Hardware-Grundlagen & Komponenten
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Hardware-Grundlagen & Komponenten
CPU (Central Processing Unit)
Zentrale Verarbeitungseinheit — das „Gehirn" des Rechners.
- Kerne & Threads — Multi-Core-Prozessoren (Dual, Quad, Hexa, Octa), Hyperthreading/SMT für parallele Verarbeitung.
- Taktfrequenz - Basis- und Boost-Takt in GHz, höherer Takt -> mehr Operationen pro Sekunde.
- Cache — L1/L2/L3-Cache als schneller Zwischenspeicher, je näher am Kern desto schneller.
- Sockel — Physische Schnittstelle zum Mainboard (z.B. LGA 1700, AM5), bestimmt Kompatibilität.
- TDP — Thermal Design Power, gibt den Kühlungsbedarf und Energieverbrauch an.
- Hersteller — Intel (Core i3/i5/i7/i9, Xeon) und AMD (Ryzen, EPYC) als Marktführer.
RAM (Random Access Memory)
Flüchtiger Arbeitsspeicher für aktuell benötigte Daten und Programme.
- DDR-Generationen — DDR4 vs.: DDR5 höhere Bandbreite, niedrigere Spannung, nicht abwärtskompatibel.
- Kapazität — Typisch 8–64 GB für Arbeitsplätze, mehr für Server und Workstations.
- Taktfrequenz & Latenz — MHz-Angabe und CL-Timings bestimmen die reale Geschwindigkeit.
- Dual-/Quad-Channel — Mehrere Module parallel -> höhere Bandbreite.
- ECC-RAM — Error Correcting Code für Server, erkennt und korrigiert Bitfehler
Massenspeicher
Nichtflüchtige Datenspeicher für Betriebssystem, Programme und Nutzerdaten.
- HDD — Magnetische Festplatten, hohe Kapazität, günstig, aber langsam und empfindlich gegen Erschütterungen.
- SSD (SATA) — Flash-Speicher über SATA-Schnittstelle, deutlich schneller als HDD, 2,5"- Formfaktor.
- SSD (NVMe/M.2) — Flash-Speicher über PCIe-Bus, sehr hohe Lese-/Schreibraten (bis 7.000 MB/s+).
- Externe Speicher — USB-Sticks, externe HDDs/SSDs, optische Medien (CD/DVD/Blu-ray) — zunehmend durch Cloud ersetzt.
Grafikkarte (GPU)
Berechnet und gibt Bildsignale aus — entweder als dedizierte Karte oder integriert in die CPU.
- Dediziert vs. integriert — Eigenständige GPU (NVIDIA, AMD) vs. in CPU integriert (Intel UHD, AMD Radeon).
- VRAM — Eigener Videospeicher (GDDR6/GDDR6X), wichtig für hohe Auflösungen und 3D.
- Anschlüsse — HDMI, DisplayPort, USB-C mit Alt-Mode für Bildausgabe.
- Einsatzzweck — Office: integriert reicht. CAD/Gaming/KI: dedizierte GPU nötig.
Mainboard, Netzteil & Gehäuse
- Mainboard — Zentrale Platine, verbindet alle Komponenten. Formfaktoren: ATX, Micro-ATX, Mini-ITX. Chipsatz bestimmt Features.
- Netzteil (PSU) — Wandelt Netzstrom in die benötigten Spannungen (3,3V, 5V, 12V). Watt-Angabe muss zur Hardware passen. 80+ Zertifizierung für Effizienz.
- Schnittstellen am Mainboard — PCIe-Slots (x1, x4, x16), M.2-Slots, SATA-Ports, USB-Header, Audio, LAN (RJ45).
Eingabe-/Ausgabegeräte & Multifunktionsgeräte
- Eingabegeräte — Tastatur, Maus, Scanner, Touchscreen, Mikrofon, Webcam, Barcode-Reader.
- Ausgabegeräte — Monitor (LCD, OLED, Auflösung, Hz), Drucker (Laser, Tintenstrahl), Lautsprecher, Beamer.
- Multifunktionsgeräte (MFP) — Kombination aus Drucker, Scanner, Kopierer, Fax. Anschluss via USB, LAN oder WLAN. Druckkosten (TCO) beachten.
