... 8
2.3 RAM – Steckplätze ........................................................................................................................ 8
2.4 AGP / PCIe Grafikkartenslot ....................................................................................................... 8
2.5 IDE-Steckplätze .............................................................................................................................. 8
2.6 SATA-Steckplätze .......................................................................................................................... 9
2.7 BIOS und Batterie .......................................................................................................................... 9
2.8 Stromsteckplatz ........................................................................................................................... 10
3. Prozessor ............................................................................................................................................. 11
3.1 Transistoren.................................................................................................................................. 11
3.2 Bussystem der CPU .................................................................................................................... 11
3.3 Kaufkriterien ................................................................................................................................. 12
4. Arbeitsspeicher .................................................................................................................................. 14
4.1 Allgemeines zum Arbeitsspeicher .......................................................................................... 14
4.2 Vergleich vom RAM-Speicher mit Festplattenspeicher .................................................... 14
4.3 Dynamic RAM (DRAM) ............................................................................................................... 15
4.4 RAM-Arten ..................................................................................................................................... 15
4.5 Kaufentscheidung beim Arbeitsspeicher ............................................................................. 15
5. Grafikkarte ........................................................................................................................................... 17
5.1 Aufgaben der Grafikkarte .......................................................................................................... 17
5.2 Aufbau einer Grafikkarte ........................................................................................................... 18
5.3 Unterschiede zwischen AGP und PCIe.................................................................................. 18
5.4 Schnittstellen bei Grafikkarten ................................................................................................ 19
5.5 Was muss ich beim Kauf einer Grafikkarte beachten? ..................................................... 21
6. Festplatte ............................................................................................................................................. 22
6.1 Speichern und Lesen der Daten einer Festplatte ............................................................... 23
6.2 Schnittstellen der Festplatte .................................................................................................... 23
6.2.1 IDE bzw. ATA Schnittstelle ................................................................................................... 23
6.2.2 Jumper & IDE Festplatte ....................................................................................................... 24
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6.2.3 SATA ........................................................................................................................................ 24
6.2.4 Festplatte SCSI (Small Computer System Interface) ....................................................... 25
6.3 SSD – Solid State Disc ............................................................................................................... 25
6.4 Worauf achtet man beim Kauf einer Festplatte?................................................................. 26
7.
Netzteil ............................................................................................................................................. 27
7.1 Anschlussmöglichkeiten beim Netzteil ................................................................................. 27
7.2 Worauf achten beim Kauf eines Netzteils?........................................................................... 27
8. Gehäuse ............................................................................................................................................... 28
8.1 Bauformen ..................................................................................................................................... 28
8.2 Formfaktoren ................................................................................................................................ 29
8.3 Worauf beim Kauf eines PC-Towers geachtet werden muss… ...................................... 30
9. Peripherie............................................................................................................................................. 30
9.1 Maus................................................................................................................................................ 31
9.1.1 Mechanische Maus ................................................................................................................ 31
9.1.2 Optische Maus ........................................................................................................................ 31
9.1.3 Tasten der Maus..................................................................................................................... 31
9.1.4 Kabellose Mäuse .................................................................................................................... 32
9.1.5 Maus-Schnittstellen ................................................................................................................ 32
9.1.6 Kauf einer Maus – Tipps ....................................................................................................... 33
9.2 Tastaturen ..................................................................................................................................... 33
9.2.1 Tastatur-Schnittstellen ........................................................................................................... 35
9.2.2 Probleme beim Booten bei USB-Tastatur .......................................................................... 35
9.2.3 Tastatur-Design ...................................................................................................................... 35
9.2.4 Tipps für den Kauf einer Tastatur ........................................................................................ 36
9.3 Drucker ........................................................................................................................................... 36
9.3.1 Nadeldrucker ( Wire Pin Printer ) ......................................................................................... 37
9.3.2 Tintenstrahldrucker ................................................................................................................ 37
9.3.3 Laserdrucker ........................................................................................................................... 39
9.3.4 Typen von Druckern............................................................................................................... 40
9.3.5 Worauf achten beim Kauf eines Druckers? ........................................................................ 40
10. Optische Laufwerke ........................................................................................................................ 41
10.1 CD-Laufwerk ............................................................................................................................... 42
10.1.1 Geschichte der CD-Laufwerke ........................................................................................... 42
4
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10.1.2 Aufbau eines CD-Laufwerks............................................................................................... 43
10.1.3 Lesegeschwindigkeit eines CD-Laufwerks ...................................................................... 43
10.1.4 Technische Daten einer CD ............................................................................................... 43
10.1.5 Speicherung der Daten auf einer CD ................................................................................ 43
10.1.6 Verschiedene CD-Formate ................................................................................................. 43
10.1.7 Allgemeines zum CD-Brenner............................................................................................ 44
10.2 DVD-Laufwerk ............................................................................................................................ 44
10.2.1 Speicherkapazitäten einer DVD ......................................................................................... 45
10.2.2 Unterschiedliche DVD-Formate ......................................................................................... 45
10.2.3 Unterschiede zwischen DVD-R und DVD-RW ................................................................ 46
10.2.4 Unterschied zwischen DVD-R und DVD+R / DVD-RW und DVD+RW ....................... 46
10.2.5 Was ist die DVD-RAM? ....................................................................................................... 46
10.2.6 Weitere Formate: Einweg-DVD.......................................................................................... 46
10.2.7 Kaufkriterien für DVD-Laufwerke ....................................................................................... 47
10.3 HD DVD-Laufwerk ..................................................................................................................... 47
10.3.1 Aufbau einer HD DVD ......................................................................................................... 47
10.3.2 HD DVD Varianten ............................................................................................................... 48
10.3.3 Speicherkapazität einer HD DVD ...................................................................................... 48
10.3.4 Kopierschutz einer HD DVD ............................................................................................... 48
10.4 Blu-Ray Laufwerk ...................................................................................................................... 48
10.4.1 Aufbau einer Blu-Ray Disc.................................................................................................. 49
10.4.2 Speicherkapazität................................................................................................................. 49
10.4.3 Lesen einer Blu-Ray ............................................................................................................ 49
10.4.4 Einsatzgebiete der Blu-Ray Discs ..................................................................................... 49
11. Lizenzbestimmungen und Schlusswort .................................................................................... 50
I. Abbildungsverzeichnis...................................................................................................................... 51
II. Quellenverzeichnis ............................................................................................................................ 52
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1. Der Computer
Woraus besteht ein Computer im Allgemeinen?
Jeder Computer hat unterschiedliche Komponenten verbaut.
Dennoch sind die allgemeinen Bauteile gleich. Erweiterungen
sind hier erst mal ausgenommen.

Mainboard

Prozessor

Arbeitsspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Netzteil

Gehäuse

Maus

Tastatur

Optisches Laufwerk
Abbildung 1: Desktop-PC
Was ist notwendig damit ein Computer erfolgreich startet?
Von den oben aufgeführten PC-Teilen sind nicht alle zwingend erforderlich damit ein System
hochfährt. Nachfolgend sind die für den erfolgreichen PC-Start wichtigen Komponenten aufgelistet:

Mainboard

Prozessor

Arbeitsspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Netzteil
Diese Liste ist schon übersichtlicher. Unter Umständen kann es sein, dass die Tastatur noch
eingesteckt sein muss, damit der PC korrekt hochfährt.
6
4.6.2013
2. Mainboard
Das folgende Bild zeigt ein typisches Mainboard. Die einzelnen Bereiche müssen nicht
unbedingt so angeordnet sein. Es hilft aber sich darauf zu Recht zu finden.
Abbildung 2: Allgemeiner Aufbau eines Mainboards
Das Mainboard besteht hauptsächlich aus dem Chipsatz (North- und Southbridge), CPU-Sockel,
RAM-Steckplätzen, AGP- bzw. PCIe-Steckplatz, Stromanschluss, der BIOS-Batterie und den
peripheren Anschlüssen.
2.1 Mainboard Chipsatz
North- und Southbridge bilden zusammen den Chipsatz eines Mainboards. Es gibt Mainboards,
die North- und Southbridge in einem Chip vereinen. Der Trend geht aber wieder dahin die Beiden
aus Wärmeentwicklungsgründen zu trennen. Die Northbridge ist über den Front-Side-Bus mit dem
Hauptprozessor und weiterhin mit der Grafikkarte und dem Arbeitsspeicher verbunden. Sie ist
leistungsfähiger als die Southbridge. Die Aufgabe der Southbridge ist es die Peripherie, wie Maus,
Tastatur und Schnittstellen, zu steuern. Kann der Chipsatz Datenverkehr des Prozessors oder der
Festplatte nicht schnell genug verarbeiten, so wirkt sich dieser negativ auf die Gesamtleistung aus
7
4.6.2013
und bremst den Informationsfluss. Das System ist dann insgesamt deswegen langsam
(Flaschenhals).
2.2 CPU-Sockel
Der sogenannte CPU-Sockel ermöglicht es den Hauptprozessor auszutauschen. Mögliche Gründe
die CPU zu tauschen wären es beispielsweise, wenn Ihre CPU defekt ist oder Sie die Leistung Ihres
PCs steigern möchten. Bei dem Kauf der CPU ist Vorsicht geboten: Nicht jede CPU passt auf
jeden CPU-Sockel!
2.3 RAM – Steckplätze
Auf gewöhnlichen Heimcomputern befinden sich meist 2 bis 4 RAM-Steckplätze. Beim Kauf eines
Mainboards ist darauf zu achten, dass eventuell vorhandene RAM-Bausteine vom Mainboard
unterstützt werden. Es müssen der Speicherbaustein und zum anderen auch der Speichertakt
unterstützt werden. Unterstützt wird von aktuellen Mainboards einen Speichertakt von
1333/1600(PC10666/PC12800) MHz. Gebräuchliche DDR3-Speicherbausteine haben einen
Speicher von 4 GB bis 16 GB.
2.4 AGP / PCIe Grafikkartenslot
Der Steckplatz für die Grafikkarte ist entweder ein alter AGP (Accelerated Graphic Port) oder aber
ein neuerer PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Der PCIe-Port hat den AGP-Port
bereits abgelöst. Dieser Port wird mit einem schnelleren Takt betrieben als die gewöhnlichen PCISteckplätze und ist mit der Northbridge des Mainboards direkt verbunden. Daraus resultiert eine
schnellere Datenübertragung.
2.5 IDE-Steckplätze
IDE Steckplätze sind auch bekannt als ATA (Advanced
Technology Attachments). Die Datenübertragung findet parallel
statt. Pro Mainboard gibt es einen primary IDE und einen
secondary IDE Port. Pro Port können hierbei 2 Laufwerke
betrieben werden. In dieser Form vertretene Festplatten besitzen
für den Heimbereich Geschwindigkeiten von 5400 und 7200 U/Min
Abbildung 3: IDE-Kabel
8
4.6.2013
(Umdrehungen der Scheibe auf der Festplatte pro Minute). Die IDE-Schnittstelle war im
Heimanwender-Bereich am meisten verbreitet und wurde von S-ATA (Serial ATA) abgelöst. Bei SATA findet die Datenübertragung seriell statt und ermöglicht dadurch einen höheren
Datendurchsatz.
2.6 SATA-Steckplätze
Bei SATA erfolgt, wie oben beschrieben, die Datenübertragung seriell.
Gewöhnlich denkt man, dass dadurch die Übertragung langsamer wird, da die
Daten hintereinander und nicht nebeneinander (parallel) übertragen werden.
Dies stimmt allerdings nicht. Bei der seriellen Übertragung können die Bits mit
einer höheren Frequenz gesendet werden. Dadurch ist die Übertragung bei
SATA noch schneller.
Abbildung 4: SATA-Stecker
2.7 BIOS und Batterie
Das BIOS (Basic Input/Output System) ist “festverdrahtete” Software (stimmt heute nicht mehr
ganz), die dafür sorgt, dass der Rechner beim Start weiß, was seine wesentlichen Komponenten
sind. Das BIOS führt bei jedem Start einen System-Check durch, initialisiert die Hardware und
startet das Betriebssystem.
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Abbildung 5: BIOS-Batterie wechseln
Die Batterie sorgt dafür, dass CMOS-Einstellungen erhalten bleiben, auch wenn der PC und
damit auch die Stromzufuhr abgeschaltet werden. Der CMOS-Speicher ist ein Speicher auf dem
Mainboard, der die wichtigsten BIOS-Einstellungen speichert. Die Batterie hat eine Lebensdauer von
mehreren Jahren. Woran erkennt man, dass die BIOS Batterie leer ist? – Nach dem
Ausschalten des PCs gehen Datums- und Uhrzeiteinstellungen verloren.
2.8 Stromsteckplatz
Der Stromsteckplatz ist zur Versorgung des Mainboards und den Komponenten (wie CPU) mit
Strom. Beim Kauf des Mainboards ist darauf zu achten, dass Mainboard und Netzteil kompatibel
zueinander sind. Der falsche Stecker am Netzteil verdirbt einem den Spaß beim Zusammenbau
eines PCs schnell. Achten Sie also darauf das passende Netzteil zu Ihrem Mainboard zu kaufen.
10
4.6.2013
3. Prozessor
3.1 Transistoren
Der Prozessor besteht aus einer ALU (Arithmetic Logic Unit), einer CU (Control Unit) und internem
Speicher. Die ALU ist für die logischen und arithmetischen Rechenoperationen zuständig. Als Kern
des Prozessors gilt die Steuereinheit. Sie enthält ein Befehlsregister mit Befehlen, die die CPU
ausführen kann.
Abbildung 6: Intel CPU Prozessor mit den vielen Pins (Bild: Flickr.com / Uwe Hermann)
Der interne Speicher ist für die schnelle Zwischenspeicherung von Befehlen. Auf dieses Register
kann innerhalb von nur einer Nanosekunde zugegriffen werden.
3.2 Bussystem der CPU
Das Bussystem der CPU besteht aus Adress-, Daten- und Steuerbus. Durch Anlegen von Signalen
am Steuerbus werden der Peripherie oder dem Arbeitsspeicher Anweisungen gegeben, um Daten
zu senden oder anzunehmen.
11
4.6.2013
Abbildung 7: Bus-Interface
Folgende Signale werden an dem Steuerbus angelegt:

Lesen und Schreiben des RAM

Ein- und Ausgabe von peripheren Geräten

Interrupt-Signale
Auf den Leitungen vom Datenbus werden binäre 1en und 0en übertragen. Diese anliegenden
Signale dienen dem Datenaustausch zwischen CPU und RAM bzw. peripheren Geräten. Wie viele
Leitungen ein Datenbus hat hängt vom Hauptprozessor selbst ab. Ein Adressbus überträgt nur
Speicheradressen.
3.3 Kaufkriterien
Bei der Auswahl der richtigen und passenden CPU ist es wichtig zu wissen, welche Kenngrößen für
die Entscheidung wichtig sind.
Taktfrequenz des Hauptprozessors
Jeder Prozessor arbeitet mit einer Taktfrequenz, die von Modell zu Modell unterschiedlich ist.
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass AMD-Prozessoren mit einem niedrigeren Takt laufen aber
dennoch die Leistung von schnelleren Intel-Prozessoren erreichen. Hier gilt die Angabe mit dem “+”
bei den AMD-Prozessoren zu berücksichtigen. Beispiel: AMD Athlon64 X2 2000 3800+ ist
vergleichbar mit einer Intel-CPU die mit 3800 MHz betrieben wird.
12
4.6.2013
Angaben wie “Prescott” oder “Manchester” kennzeichnen den Systemkern und stehen meist in
Zusammenhang mit der CPU-Architektur und der Größe des Zwischen-Speichers. Ein großer L2Cache von 6, 8 oder 12 MB ist grundsätzlich vorteilhaft, denn er bringt mehr Leistung, macht dafür
die CPU jedoch auch teurer.
Anzahl Prozessorkerne
Während man früher dahin ging Prozessoren immer schneller zu
takten, geht man heute dahin die Prozessoren mit mehreren Kernen
auszustatten. Sie arbeiten dann parallel und erreichen dadurch eine
schnellere Bearbeitung. Üblich sind heute (2013) Prozessoren mit 4
oder 8 Kernen (Quad- oder Octa-Core). Im Server-Bereich arbeiten
Computer mit 16 oder noch mehr Prozessorkernen.
Prozessorsockel
Für die Kompatibilität mit dem Mainboard ist der Sockel entscheidend.
Derzeit gibt es folgende Sockelarten für Desktop-Systeme:

Sockel 370

Sockel 478

Sockel 754

Sockel 775

Sockel 939

Sockel 1155

Sockel AM2

Sockel AM2+

Sockel AM3

Sockel AM3+

Sockel A
Abbildung 8: AMD FX 8350 Octa-Core Prozessor
Bei der Wahl der CPU ist darauf zu achten, dass der unterstützte Sockel zum Mainboard passt.
13
4.6.2013
Boxed-CPU
Die Angabe „Box“ oder „Boxed„ in Verbindung mit einem Prozessor bedeutet, dass eine CPU mit
einem Kühler zusammen verkauft wird. Dabei ist der Kühler bereits auf den Prozessor gesetzt.
Natürlich kann ein Prozessor auch ohne Kühler gekauft werden. Dies sollte man dann machen,
wenn man einen speziellen Prozessor-Kühler verbaut haben möchte. Ansonsten lohnt sich eine
Boxed-CPU für Heimanwender. Sie wollen Prozessor und Prozessorkühler einzeln kaufen? Dann
vergessen Sie die Wärmeleitpaste nicht. Sie muss auf den Prozessor getragen werden und dafür,
dass die Wärme vom Prozessor zum Kühler optimal transportiert wird. Ohne Wärmeleitpaste
überhitzt der Prozessor.
4. Arbeitsspeicher
Der Arbeitsspeicher wird auch als RAM bezeichnet. RAM steht für die Abkürzung „Random Access
Memory“. Auf Deutsch heißt dies Speicher mit wahlfreiem Zugriff. Darunter zu verstehen ist, dass es
möglich ist den Speicher zu beschreiben und von ihm zu lesen.
4.1 Allgemeines zum Arbeitsspeicher
Als Speichermedium wird der RAM als Schnittstelle
zwischen Prozessor und anderen Datenträgern, wie
HDD (Festplatten) oder DVDs, verwendet. Auf den RAMSpeicher kann nämlich schneller zugegriffen werden.
Schnelle CPUs fordern aufgrund der hohen Taktung größte
Datenmengen. Erhöhte Anforderungen der Betriebssysteme
fordern auch immer höhere Speichergrößen für den
schnellen Arbeitsspeicher. Aktuelle Speicherbausteine
haben ein Speichervolumen von 2 bis 8 GB.
Abbildung 9: Arbeitsspeicher (Flickr - OCZ 2GB DDR2 RAM ©
William Hook)
4.2 Vergleich vom RAM-Speicher mit Festplattenspeicher
Der RAM-Speicher ist im Gegenteil zur Festplatte ein nicht-permanenter Speicher. Ist einmal die
Stromzufuhr unterbrochen, gehen alle Daten auf dem Arbeitsspeicher (RAM) verloren. Das ist z.B.
beim Herunterfahren des PCs der Fall. Der Festplattenspeicher bleibt dagegen erhalten auch wenn
Sie die Festplatte ausbauen und in einem anderen PC einbauen.
14
4.6.2013
4.3 Dynamic RAM (DRAM)
Das Kürzel „dynamic” steht für dynamisch und bedeutet, dass auch während des Betriebes (also
einer Betriebsspannung) der Speicher den Inhalt verlieren kann. Wäre dies nicht der Fall, müsste
der Rechner nachdem der Arbeitsspeicher vollgelaufen ist, neugestartet werden, damit neue
Programme ausgeführt werden können. Das wäre ein gravierendes Problem im PC-Alltag.
4.4 RAM-Arten
Die folgenden RAM-Arten sind in Computerläden erhältlich:

SDRAM (veraltet)

SDRAM ECC (veraltet)

SDRAM Registered (veraltet)

DDR (veraltet)

DDR ECC (veraltet)

DDR Registered (veraltet)

DDR2

DDR2 ECC

DDR2 Registered

DDR3
Nun genug zu den Grundlagen des Arbeitsspeichers. Sie möchten sich neuen Arbeitsspeicher
kaufen? – Kommen wir nun zum Kauf des RAM-Speichers.
4.5 Kaufentscheidung beim Arbeitsspeicher
Wichtig ist vor allem die Art des Arbeitsspeichers. Es darf nur die Art eingebaut werden, die auch
vom Mainboard unterstützt wird (Handbuch), z.B. DDR3-RAM. Andere Speicherarten sind aber auch
aus physikalischer Sicht nicht einsetzbar. Es soll aber bereits Menschen gegeben haben, die einen
DDR2-Speicher in einen DDR3-Speicherplatz dank roher Gewalt bekommen haben. Lassen Sie es:
Das gibt einen Kurzschluss - Arbeitsspeicher und Mainboard sind defekt.
Für welche Anwendungen soll der Arbeitsspeicher sein?
15
4.6.2013
Man sollte sich im Klaren darüber sein für welche Art der Anwendung man neuen Arbeitsspeicher
benötigt. (z.B. Computerspiele, Betriebssystem, Videobearbeitung). Je höher die Anforderungen
sind, desto besser ist es mehr Arbeitsspeicher zu besitzen. Für den normalen Gebrauch sind
die fast überall erhältlichen Markenmodule mehr als ausreichend. Grundsätzlich kann man sagen,
dass je mehr man Arbeitsspeicher hat, desto besser. Die Ausnahmen bilden hier Windows 98 und
ME. Ab 512 MB können hier Probleme auftreten. Allerdings werden diese Betriebssysteme heute so
gut wie gar nicht mehr verwendet. Windows 7 und Windows 8 haben sehr hohe Grenzen.
Zu beachten ist, dass die maximale vom Mainboard unterstützte zulässige Grenze, nicht
überschritten wird. Diese kann im Handbuch nachgelesen werden. Des Weiteren haben 32 BitBetriebssysteme eine Begrenzung. Diese können nur maximal 3,25 GB nutzen. Dies sollte man
beim Kauf beachten, falls kein 64 Bit System installiert ist oder werden soll. Beim Verbau von mehr
Arbeitsspeicher, bleibt dieser ungenutzt.
RAM-Taktung
Der RAM-Takt darf nicht unter dem CPU-Takt (FSB – Front Side Bus) liegen. RAM-Takt und FSB
sollten synchron laufen. Wählt man allerdings RAM-Bausteine mit zu hohem Takt ist eine
Abwärtskompatibilität möglich.
NoName-Arbeitsspeicher
Auf den Kauf von NoName-Arbeitsspeicher sollte verzichtet werden. Diese sind meistens günstiger
aber auch oft der Grund für Inkompatibilitäten oder aber bieten nicht die versprochene Leistung.
Kaufen Sie daher lieber ein Markenprodukt (z.B. Kingston oder Corsair) und etwas weniger RAM als
viel Arbeitsspeicher (GB). Entgegen der weitverbreitenden Meinung sind beim Arbeitsspeicher die
Zugriffszeiten (Latenz) wichtiger als die Anzahl an GigaByte, die ein RAM-Speicher hat.
16
4.6.2013
5. Grafikkarte
Aufgrund der
fortschreitenden
Entwicklung in der
Grafik-, Video- und
Spieleindustrie werden
Grafikkarten immer
leistungsfähiger. Früher
noch über den
bekannten AGP-BUS
betrieben, werden jetzt
vermehrt Grafikkarten für
den neuen PCIe (PCI
Express) angeboten.
Abbildung 10: PCIe-Grafikkarte
Als Nächstes werde ich auf die Aufgaben der Grafikkarte, den Aufbau der Grafikkarte, die
Unterschiede zwischen AGP und PCIe und die Kaufkriterien einer Grafikkarte eingehen.
5.1 Aufgaben der Grafikkarte
Die Aufgabe der Grafikkarte ist es Signale in Bildschirmanzeigen umzuwandeln und damit dem
Benutzer eine bequeme
Schnittstelle zu bieten, die die
Kommunikation mit der
Hardware ermöglicht.
Es gibt 2 Möglichkeiten
Grafikkarten in einen PC zu
integrieren. Zum einen als
sogenannte
Erweiterungskarten am BUS
oder aber als integrierter
Abbildung 11: AGP-Grafikkarte
Chipsatz auf dem Mainboard fest verlötet (OnBoard genannt).
17
4.6.2013
5.2 Aufbau einer Grafikkarte
Eine Grafikkarte besteht meistens aus einer GPU (Graphics Processing Unit), dem Video-RAM,
RAMDAC (Random Access Memory Digital/Analog Converter) und einem Anschluss für den
Monitor.
GPU (Graphics Processing Unit)
Die GPU, auch Grafikprozessor genannt, ist ein Prozessor für die Berechnung von Grafiksignalen
und zur Aufbereitung in Bildschirmausgaben.
Video-RAM
Ist der gesamte Arbeitsspeicher, der von der Grafikkarte
genutzt wird. Dieses gilt für beide Arten von Grafikkarten
(OnBoard und als Erweiterungskarte).
Abbildung 12: Typische Graffikarte
RAMDAC
Der Random Access Memory Digital/Analog Converter wandelt digitale Signale in analoge Signale
um, damit diese auf dem Monitor ausgegeben werden können.
5.3 Unterschiede zwischen AGP und PCIe
Sollte Ihnen die Leistung Ihrer alten Grafikkarte oder der OnBoard-Lösung nicht mehr reichen, gilt es
eine neue Grafikkarte auszusuchen. Die Grafikkarte wird über den AGP-Slot oder einen PCIe-Slot
mit dem Mainboard verbunden. Es ist wichtig die Unterschiede zwischen den beiden Bussystemen
zu kennen, um nicht die falsche Grafikkarte zu kaufen.
18
4.6.2013
AGP (Accelerated Graphics Port)
Der Acceleratod Graphics Port wurde 1997
erstmals im Pentium II Prozessor verbaut.
Grafikkarten, die über einen AGP-Port
angeschlossen werden, werden mit AGP-8X
betrieben.
Das entspricht einer Übertragungsgeschwindigkeit
von 2,1 GB/s. Im Vergleich zu den älteren PCI-
Abbildung 13: AGP-Grafikkarte von unten
Karten, die ebenfalls für die Erweiterung des Systems gedacht sind, ist diese
Übertragungsgeschwindigkeit höher und damit ideal für Grafikanwendungen. Aufgrund von
technischer Weiterentwicklung stirbt der AGP-Port langsam aus. Es wird in neuen Mainboards auf
PCIe gesetzt.
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)
Der Nachfolger und die Weiterentwicklung von AGP
und PCI ist PCI Express. Dieser unterscheidet sich
zum einen von der Bauform. AGP-Grafikkarten
können nicht in einen PCIe-Port eingesteckt werden.
Die höhere Datenübertragungsrate macht ihn für
leistungsfähige Systeme interessant.
Abbildung 14: PCIe-Grafikkarte von unten
Bei PCIe sind vollduplexfähige Übertragungen von
250 MB/s pro Lane möglich. Die Datenübertragungsrate kann durch Zusammenfassen der Lanes
erhöht werden. Aktuelle Grafikkarten (Stand Dezember 2009) arbeiten mit PCIe x16, was einer
Datenübertragungsrate von 16 x 250 MB/s = 4000 MB/s in 2 Richtungen (vollduplex) entspricht.
5.4 Schnittstellen bei Grafikkarten
Jede Grafikkarte verfügt über eine oder mehrere Schnittstellen, um sie mit einem Monitor zu
verbinden. Gängig war früher der blaue VGA-Port. Er wurde heute von DVI, DisplayPort und HDMI
abgelöst. In der folgenden Tabelle sind die gängigen Kabel zum Anschließen an Grafikkarten
abgebildet:
19
4.6.2013
Abbildung 15: Typischer VGA-Stecker
Abbildung 16: DVI-Stecker
Abbildung 17: HDMI-Anschluss
Die Übertragung der Daten
Aktuelle Monitore verfügen
Immer häufiger findet man
fand ei VGA (Abk. für Video
heute nur noch über DVI- oder
auch Grafikkarten vor, die über
Graphics Array) analog statt.
HDMI-Anschlüsse. Bei DVI
eine HDMI-Schnittstelle (Abk.
Auflösungen bis 1280×1024
(Abk. Digital Visual Interface)
High Definition Multimedia
waren problemlos möglich.
findet die Datenübertragung im
Interface) verfügen. Vorteilhaft
FullHD ließ sich auch mit VGA
Gegensatz zu VGA digital
sind diese auch, weil sie so
bewerkstelligen. Ein VGA-
oder/und analog statt. Je
direkt mit einem LCD-
Stecker ist 15-polig und hat 3
nachdem wie viele Daten
Fernseher (Stichwort Heimkino
Anschlussreihen. An der
übertragen werden müssen,
und Home-Theatre-PC)
Grafikkarte befindet sich
wird eine einfache oder
verbunden werden können.
typischerweise die Buchse für
doppelte TMDS-Verbindung
Dabei ist die gemeinsame
den VGA-Stecker. Am Monitor
verbaut. Bemerkbar macht
Übertragung von Video- und
kann sich eine VGA-Buchse
sich das bei den
Audiosignalen möglich. Bei der
oder aber ein Stecker
Bezeichnungen der
Verbindung von Grafikkarten
befinden.
Grafikkarten mit den
über HDMI-Anschluss mit
Stichworten Single-Link und
einem LCD-Fernseher können
Einige Monitore haben sogar
Dual-Link. Mit Dual-Link lassen
unter Umständen je nach
ein festes Kabel, welches mit
sich 7,4 GBit/s oder auch 330
Fabrikat Probleme (dunkle
der Grafikkarten-Buchse
Megapixel/s. Die maximale
Bereiche werden schwarz oder
verbunden wird. Bis 2015 soll
Auflösung für die Single-Link-
schwarz wird zu hell) auftreten.
die Schnittstelle VGA komplett
Schnittstelle beträgt
Auch ist es möglich, dass
verschwinden. Dies haben
1915×1436. Die Pinbelegung
Audio-Signale nicht in
Intel und AMD zusammen mit
kann bei DVI unterschiedlich
optimaler Tonqualität
Dell, Lenovo, Samsung und
sein:
übertragen werden. Je nach
LG gemeinsam beschlossen.
HDMI-Standard sind

DVI-I 18x+5 Kontakte
20
4.6.2013


DVI-I Dual-Link 24×5
unterschiedliche Video- und
Kontakte
Tonformate möglich:
DVI-D 17+1, 18+1 oder
23+1, 24+1 Kontakte


Hz
DVI-A 12+5 Kontakte


Qualität des Bilds da besser
ist. Hat eine Grafikkarte nur

HDMI 1.2a: 1080p/24
Hz

VGA-DVI-Adapter verwenden,
der analoge in digitale Signale
HDMI 1.2: 1080p/24
Hz
einen VGA-Anschluss, lässt
sich aber ein sogenannter
HDMI 1.1: 1080p/24
Hz
Zu bevorzugen ist immer DVI
gegenüber VGA, da die
HDMI 1.0: 1080p/24
HDMI 1.3: 1440p/60
Hz

umwandelt.
HDMI 1.3a/b/c:
1440p/60 Hz

HDMI 1.4a: 2160p/24
Hz
5.5 Was muss ich beim Kauf einer Grafikkarte beachten?
Damit Sie nicht die falsche Grafikkarte kaufen und dann vor ihrem geöffneten PC feststellen, dass
die Grafikkarte nicht die Richtige ist, werde ich hier die Kaufkriterien für die Grafikkarte einmal kurz
darstellen:
Leistung
Benutzen Sie Ihren PC hauptsächlich als Büro-PC für Schreibarbeiten? Dann sollten Sie sich
überlegen, ob es nicht auch eine OnBoard-Lösung tut. Diese sind im Mainboard integriert und
meist günstiger, falls sie sich auch ein neues Mainboard zulegen müssen. Sollten Sie das PCSystem allerdings zum Spielen, für Videobearbeitung oder Grafikprogramme verwenden wollen, ist
es ratsam sich eine externe Erweiterungskarte zu kaufen, die über den PCIe- bzw. AGP-Slot
angeschlossen wird. Beachten Sie hier aber, dass es sich selten lohnt eine High-End Grafikkarte zu
kaufen. Die Mehrkosten rentieren sich für normale Anwender selten.
21
4.6.2013
Bussystem
Wichtig ist beim Kauf der Grafikkarte auch das Bussystem des Mainboards zu kennen. In aktuellen
Mainboards werden PCIe oder AGP verwendet. Die entsprechenden Grafikkarten sind nicht
kompatibel zueinander. Deswegen ist es ratsam einen Blick vorher in das innere Ihres PCs zu
werfen. Hier noch einmal die beiden Ports PCIe und AGP in der Übersicht:
Abbildung 18: PCIe-Port
Abbildung 19: AGP-Port
6. Festplatte
Eine Festplatte / HDD (Hard Disk Drive) ist ein ferromagnetisches Massenspeichermedium für
Daten. Jede Festplatte besteht hauptsächlich aus X-Scheiben, beweglichen Schreib- und
Leseköpfen, Elektromotor (Betrieb der Scheiben), Festplattencache und der Elektronik.
Abbildung 20: Typische interne Festplatte
22
4.6.2013
In gewöhnlichen Desktop-PCs finden sich meist 3,5.-Festplatten (entspricht 100mm) wieder - in
Laptops dagegen kleinere 2,5.-Festplatten. Im Gegensatz zum RAM (Arbeitsspeicher) kann eine
Festplatte die Daten permanent speichern. Beim Arbeitsspeicher muss die Stromzufuhr erhalten
bleiben. Dagegen bleiben die Daten bei der Festplatte auch nach dem Ausschalten des PCs
erhalten.
6.1 Speichern und Lesen der Daten einer Festplatte
Die Daten werden bei der Festplatte magnetisch auf Scheiben geschrieben, welche sich wie eine
CD drehen. Festplatten erlauben den Betrieb eines Betriebssystems, das ist auf CDs nicht möglich
(nur Installation auf CD möglich). Beim Speichern auf der Festplatte werden durch den
Schreibkopf kleine Flächen der feromagnetischen Schicht magnetisiert. Dadurch erhalten
diese eine Polarisierung, die binären 1en (Einsen) und 0en (Nullen) entspricht. Beim Lesen werden
die 1en und 0en vom Lesekopf aufgenommen, von der Elektronik ausgewertet und an das
Betriebssystem übergeben. Das Lesen der Festplatte erfolgt mit Leseköpfen auf Unter- und
Oberseite jeder Scheibe.
6.2 Schnittstellen der Festplatte
Unter den Festplatten gibt es unterschiedliche Arten. Unterschieden werden diese durch die
Anschlussmöglichkeiten am Mainboard. Behandelt werden im folgenden IDE, SATA und SCSI.
6.2.1 IDE bzw. ATA Schnittstelle
IDE (Intelligent/Integrated Drive Electronics) kennt man auch unter ATA (Advanced Technology
Attachments). Die Schnittstelle IDE wird verwendet, um im Heimanwenderbereich DVD-Laufwerke,
CD-Laufwerke oder Disketten-Laufwerke anzuschließen. Die Übertragungsgeschwindigkeit über
dieses Bus-System in der weiterentwickelten Variante EIDE (Enhanced IDE) beträgt ca. 16,66 MB/s.
23
4.6.2013
Abbildung 21: Bild eines IDE-Kabels
6.2.2 Jumper & IDE Festplatte
Zum Konfigurieren der IDE Festplatten ist es notwendig Jumper (kleine Steckkontakte) zu setzen.
Pro IDE-Kabel können maximal 2 Geräte angeschlossen werden. Pro Mainboard gibt es 2 IDEPorts, also können insgesamt 4 Laufwerke pro System betrieben werden. Zum Festlegen, welches
Laufwerk Primary oder Secondary Master ist, werden die kleinen Steckbrücken gesetzt.
6.2.3 SATA
SATA (Serial ATA) hat den ATA-Standard im Heim- sowie Serverbereich
abgelöst. Die Datenübertragung findet nicht wie bei ATA parallel, sondern
seriell statt. Aus technischen Gründen können bei paralleler Übertragung nicht
so hohe Übertragungsraten, wie bei serieller Übertragung beim SATA
Standard, erreicht werden. Die aktuelle Serial ATA 3 Version erreicht eine
Bandbreite von 600 MB/s und ist damit um ein Vielfaches schneller als EIDE.
Abbildung 22: SATA
Stecker
Neben der höheren Datenübertragungsrate bietet SATA weitere Vorteile:
1. Die Kabel sind schmaler. Das hat den Vorteil, dass Luft für die Kühlung des Systems besser
im Gehäuse zirkulieren kann.
2. Die Stecker sind kleiner und lassen sich besser in die SATA Ports einstecken.
3. HotSwap ermöglicht den Austausch von Festplatten ohne, dass das System
heruntergefahren werden muss.
4. Es sind keine Jumper-Einstellungen, wie bei IDE, mehr notwendig.
5. Eine maximale Länge von 2m ermöglicht auch den Anschluss von externen Festplatten über
eSATA (external SATA).
24
4.6.2013
6.2.4 Festplatte SCSI (Small Computer System Interface)
Die SCSI-Technologie ist anders als SATA und ATA. Theoretisch können über den SCSI-Bus bis
zu 15 Geräte betrieben werden. Dabei sind die SCSI-Kabel robuster gegenüber elektrischer
Störstrahlung. SCSI-Geräte werden meist für Server eingesetzt. Sie bieten höhere
Geschwindigkeiten und höhere Datensicherheit. Der Ultra-320-SCSI Standard ermöglicht
Übertragungsraten von bis zu 350 MB/s. Im Heimanwenderbereich ist die SCSI-Technologie nicht
verbreitet – teure Geräte mögen ein Grund dafür sein.
6.3 SSD – Solid State Disc
Wenn es um den Einbau einer SSD (“Solid State Drive” oder “Solid State Disk”) geht, dann steht
meist nicht der erforderliche Speicherplatz im Vordergrund. Wer eine SSD einbaut, will sein System
beschleunigen. Denn eine SSD kann im Vergleich zu einer mechanisch arbeitenden HDD (Hard
Disc Drive) deutlich schneller Daten lesen (ähnlich wie bei Flash-Speicher). Bemerkbar macht sich
das beim Windows-Start. Außerdem sind SSDs robuster und auch leiser im Betrieb.
Abbildung 23: SSD von Samsung
25
4.6.2013
Da SSDs deutlich teurer als HDDs sind, werden Sie meist nur dafür genutzt das Betriebssystem und
Programme auf ihnen zu installieren. Vorteil: Das System startet deutlich schneller und auch
Programme sind viel schneller gestartet. Heutige SSDs werden mit 64 bis 500 GB verkauft.
Während man bei einer 500 GB HDD heute ca. 50 Euro auf den Tisch legt, sind es bei einer SSD
gerne mal fast sechs Mal so viel (280 Euro bei der Samsung 840 Series). SSDs machen immer
dann Sinn, wenn darauf das Betriebssystem läuft. Denn ihre größten Vorteile sind schnelle
Reaktionszeiten und hohe Transferraten.
Abbildung 25: Messung mit einer HDD
Abbildung 24: Messung mit einer SSD
Tipp: Nehmen Sie eine 120 oder 250 GB SSD und speichern Sie Daten (Fotos, Videos, …) auf einer
kostengünstigen HDD mit z.B. 1 TB oder mehr Speicherplatz.
6.4 Worauf achtet man beim Kauf einer Festplatte?
Bei der Festplatte gibt es diverse Kriterien auf die geachtet werden sollte. Ältere Mainboards
unterstützen den neuen SATA Standard zum Beispiel noch nicht. Hier muss auf eine Festplatte mit
IDE-Anschlussmöglichkeit zurückgegriffen werden. Natürlich ist die Übertragungsgeschwindigkeit
der Festplatte für schnelles Schreiben und Lesen wichtig. Zuallerletzt schaut man aber auch auf den
Preis der HDD – wenn dies auch nicht das wichtigste Kriterium für den Festplattenkauf ist.
Heutige Festplatten nutzen den SATA2- bzw. SATA3-Standard. Beim Kauf einer Festplatte mit
SATA3-Schnittstelle, sollten Sie darauf achten, dass Ihr Mainboard den Standard SATA3 unterstützt.
26
4.6.2013
Ansonsten profitieren Sie von den Vorteilen des neuen Standards nicht. SATA3 ist
abwärtskompatibel zu SATA2. Sie können also einen SATA3-Stecker auch in einen SATA2- oder
SATA1-Steckplatz stecken. Wählen Sie eine Kombination bestehend aus SSD (für Betriebssystem
und Programme) und HDD (für Daten, Fotos und Videos) in Ihrem Desktop PC, um ein schnelles
System zu erhalten.
7. Netzteil
Das Netzteil ist für die Stromversorgung der Hardwarekomponenten
zuständig. Im Netzteil wird die 50 Hz Wechselspannung in die
erforderlichen Gleichspannungen transformiert. Anschließend findet eine
Zuordnung den einzelnen Bauteilen, wie der Festplatte, den Laufwerken,
Lüftern, dem Mainboard und der CPU statt. Den Zusatzfunktionen (z.B.
Reset oder Festplattenkontrollleuchte) werden Spannungen bereitgestellt.
Abbildung 26: Netzteil mit Lüfter
7.1 Anschlussmöglichkeiten beim Netzteil
Ein Netzteil hat standardmäßig die folgenden Anschlüsse:

1 X ATX 20-polig

4 X Molex 4-polig

1 X Floppy 4-polig

1 X AT 8-polig

1x durchgeschleifter
Kaltgeräteausgang 3-

polig auf der Rückseite
Abbildung 27: Rückseite eines Netzteils
7.2 Worauf achten beim Kauf eines Netzteils?
Beim Kauf des Netzteils ist es wichtig vorher zu wissen, wie viel Leistung dieses bringen muss.
Leistungsfähige Grafikkarten ziehen z.B. einen großen Teil der Leistung. Deswegen ist die Leistung
des Netzteils für die ausreichende Stromversorgung wichtig. Um das Netzteil an die
Stromversorgung anzuschließen benötigen Sie ein Stromkabel (Kaltgerätekabel). Hier sollte geprüft
werden, ob beim Netzteil eines dabei ist. Andernfalls müssten Sie sich eins kaufen.
27
4.6.2013
Für einen leisen Betrieb des Netzteils ist ein möglichst großer Lüfter von Vorteil. Zu bevorzugen
sind den 80mm kleinen die 120mm großen Lüfter. Diese müssen sich nicht so schnell drehen, wie
die kleineren Lüfter, um die gleiche Kühlwirkung zu bieten. Häufig werben Netzteilhersteller mit
Super-Power-Geräten. Doch nicht immer bieten diese die versprochenen Leistungen. Deswegen
sollten Sie auf jeden Fall die Spannungswerte vor dem Kauf kontrollieren.
Schon beim Kauf des Netzteils sollten Sie darauf achten, dass alle gewünschten Anschlüsse
vorhanden sind. Günstige Netzteile haben häufig wenige Stromanschlüsse. Wenn Sie also viele
DVD-Laufwerke und Festplatten haben, unbedingt versichern, dass alle Stromanschlüsse
vorhanden sind. Alternativ müssen Sie gleich die entsprechenden Y-Kabel mitbestellen. Zur Not
immer im Online-Shop oder Fachladen nachfragen!
8. Gehäuse
Das Gehäuse eines PCs wird auch der Tower genannt. Dieser beinhaltet alle
Hardwarekomponenten und PC-Bauteile. Der Sinn des Gehäuses ist es die PC-Teile vor Schmutz
und anderen Verunreinigungen zu schützen. An den nach außen sichtbaren Schnittstellen wird die
Peripherie, wie die Maus, angeschlossen. Die Gehäuse der heutigen Zeit sind nicht mehr in einem
schlichten grau, sondern vermehrt in farbigen und leuchtenden Ausführungen erhältlich (Case
Modding).
8.1 Bauformen
Das Gehäuse gibt es in unterschiedlichen Bauformen. Grundsätzlich werden 3 Gehäuse Bauformen
unterschieden:
Der Big Tower: Ist der größte Tower von allen und länglich gebaut. Dieser
wird meistens für Server verwendet, die extra leistungsfähige Hardware und
mehr Platz für weitere Festplatten
benötigen.
Abbildung 28: Big Tower von
Thermaltake (Bild: Amazon)
28
4.6.2013
Der Midi Tower: Diese Gehäuse Bauform ist typisch für Heimanwender. Es
können alle wichtigen PC-Hardwarekomponenten verbaut werden und der PC
mit weiteren Teilen ausgestattet werden. Der Midi Tower ist ebenfalls länglich
gebaut, allerdings nicht so hoch,
Abbildung 29: MidiTower von Sharkoon
(Bild: Amazon)
wie der Big Tower.
Das Desktop Gehäuse: Das Desktopgehäuse wird zumeist liegend auf den
Schreibtisch gestellt. Dennoch ist oftmals genug Platz für Laufwerke und eine große CPU
vorhanden. Diese Gehäuseform ist heute kaum noch anzutreffen.
8.2 Formfaktoren
Das Gehäuse gibt es in mehreren Formfaktoren bzw. Varianten (AT, ATX, BTX). Äußerlich
unterscheiden sie sich durch die unterschiedliche Anordnung der Steckplätze (wie z.B. für Tastatur,
Maus, Drucker…). Die Anschlüsse (Schnittstellen) für Drucker (parallel), Maus (seriell / PS/2), USB
und Tastatur sind bei der ATX-Form auf dem Mainboard fest und treten aus dem Gehäuse heraus,
während bei AT die Schnittstellen (außer der Tastatur) über Datenkabel auf dem Mainboard in die
vorgesehenen Steckplätze aufgesteckt werden müssen.
Abbildung 30: ATX-Mainboard von Gigabyte (Bild: Amazon)
29
4.6.2013
8.3 Worauf beim Kauf eines PC-Towers geachtet werden
muss…

Je nachdem wie sie ihren PC ausstatten möchten, sollten sie sich für die Größe des
Gehäuses entscheiden (Anzahl der Laufwerke?).

Das Gehäuse muss den Formfaktor des Mainboards unterstützen (AT, ATX, BTX).

Bei Bedarf sollten sie die äußere Erscheinung beachten.

Gewicht (Insbesondere interessant, wenn Sie den Rechner häufig transportieren möchten)

Ist ein Netzteil beim Kauf enthalten?

Geräuschentwicklung (Welche Lüfter können verbaut werden?)

Sind Lüfter in dem Lieferumfang?

Ist das Öffnen des Gehäuses ohne Werkzeug möglich?
9. Peripherie
Ein Peripheriegerät ist ein zusätzliches Computerteil, welches den Funktionsumfang eines
Computers erweitert und sich außerhalb des PCs befindet. Verbunden wird die Peripherie über
Kabel, die nach außen führen oder Funktechnik, wie z.B. Bluetooth.
Zu den Peripheriegeräten / zur Peripherie gehören folgende Geräte:

Maus

Drucker

Webcam

Tastatur

Headset

Lautsprecher

Scanner

Modem

Gamepad

Beamer

Externe Festplatte
30
4.6.2013
9.1 Maus
Die Maus wurde 1964 erfunden. Sie ermöglicht dem Computerbenutzer eine komfortable und
präzise Navigation und Befehlseingabe. Als Schnittstelle zwischen Computer und Mensch ist die
Maus neben Tastatur und Monitor kaum weg zu denken. Die Maus gibt es in verschiedenen
Ausführungen. Speziell die verwendete Technik unterscheidet die Mäuse voneinander. Die
Sensoren der Maus nehmen Mausbewegungen unterschiedlich war. Dadurch wird jede
Mausbewegung qualitativ anders auf den Monitor übertragen.
9.1.1 Mechanische Maus
Diese Art von Mäusen war die erste erhältliche Technik. Dabei ist die Maus auf der Unterseite mit
einer Kugel ausgestattet. Diese Kugel ist im inneren mit drehenden Rädern verbunden (in der
Regel 3), die die Bewegungen der Maus an die Elektronik weitergeben (Kugelmaus genannt).
Die mechanische Maus hat den Nachteil, dass die Maus meist nicht sehr präzise bewegt werden
kann und nach längerem Gebrauch ein Verschleiß bzw. auch eine Verschmutzung der Maus auftritt.
Bei der Verschmutzung sind die Räder betroffen. Diese müssen für einwandfreie Funktionalität in
regelmäßigen Abständen gereinigt werden.
9.1.2 Optische Maus
Bei der optischen Maus kommen entweder Leutchdioden oder eine
Laserdiode zum Einsatz. Diese Tasten den Untergrund ab. Die Maus hat
einen optischen Empfänger, der die Reflexionen am Untergrund auffängt
und verarbeitet. Die Nachteile der Verschmutzung gibt es bei dieser Art
Maus nicht mehr. Allerdings treten Probleme auf Flächen auf, die relativ
wenig Reflexionen bieten. Auf Glas- und Spiegelflächen sind optische
Mäuse eher ungeeignet. Die optische Maus ist aufgrund der Leuchtdioden bzw. der Laserdiode bei
Spielern und Grafikbearbeitern aufgrund der hohen Präzision sehr beliebt.
9.1.3 Tasten der Maus
Jede Maus besitzt Tasten, die eine bestimmte Aktion hervorrufen. Gewöhnliche Mäuse werden mit 3
Tasten und einem Scrollrad ausgestattet. Jedoch sind speziell im Gamer-Bereich auch Mäuse mit 9
31
4.6.2013
oder mehr Tasten erhältlich. Die Funktionen der Maustasten können Sie individuell festlegen (z.B.
Internet Explorer öffnen).
9.1.4 Kabellose Mäuse
Für diejenigen, die das Kabel bei der Bewegung stört, wurden kabellose Mäuse entwickelt. Diese
übertragen die Bewegungen meist per Bluetooth an einen Empfänger, der die Daten empfängt und
über Kabel an den PC angeschlossen ist. Ihr Nachteil ist, dass Sie mit wiederaufladbaren Batterien
betrieben werden und regelmäßig auf eine Ladestation müssen.
9.1.5 Maus-Schnittstellen
Bei den Mausschnittstellen führe ich die 2 wichtigsten an. Das wären PS/2 und USB. Es gibt sonst
auch ältere Mäuse, die über die serielle Schnittstelle RS232 mit dem PC verbunden werden können.
PS/2
Der herkömmliche Computer besitzt im Allgemeinen zwei PS/2Anschlüsse. Es hat sich durchgesetzt, dass der grüne
Anschluss für die Maus und der Violette für die Tastatur ist. Das
Vertauschen der Belegungen führt dazu, dass die Geräte nicht
funktionieren.
Die PS/2-Stecker haben kleine Pins, die die Verbindung mit der
PS/2-Schnittstelle an der Rückseite des Computers mit dem
Mainboard herstellen. Beim Einstecken ist Vorsicht geboten. Die
Pins der PS/2-Stecker können leicht abbrechen – die Maus wäre
Abbildung 31: PS/2-Schnittstelle
in diesem Fall nicht mehr zu gebrauchen.
USB
USB steht für Universal Serial Bus. Der Vorteil von USB ist, dass die darüber verbundenen Geräte
Hot-Plug&Play – fähig sind. Das wiederrum bedeutet, dass im laufenden Betrieb die Geräte
getauscht werden können und diese vom Betriebssystem erkannt werden. Bei PS/2 müsste der
Rechner im schlimmsten Fall neu gestartet werden.
32
4.6.2013
USB-Maus an PS/2 Schnittstelle
Häufig sind vor allem ältere PC-Systeme mit nicht ausreichend
vorhandenen USB-Steckplätzen ausgestattet. Sollte man sich
aber eine USB-Maus zulegen, fehlt dieser Platz.
Adapter
Die Maus kann nicht einfach rausgezogen werden, da sie ja
ständig benötigt wird. In diesem Fall kommen sogenannte
Mausadapter zum Einsatz. In diese werden USB Mäuse
gesteckt, um per Adapter an die PS/2-Schnittstelle geschlossen zu werden.
9.1.6 Kauf einer Maus – Tipps
Tipps beim Kauf der Maus sind:

Achten Sie auf die Ergonomie: die Maus muss gut in der Hand liegen.

Technik: Laserdioden bieten die höchste Präzision bei Mausbewegungen

Tastenanzahl: Neben einem Scrollrad sind heutzutage 3 Tasten für eine bequeme
Navigation am PC ein Mindestmaß

Verzichten Sie auf Noname-Produkte: der Kauf einer qualitativen Maus rentiert sich
meistens.

Sollten Sie genügend USB-Steckplätze haben ist eine USB-Maus zu bevorzugen (Diese
enthalten häufig sogar Mausadapter).
9.2 Tastaturen
Die Tastatur ist das Haupteingabegerät eines PC-Systems. Die Anordnung der Tasten wurde von
der Schreibmaschine übernommen, wobei es länderspezifische Anordnungen und Zeichen gibt.
Zusätzlich wurde am rechten Rand der Ziffernblock hinzugefügt.
33
4.6.2013
Abbildung 32: Standard-Tastatur
Die ersten Tastaturen gab es 1985. Diese konnten vom Benutzer nach Wunsch programmiert
werden. Die Tastatur dient dabei als Schnittstelle zwischen Computer und Mensch und erleichtert
die Kommunikation ungemein. Die Tastatur ist so wichtig, dass kein Computer unter normalen
Umständen ohne sie startet.
34
4.6.2013
Bei Tastaturen kann es eine Reihe von so genannten Multifunktionstasten geben, die die Arbeit am
PC noch mehr erleichtern sollen. Als kleines Beispiel sei die Lautstärkeregelung, das Herunterfahren
des Systems, das Starten eines Default-Browsers oder eines E-Mailprogramms anzusprechen.
9.2.1 Tastatur-Schnittstellen
Die Tastatur kann wie auch die Maus über PS/2 oder USB mit dem Computersystem verbunden
werden. Standardmäßig wird der Stecker der Tastatur violett sein, um diesen von der Maus zu
unterscheiden. Der Vorteil von USB ist hier wiederrum, dass die Tastatur im Betrieb gewechselt
werden kann, ohne den Rechner neu starten zu müssen.
9.2.2 Probleme beim Booten bei USB-Tastatur
Es treten bei USB-Tastaturen gelegentlich Probleme beim Booten des Systems. Das System
startet entweder erst nach mehreren Minuten oder gar nicht. Um dieses Problem zu lösen, möchte
ich einige Tipps aufführen.

USB-PS/2 Adapter verwenden

Das BIOS beinhaltet die Option “USB Keyboard” – diese muss aktiviert sein

Sie benutzen eine USB-PCI-Karte? Dann wechseln sie den PCI-Slot. die PCI-Karte
darf sich den IRQ nicht mit anderen Geräten teilen.

BIOS kontrollieren, ob von “USB booten” eingestellt ist. Dieses darf nicht eingestellt
sein.
9.2.3 Tastatur-Design
Insbesondere die Gamer-Tastatur muss ein ansprechendes Design haben. Design-Tastaturen
glänzen mit einem durchsichtigen Gehäuse oder mit leuchtenden Tasten, die ihre Beschriftung
anpassen können. Auch in Hinsicht auf Ergonomie hat sich im Tastatur-Business einiges getan. Die
schlichten Tastaturen, wie sie oben auf dem Bild sind, sind ja auch nicht so schön wie eine DesignTastatur.
35
4.6.2013
Abbildung 33: Tastatur mit Tastenbeleuchtung
9.2.4 Tipps für den Kauf einer Tastatur
Auch beim Kauf der Tastatur gibt es einige Punkte, die beachtet werden sollten.

Ergonomie: Achten Sie auf eine bequeme Haltung ihrer Hände, um bei häufiger Benutzung
keine Schäden zu tragen.

Ist die Schnittstelle an ihrem System vorhanden? Haben Sie noch genug Steckplätze? Diese
Fragen sollten Sie sich stellen, wenn Sie sich zwischen PS/2-und USB Tastatur entscheiden
müssen.

Mit oder ohne Kabel? Die Gamer-Tastatur ist typischerweise über ein Kabel direkt mit der
Rückseite des PCs verbunden. Für den Büroalltag ist vielleicht eine kabellose Tastatur
bequemer, damit das Kabel nicht unnötig stört.

Zusatzfunktionen, wie die Multifunktionstasten, sind nette Features, die für einige PC
Benutzer wichtig sind.

Auch der Lärm, den die Tastaturschläge erzeugen, kann für Ihre Frau oder Ihren Mann
nervig sein. Meistens sind teurere Tastaturen leise im Gebrauch.
9.3 Drucker
Drucker sind in der Kategorie der Ausgabegeräte angesiedelt, da sie Informationen des
Monitors auf dem Papier (schwarz/weiß oder farbig) darstellen. Insgesamt gibt es 3
grundsätzliche Arten von Druckern: Nadeldrucker, Tintenstrahldrucker und
Laserstrahldrucker.
36
4.6.2013
9.3.1 Nadeldrucker ( Wire Pin Printer )
Der Nadeldrucker beinhaltet im Inneren einen Druckkopf mit mehreren senkrechten Nadeln, die
untereinander angeordnet sind. Die Nadeln sind alle frei und einzeln beweglich. Beim Drucken mit
dem Nadeldrucker schlagen die Nadeln auf ein Farbband, welches über dem Druckpapier ist und
erzeugen dadurch Punkte darauf. Die Qualität eines Drucks mit dem Nadeldrucker hängt von der
Anzahl der Nadeln ab und wie dicht diese gesetzt werden können. Gewöhnliche Drucker haben ca.
24 Nadeln. Der Nadeldrucker gehört zur Gruppe der Matrixdrucker (Erklärung weiter unten).
Vorteile des Nadeldruckers

Farb- und Monochromdrücke
möglich

Möglichkeit Durchschläge zu
erzeugen, da die Nadeln
mechanisch aufschlagen
Nachteile

Ein Nachteil des Nadeldruckers ist
der beim Drucken erzeugte Lärm.

Abbildung 34: Nadeldrucker Technik
Des Weiteren ist die Druckgeschwindigkeit langsam.
9.3.2 Tintenstrahldrucker
Der Tintenstrahldrucker (Ink Jet Printer) arbeitet, wie der Nadeldrucker auch, nach dem
Matrixprinzip. Allerdings besteht der Druckkopf nicht aus vielen Nadeln sondern aus etlichen
kleinen Düsen. Beim Druckvorgang werden winzige Tröpfchen auf das Papier gespritzt. Für diesen
Vorgang können das Piezoverfahren oder aber das Bubble-Jet-Verfahren eingesetzt werden.
Bubble-Jet-Verfahren
37
4.6.2013
Beim Erhitzen der Tinte in den Düsen dehnt sich die Tinte aus und wird durch den Druck auf das
Papier gespritzt.
Abbildung 35: Bubble-Jet-Verfahren
Piezoverfahren
Beim Piezoverfahren werden Piezokristalle durch Anlegen einer Spannung verformt, sodass sich der
Druck innerhalb der Düsen vergrößert und Farbe austritt.
Abbildung 36: Piezoverfahren
Vorteile des Tintenstrahldruckers

Nicht so hohe Lärmbelästigung, wie beim Nadeldrucker

Düsen sind sehr viel kleiner als die Nadeln beim Nadeldrucker

Günstiger Preis
Nachteile des Tintenstrahldruckers

Spezielles Papier für hohe Druckqualität notwendig

Hohe Kosten bei Drucken mit großen Farbflächen
38

4.6.2013
Die Qualität beim Drucken hängt auch zu einem großen Teil von der Qualität des Papiers ab.
9.3.3 Laserdrucker
Laserdrucker gehören zu elekrofotografischen Druckern. Hier gibt es eine sogenannte Trommel. Auf
diese Trommel wird über einen Spiegel der LASER-Strahl gerichtet. An den Bereichen, die vom
LASER “bestrahlt” werden, wird die Trommel neutral geladen (vorher negativ geladen). An den
Stellen kann beim Drehen der Trommel Toner haften bleiben, um anschließend über die Trommel
an das Papier übertragen zu werden. Damit der Toner fest auf dem Papier bleibt, wird im
Laserdrucker das Papier mit dem Toner erhitzt. Nach dem Druckvorgang findet eine Reinigung der
Trommel statt.
Abbildung 37: Farblaserdrucker von Samsung (Bild: Amazon)
Laserdrucker Vorteile

Seitenweises schnelles Drucken
39

Tausch des Toners ist nicht so häufig notwendig, wie beim Tintenstrahldrucker

Höchste Qualität bei Ausdrucken von Texten und Grafiken

Farbe ist recht gut gegen Wasser geschützt und unempfindlich gegen UV-Strahlung

relativ seltene Wartungen notwendig
4.6.2013
Laserdrucker Nachteile

Bei Fotos sind Tintenstrahldrucker mit Spezialpapier den LASER-Druckern
überlegen.

Druckpapier bzw. Druckfolien müssen hohen Temperaturen aufgrund der Fixierung
standhalten können.

teuer

Toner müssen umweltgerecht entsorgt werden
9.3.4 Typen von Druckern
Es gibt unterschiedliche Typen von Druckern. Impact- und Nonimpactdrucker werden bei den Typen
von Druckern unterschieden. Impactdrucker verwenden eine Mechanik, die auf das Papier schlägt
(z.B. Nadeldrucker). Dagegen verwenden Nadeldrucker andere Verfahren, um Zeichen zu drucken.
Auch werden Matrixdrucker oder Typendrucker unterschieden. Matrixdrucker drucken Zeichen,
indem sie einzelne Punkte setzen und dadurch das Zeichen entsteht. Typendrucker stellen ein
Zeichen dagegen komplett dar und können deswegen auch keine Grafiken drucken. Des Weiteren
gibt es Monochrom-und Farbdrucker. Drucker werden auch unterschieden nach den Farben, die
sie darstellen können. Farbdrucker drucken farbig, Monochromdrucker
verständlicherweise monochrom.
9.3.5 Worauf achten beim Kauf eines Druckers?
Beim Kauf eines Druckers müssen Sie sich zunächst einmal genau wissen, wie viel Sie drucken
möchten. Bei seltenen Drucken ist es ratsam sich vorher zu informieren, wie die Druckköpfe auf
längere Phasen auswirken, in denen sie nicht drucken. Hierbei kann es vorkommen, dass die Farbe
der Farbpatronen bzw. an den Druckköpfen festtrocknet und sie diese häufig wechseln müssen.
40
4.6.2013
Druckgeschwindigkeit: Die Druckgeschwindigkeit wird meistens in Blätter pro Minute angegeben
und ist ein Maß wie schnell der Drucker druckt.
Druckerauflösung: Unter der Druckerauflösung versteht man die Auflösung der Drucke.
Angegeben wird diese in Druckpunkten pro Längeneinheit. Verwendet wirs hier dpi (dottes per inch;
1 dpi entspricht 2,54 cm). Je mehr Punkte pro Inch untergebracht werden, desto höherwertiger ist
der Ausdruck.
Allgemeine Werte:

Nadeldrucker bis 300dpi

Tintenstrahldrucker bis 2280 x 1440 dpi

Laserdrucker 4800 x 720 dpi
10. Optische Laufwerke
Unter optische Laufwerke fallen CD-(Compact Disc), DVD- (Digital
Versatile Disc), Blu-Ray- und HD-Laufwerke (High Definition). Der
Zugriff findet hierbei auf ein optisches Medium statt. Ein CDLaufwerk liest von dem Massenspeichermedium CD. Diese besteht
aus Polycarbonat und hat einen Durchmesser von 12cm. Dabei
werden vom CD-Laufwerk die Pits und Lands ausgelesen. Das CDLaufwerk war im Heimanwenderbereich weit verbreitet und wurde
Abbildung 38: CD-Laufwerk von LG (Bild:
Amazon)
jetzt von den DVD-Laufwerken verdrängt.
Eine DVD hat die gleichen Ausmaße wie eine CD. Allerdings können
auf ihr anstatt von max. 900MB (bei der CD) bis zu 17 GB Daten
gespeichert werden. Das liegt zum einen daran, dass die Pits und
Lands noch kleiner und enger angeordnet sind und zum anderen
daran, dass DVDs doppelschichtig und auf 2 Seiten beschrieben
werden können. Deshalb und wegen der erhöhten Schreib/Lesegeschwindigkeiten haben sich DVD-Laufwerke im
Heimanwenderbereich durchgesetzt. Trotzdem kann aber auch ein
Abbildung 39: DVD-Laufwerk von
Samsung
DVD-Laufwerk CDs lesen. Das liegt daran, dass in diesem 2
41
4.6.2013
unterschiedliche LASER verwendet werden. Für DVD-Laufwerke werden LASER mit einer kleineren
Wellenlänge eingesetzt. Dadurch können sie die kleineren und dichter beieinander liegenden Pits
und Lands abtasten.
Blu-Ray-Laufwerke stehen im Wettkampf den HD-Laufwerken
gegenüber. Die Blu-Ray scheint sich, aufgrund der Playstation
3 und der Produktion der größten Filmstudios im Blu-RayFormat, durchzusetzen. Die Blu-Ray-Disc beinhaltet in der
Dual-Layer-Variante bis zu 50 GB. Das liegt an der hohen
Datendichte und an dem verwendeten blau-violetten LASER
mit einer Wellenlänge von 405nm in dem Blu-Ray-Laufwerk.
Abbildung 40: Laufwerk von LiteOn (Bild:
Amazon)
Die Datenrate ist 4 mal so hoch (ca. 4,5 MB/s) wie bei der
DVD. Bei der CD und DVD sind wegen der Produktion aus Polycarbonat Grenzen bei den
Drehgeschwindigkeiten des Mediums gesetzt. Dieses würde sich selbst zerstören. Eine Blu-RayDisc kann aus Metall hergestellt werden. Dadurch resultieren die erhöhten Übertragungsraten.
Die HD-DVD (High Definition-Digital Versatile Disc) steht der Blu-Ray-Disc einem Formatkrieg
gegenüber. Sie umfasst bei 2 beschriebenen Schichten ca. 30 GB Daten Speicherkapazität. Im HDLaufwerk wird ebenfalls ein blau-violetter LASER mit 405nm Wellenlänge verwendet. Bei der HDDVD wird der Kopierschutz AACS verwendet und ist deshalb für die Filmindustrie interessant.
10.1 CD-Laufwerk
CD steht für Compact Disc. CD-Laufwerke werden verwendet, um die aus Polycarbonat
bestehenden CDs zu lesen.
10.1.1 Geschichte der CD-Laufwerke
Das erste CD-Laufwerk wurde von Phillips im Jahre 1974
entwickelt. Die ersten CD-Laufwerke gab es im
Heimanwenderbereich um 1985. Diese konnten, die auf der CD
befindlichen Daten, mit einer Geschwindigkeit von 150 kByte/s
lesen. Die Geschwindigkeit von 10 kB/s wurde der 1-fachen
Lesegeschwindigkeit von CD-Laufwerken gleichgesetzt.
Durchgesetzt haben sich CD-Laufwerke 1990 dann richtig.
Abbildung 41: Unterseite einer CD
42
4.6.2013
10.1.2 Aufbau eines CD-Laufwerks
Folgend der grundsätzliche Aufbau eines CD-Laufwerks:

Motor (dreht die CD)

Eine Einheit(erzeugt den Laserstrahl)

Eine Fotozelle (empfängt den Laserstrahl)

Weiterer Motor (positioniert den Laserstrahl und die Fotozelle)

Elektronik (wertet die Daten vom Laserstrahl aus und korrigiert Laserfehler)
10.1.3 Lesegeschwindigkeit eines CD-Laufwerks
Die Lesegeschwindigkeit von CD-Laufwerken wurde immer weiter bis zur 60-fachen
Geschwindigkeit erhöht. Das entspricht ca. 9 MB (60 x 150 kB/s). Die Grenze überschritten haben
nur wenige Laufwerke, da sich ansonsten die CD durch die darauf einwirkenden Kräfte selbst
zerstören würde.
10.1.4 Technische Daten einer CD
Eine CD hat eine Speicherkapazität von ca. 700 MB oder 74 Minuten Abspielzeit. Die runde CD hat
einen Durchmesser von 12cm und besteht wie oben beschrieben aus 1,2 mm dickem
Polycarbonat. Innerhalb der CD befindet sich eine Aluminiumschicht für die Reflexion des LASERStrahls. Die Aluminiumschicht ist einseitig beschrieben.
10.1.5 Speicherung der Daten auf einer CD
Die Daten werden auf eine CD in spiralförmigen Spuren geschrieben. Der Abstand zwischen den
einzelnen Spuren beträgt 1,6 µm. Vertiefungen sind hierbei sogenannte Pits (Täler), die 0,2 µm tief,
0,6 µm breit und 0,9 µm lang sind. Die Zwischenräume zwischen 2 Pits werden Lands genannt.
10.1.6 Verschiedene CD-Formate
Es gibt unterschiedliche CD-Formate. Für den Heimanwender ist es interessant die
Unterschiede der CD-Formate zu kennen. Im Folgenden zeige ich die gängigen CD-Formate
auf:
43

CD-R (CD Revordable)

CD-RW (CD ReWriteable)
4.6.2013
Die CDs mit dem Kürzel “R” (Recordable) sind einmal beschreibbar. Das kann mit einem
herkömmlichen CD-Brenner geschehen. Dagegen können CDs mit dem Kürzel “RW” (ReWriteable)
bis zu 1000-mal beschrieben werden. Die Wiederbeschreibbarkeit ist durch Verwendung einer
anderen reflektierenden Schicht möglich. Diese kann ihren Ursprungszustand wieder annehmen und
damit neu beschrieben werden. Der Unterschied zwischen CD-R und CD-RW liegt also folglich in
der Wiederbeschreibbarkeit des Mediums.
10.1.7 Allgemeines zum CD-Brenner
CD-Brenner sind spezielle Laufwerke, die CD-RWs bzw. CD+RWs beschreiben können.
Dabei werden die Daten mit einem anderen Brennwert des LASERs in die CD “eingebrannt”.
10.2 DVD-Laufwerk
Vom Aufbau her unterscheiden sich CD-Laufwerke und DVD-Laufwerke nicht großartig. Deswegen
werde ich hier näher auf das Medium – die DVD – eingehen. Im DVD-Laufwerk kommt ein LASER
mit einer Wellenlänge von 650nm zum Einsatz.
Abbildung 42: DVD-Laufwerk Front
44
4.6.2013
Die DVD hieß zunächst Digital Video Disc, da sie nur für das
Speichern von Videodaten gedacht war. 1995 sah man
verschiedene Verwendungsmöglichkeiten und änderte den
Namen auf Digital Versatile Disc(= vielseitige digitale Disc).
1999 gab es die ersten DVD-Brenner für 25.000 EUR, DVDPlayer hatten einen Wert von 500 Euro.
10.2.1 Speicherkapazitäten einer DVD
Abbildung 43: DVD-Rückseite
Die DVD hat im Vergleich zur CD eine 3,3-fach höhere Speicherkapazität. Zusätzlich kann eine
DVD aus mehreren Schichten (zwei) und Halbdiscs (zwei) bestehen, wodurch die Speicherkapazität
bis zu 17 GB groß sein kann. Des Weiteren sind die Spuren (Pits und Lands) auf der DVD enger
angeordnet. Dadurch können auf die sonst größenmäßig gleiche DVD mehr Daten gespeichert
werden als auf einer CD.
Es gibt folgende unterschiedliche Varianten von DVDs, die alle unterschiedliche
Speicherkapazitäten aufweisen:

DVD-5: Vorderseite beschrieben (4,7 GB)

DVD-9: Vorderseite in 2 Schichten beschrieben (8,5 GB)

DVD-10: Vorder- und Rückseite einschichtig beschrieben (2 x4,7 GB)

DVD-14: Eine Seite Single Layer(1 Schicht) und eine Seite Dual Layer(2 Schichten)
beschrieben (8,5 GB + 4,7 GB)

DVD-18: Beide Seiten in 2 Schichten beschrieben (2 x 8,5 GB)
10.2.2 Unterschiedliche DVD-Formate
Es gibt zwischen den DVD-Formaten Unterschiede. Nicht jedes DVD-Laufwerk kann alle DVDFormate abspielen. Ich möchte zunächst alle DVD-Formate aufführen:

DVD-R

DVD+R

DVD-RW

DVD+RW
45

DVD-RAM

DVD-R DL

DVD+R DL

DVD-Video

DVD-Audio

DVD-ROM
4.6.2013
Grundsätzlich werden DVDs nach Einsatzzweck unterschieden. Hier gibt es die DVD-Video
(Videomaterial), die DVD-Audio (Audiomaterial) und die DVD-ROM (gewöhnliche Daten).
10.2.3 Unterschiede zwischen DVD-R und DVD-RW
Beim DVD-R steht das “R” für Recordable. Das bedeutet, dass die DVD einfach beschreibbar ist.
Anschließend können die Daten nur noch gelesen werden. Beim DVD-RW (ReWriteable) ist es
möglich die DVD-RW in ihren Ursprungszustand zurückzusetzen und Daten mehrfach erneut zu
speichern (laut Herstellerangaben bis zu 1.000 mal).
10.2.4 Unterschied zwischen DVD-R und DVD+R / DVD-RW und DVD+RW
Das “plus” und das “minus” in DVD-RW bzw. DVD+RW deutet auf darauf hin, woher dieses Format
stammt. DVD-RW stammen vom DVD-Forum, DVD+RW stammen dagegen von der DVD+RW
Alliance.
10.2.5 Was ist die DVD-RAM?
Das “RAM” steht bei der DVD-RAM, wie beim RAM (Arbeitsspeicher), auch für Random Access
Memory. Diese Art von DVDs können laut Herstellerangaben bis zu 1.000.000 mal
wiederbeschrieben werden und haben daher ihre Bezeichnung. Die DVD-RAM hat gegenüber den
anderen DVD-Formaten eine erhöhte Datensicherheit (z.B. Einsatz eines Mechanismus, um Fehler
zu erkennen und zu beseitigen, wie bei der Festplatte).
10.2.6 Weitere Formate: Einweg-DVD
Noch nicht durchgesetzt hat sich die sogenannte Einweg-DVD. Ein interessantes Einsatzgebiet
wären Videotheken. Hier müssten Kunden die DVDs nicht mehr zurückbringen. Nachdem die
46
4.6.2013
Einweg-DVD geöffnet wurde, verbleiben dem Kunden bis zu 48 Stunden bis die Einweg-DVD
unbrauchbar wird. Aus ökologischen Gründen wird die Einweg-DVD allerdings nicht eingesetzt.
10.2.7 Kaufkriterien für DVD-Laufwerke
Bei den Kaufkriterien gilt für DVD-Laufwerke das Gleiche, wie für CD-Laufwerke. Hier sollten die
DVD-Formate geprüft werden. Nicht jedes DVD-Laufwerk kann jede DVD lesen. Außerdem ist auch
die Schnittstelle wichtig. -ATA DVD-Laufwerke können auf älteren Mainboards nicht angeschlossen
werden. Lesen Sie auch Testberichte zu DVD-Brennern – wobei für DVD-Brenner das Gleiche gilt,
wie für die normalen Laufwerke.
10.3 HD DVD-Laufwerk
Das HD steht bei der HD DVD für High Definition. Die HD DVD wurde zunächst AOD (Advanced
Optical Disc) genannt. Dieses optische Medium ist wie auch die Blu-Ray ein möglicher Nachfolger
der DVD. Viel interessanter sind der Aufbau, die Speicherkapazität und Einsatzgebiete der HD DVD.
10.3.1 Aufbau einer HD DVD
Bei der HD DVD werden 3 Dateiformate unterschieden, die auf der Disc gespeichert werden
können. Das sind…

Kopierschutz (Bereich für Speicherung des Kopierschutzes

Daten

Video-Daten
Bei den Datenformaten sind die Speicherung von unterschiedlichen Videocodecs und Audiocodecs
möglich. Als Videocodecs der HD DVD wären beispielsweise MPEG-2 und VC-1 (WMV9)
anzusprechen. Für Audiocodecs sind MPEG, Dolby Digital Plus und weitere möglich. Die Daten
werden, wie bei der DVD, auf einer 0,6 mm dicken Schicht gespeichert. Dagegen hat die gesamte
HD DVD eine sehr viel kleinere nummerische Aperatur von nur 0,65 mm. Deswegen haben
Leseköpfe des HD DVD-Laufwerks einen sehr viel kleineren Abstand zur HD DVD. Der verwendete
LASER nutzt eine Wellenlänge von 405 nm, was einem blau-violetten LASER entspricht.
47
4.6.2013
10.3.2 HD DVD Varianten
Die HD DVD gibt es, wie auch die DVD und Blu-Ray in unterschiedlichen Varianten. Nachfolgen
führe ich gängige Varianten gelistet auf:

HD DVD-ROMs

HD DVD-R

HD DVD-RWs

HD DVD-RAM
10.3.3 Speicherkapazität einer HD DVD
HD-DVDs können unterschiedlich große Mengen an Daten speichern. Das ist abhängig von der HD
DVD Variante (siehe oben) und von den Seiten, die beschrieben werden können. Die
Speicherkapazität beträgt bei HD DVD-ROMs, HD DVD-R/RWs bei einlagiger Speicherung 15 GB.
Auf einer einlagigen HD DVD-RAM können 20 GB Daten gespeichert werden. Bei zweilagiger
Speicherung umfasst die HD DVD-ROM ca. 30 GB Daten und eignet sich optimal für die
Speicherung von Filmen.
10.3.4 Kopierschutz einer HD DVD
AACS (Advanced Access Content System) nennt sich der Kopierschutz, der es Raubkopierern
unmöglich machen soll auf HD DVDs gespeicherte Filme zu kopieren. Bei diesem Kopierschutz
liegen Daten und der Kopierschutz an sich auf 2 unterschiedlichen Bereichen der HD DVD. Ein
Nachteil der von AACS-Gegnern gebracht wird ist, dass ein legal erworbenes Gerät HD-Medien
nicht mehr abspielen kann, sobald es auf die Liste der geknackten Geräte kommt. Auf dem PC
müsste die Abspielsoftware zusätzlich alle 1,5 Jahre erneuert / aktualisiert werden. Der Kopierschutz
AACS wurde Ende Dezember 2006 bereits von einem Programmierer umgangen (nicht geknackt!).
10.4 Blu-Ray Laufwerk
Die Blu-ray Disc (BD) ist neben der HD (High Definition Disc) eines der DVD-Nachfolger. Auf die
Funktionsweise und den Aufbau eines Blu-Ray Laufwerks gehe ich hier nicht ein, da dieser sich vom
Prinzip her nicht von dem eines DVD-Laufwerks unterscheidet. Viel interessanter ist es sich die BluRay und die Einsatzgebiete der Blu-Ray Disc anzuschauen. Die Blu-Ray gibt es in den folgenden
Formaten:
48
4.6.2013

BD-ROM (nur lesbare Blu-Ray Disc)

BD-R (einmal beschreibbare Disc)

BD-RE (über 1000 mal wiederbeschreibbare Disc, die aus insgesamt 7 Schichten
besteht)
10.4.1 Aufbau einer Blu-Ray Disc
Die Blu-Ray Disc hat, wie die DVD, einen Durchmesser von 12 cm. Es kommt aber eine sehr viel
dünnere Schutzschicht zum Einsatz. Diese ist 0,1mm dick (Vergleich DVD: 0,6mm) und bietet nur
Aufgrund einer neuentwickelten Beschichtung ausreichenden Schutz vor Kratzern. Die Blu-Ray Disc
selbst kann aus Metall oder weiteren stabilen Materialien hergestellt werden.
10.4.2 Speicherkapazität
Die Speicherkapazität der Blu-Ray Disc beträgt auf einlagigen und
einseitig beschriebenen Discs bis zu 27GB. Blu-Ray Discs mit 2
Lagen speichern bis zu 54GB. Es ist bereits möglich
auf einer sechsschichtigen Disc 200GB Daten zu speichern.
10.4.3 Lesen einer Blu-Ray
Die Blu-Ray Disc wird mit einem LASER mit der Wellenlänge von
405nm abgetastet. Der Abstand des Lesekopfes ist im Vergleich zur
Abbildung 44: Blu-Rays Discs von
Platinum (Bild: Amazon)
DVD sehr viel kleiner. Dadurch kann der LASER noch besser gebündelt werden und der
Lesevorgang ist nicht mehr so anfällig auf Kratzer und Staub. Die Datenrate von 36 MBit/s wurde
der 1-fachen Lesegeschwindigkeit von Blu-Ray Laufwerken gesetzt. Im Vergleich dazu ist diese bei
DVD-Laufwerken 9MBit/s.
10.4.4 Einsatzgebiete der Blu-Ray Discs
Die BD ist mit der hohen Speicherkapazität ideal geeignet, um Full-HD Videos zu speichern und
aufgrund der hohen Lesegeschwindigkeit diese abzuspielen. Full-HD Videos ermöglichen im
Vergleich zu DVDs erhöhte Qualität. Des Weiteren wird in der Sony Playstation 3 ein Blu-Ray
Laufwerk verwendet. Dies ist auch ein Grund weshalb Blu-Ray weiter verbreitet ist, als die HD DVD.
Auch in der Filmindustrie wird die Blu-Ray Disc vermehrt eingesetzt und die Verbreitung der Blu-Ray
Disc wird sich auch in der kommenden Zeit ausbauen.
49
4.6.2013
11. Lizenzbestimmungen und Schlusswort
Mit diesem eBook hoffe ich Ihnen die Hardwaregrundlagen eines Computers näher gebracht zu
haben. Ich würde mich freuen, wenn Sie dieses eBook weiterempfehlen. Selbstverständlich sind mit
dieser PDF-Datei auch Urheberrechte verknüpft, die berücksichtigt werden sollen. Dies betrifft
insbesondere die Verbreitung des eBooks.
Was nicht erlaubt ist

Es ist nicht gestattet das eBook oder Teile davon im Internet oder anderen Orten zu
veröffentlichen.

Der Verkauf des eBooks ist ebenfalls nicht gestattet, ohne dies mit dem Urheber
abzusprechen.

Es ist nicht gestattet dieses eBook zu verändern.
Was erlaubt ist

Gerne können Sie aber Abschnitte unter folgender Bedingung zitieren: Setzen Sie einen Link
auf www.grundlagen-computer.de. So profitieren alle von den Inhalten dieses eBooks

Wer das eBook gerne gedruckt lesen möchte, der kann dies gerne tun. Drucken Sie sich das
eBook ruhig aus und nutzen Sie es für den privaten Bereich.
Sollten Sie mitbekommen, dass jemand gegen diese Nutzungsrechte verstößt, so würde ich mich
über eine Benachrichtigung per E-Mail an [email protected] freuen. Bleiben Sie fair!
50
4.6.2013
I. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Desktop-PC ...................................................................................................................................... 6
Abbildung 2: Allgemeiner Aufbau eines Mainboards ........................................................................................... 7
Abbildung 3: IDE-Kabel ......................................................................................................................................... 8
Abbildung 4: SATA-Stecker ................................................................................................................................... 9
Abbildung 5: BIOS-Batterie wechseln ................................................................................................................. 10
Abbildung 6: Intel CPU Prozessor mit den vielen Pins (Bild: Flickr.com / Uwe Hermann) ................... 11
Abbildung 7: Bus-Interface ............................................................................................................................. 12
Abbildung 8: AMD FX 8350 Octa-Core Prozessor ............................................................................................... 13
Abbildung 9: Arbeitsspeicher (Flickr - OCZ 2GB DDR2 RAM © William Hook) ................................................... 14
Abbildung 10: PCIe-Grafikkarte .......................................................................................................................... 17
Abbildung 11: AGP-Grafikkarte ........................................................................................................................... 17
Abbildung 12: Typische Graffikarte .................................................................................................................... 18
Abbildung 13: AGP-Grafikkarte von unten ......................................................................................................... 19
Abbildung 14: PCIe-Grafikkarte von unten ......................................................................................................... 19
Abbildung 15: Typischer VGA-Stecker ................................................................................................................ 20
Abbildung 16: DVI-Stecker .................................................................................................................................. 20
Abbildung 17: HDMI-Anschluss........................................................................................................................... 20
Abbildung 18: PCIe-Port ................................................................................................................................. 22
Abbildung 19: AGP-Port .................................................................................................................................. 22
Abbildung 20: Typische interne Festplatte ................................................................................................... 22
Abbildung 21: Bild eines IDE-Kabels ............................................................................................................ 24
Abbildung 22: SATA Stecker................................................................................................................................ 24
Abbildung 23: SSD von Samsung ................................................................................................................. 25
Abbildung 24: Messung mit einer SSD ................................................................................................................ 26
Abbildung 25: Messung mit einer HDD............................................................................................................... 26
Abbildung 26: Netzteil mit Lüfter ....................................................................................................................... 27
Abbildung 27: Rückseite eines Netzteils ............................................................................................................. 27
Abbildung 28: Big Tower von Thermaltake (Bild: Amazon) ................................................................................ 28
Abbildung 29: Midi-Tower von Sharkoon (Bild: Amazon)................................................................................... 29
Abbildung 30: ATX-Mainboard von Gigabyte (Bild: Amazon) ............................................................................. 29
Abbildung 31: PS/2-Schnittstelle ........................................................................................................................ 32
Abbildung 32: Standard-Tastatur ................................................................................................................... 34
Abbildung 33: Tastatur mit Tastenbeleuchtung ........................................................................................... 36
Abbildung 34: Nadeldrucker Technik.................................................................................................................. 37
Abbildung 35: Bubble-Jet-Verfahren .................................................................................................................. 38
Abbildung 36: Piezoverfahren ............................................................................................................................ 38
Abbildung 37: Farblaserdrucker von Samsung (Bild: Amazon) ........................................................................... 39
51
4.6.2013
Abbildung 38: CD-Laufwerk von LG (Bild: Amazon) ............................................................................................ 41
Abbildung 39: DVD-Laufwerk von Samsung ....................................................................................................... 41
Abbildung 40: Laufwerk von LiteOn (Bild: Amazon) ........................................................................................... 42
Abbildung 41: Unterseite einer CD ..................................................................................................................... 42
Abbildung 42: DVD-Laufwerk Front............................................................................................................... 44
Abbildung 43: DVD-Rückseite ............................................................................................................................. 45
Abbildung 44: Blu-Rays Discs von Platinum (Bild: Amazon) ............................................................................... 49
II. Quellenverzeichnis

Flickr.com | Shuttle XPC SG33G5B SFF PC (Side) © William Hook

Wikipedia.org

Produktbilder stammen teilweise von Amazon
52

Computer Grundlagen ebook

Transcription

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