GESCHICHTE... 2 MAINBOARD... 4 CPU... 8 BUSSYSTEME... 9 SPEICHER FESTPLATTE PERIPHERIE GRAFIKKARTE SOUNDKARTE...

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1 PC GRUNDLAGEN GESCHICHTE... 2 MAINBOARD... 4 CPU... 8 BUSSYSTEME... 9 SPEICHER FESTPLATTE PERIPHERIE GRAFIKKARTE SOUNDKARTE SOUNDSTANDARDS für SPIELE DVD LINKLISTE: FRAGENKATALOG: PC-Grundlagen Seite 1 von 20

2 GESCHICHTE Das Kürzel PC steht für den englischen Begriff Personal Computer. Die Geschichte des PC begann 1981, als IBM seinen ersten Personal-Computer vorstellte, den PC-XT mit Intel 8088/8086 Prozessor. Auf dem PC-Markt erscheinen unzählige IBM-kompatible Nachbauten, so genannte Clones setzte IBM mit dem PC-AT (Advanced Technologie) und Intel Prozessor einen neuen Standard. Die recht junge Geschichte des PCs ist mit gewaltigen Leistungssteigerungen verbunden: Gegenüberstellung Pentium III 650 MHz mit Pentium 4 3,06 Ghz Außer Intel Prozessoren gibt es noch andere, ebenfalls sehr leistungsfähige CPUs z.b. die von Motorola, Digital (Alpha), AMD, Cyrix usw. Mit dem Athlon aus dem Hause AMD gelang es erstmals die Vorherrschaft Intels merklich ins Wanken zu bringen. PC-Grundlagen Seite 2 von 20

3 Das Rennen ist noch lange nicht entschieden, die Kontrahenten bringen stets neue Prozessoren auf den Markt. Mit den aktuelleren Prozessoren wie dem Pentium 4, dem Athlon oder Duron stehen heute leistungsstarke Prozessoren zur Verfügung. Mit den neueren Intel Pentium 4 Prozessoren ist der Weg frei für Taktraten größer 5 GHz und wo das Ende sein wird, kann heute noch kein Mensch sagen. PC-Grundlagen Seite 3 von 20

4 MAINBOARD Das Mainboard, auch Hauptplatine genannt, enthält die wichtigsten Bestandteile des Rechners wie das BIOS oder den Chipsatz. Die Steckplätze für Erweiterungskarten, so genannte Slots sind ebenfalls auf der Platine montiert, ebenso die Anschlüsse für die Peripherie also den Verbindungspunkten für die externe Datenkommunikation. Neben dem Arbeitsspeicher wird auch die CPU auf dem Board montiert. Die Hauptplatine Die Hauptplatine beinhaltet die gesamte Steuerungslogik für den Computer, in der Regel den Prozessor, in einem speziellen Sockel und den so genannten Chipsatz, der aus einer Reihe integrierter Bausteine (ICs) besteht. Auf modernem Pentium-Bord befinden sich auch noch zahlreiche Schnittstellen, an die beispielsweise Drucker, die Maus oder ein Modem angeschlossen werden können, sowie Festplatten- und Disketten-Controller. Je nach Ausstattung des Mainboards sind mehr oder weniger viele Anschlüsse und/oder Bauteile vorhanden, wie Sie aus der folgenden Liste entnehmen können: CMOS für Systemeinstellung + Uhr Prozessor Taktgenerator Festspeicher: System BIOS Arbeitsspeicher (RAM) Festplatten- und Disketten-Controller Schnittstellen Steckplätze für Erweiterungskarten Serielle und parallele Schnittstellen, PS/2 Maus und Keyboard, USB, FireWire, Netzwerk, Game, MIDI, PC-Grundlagen Seite 4 von 20

5 Modem Anschluss für die Spannungsversorgung und diverse anderen Anschlüssen, die man heute auf einem Mainboard finden kann um etwa Lüfter anzuschließen oder Sensordaten zu übertragen. HP Standard PC für CPU 8088 So sahen die ersten brauchbaren Platinen der 8088'er aus. Diese 8 Bit Technik erforderte auch 8 Bit Slots für die ISA Einsteckkarten. Auf der rechten Seite sehen Sie den Speicher. Diese Maschinen hatten 128 KB Speicher PC-Grundlagen Seite 5 von 20

6 Standard PC mit CPU Pentium 4 Dieses Board entspricht in etwa dem Stand der Zeit. Es enthält eine Pentium 4 CPU und RAMBUS Speicher. Neben AGP kommt PCI zum Einsatz. Front Side Bus (FSB) Wie schnell ein Prozessor intern getaktet ist, also rechnet, ist nur die halbe Wahrheit. Mindestens ebenso wichtig ist, wie schnell seine Datenbusleitungen nach draußen sind, also wie viele MByte/s ein Prozessor an Übertragungsleistung nach draußen hat. Der FSB trennt daher den Internen Bus von dem Externen Bus. Je schneller der Rechner die Daten über den FSB transferieren kann, desto schneller ist das System. Da die CPU ständig mit den Steckplätzen, RAM, Schnittstellen und der Festplatte Daten austauscht, muss die Datenautobahn auch für den nötigen Datenverkehr ausgebaut sein. Es gilt also die richtige CPU mit dem richtigen Arbeitsspeicher und dem richtigen Mainboard zu kombinieren. PC-Grundlagen Seite 6 von 20

7 Chipsatz Der Chipsatz entscheidet über die Leistungsfähigkeit des Mainboards. Je stärker und leistungsstärker der Chipsatz, desto besser ist die Ansteuerung von Arbeitsspeicher und CPU. PC-Grundlagen Seite 7 von 20

8 CPU Abkürzung für "Central Processing Unit" Die CPU, auch Zentraleinheit oder Prozessor genannt, ist das "Gehirn" des Rechners, die zentrale Recheneinheit im Computer, die alle Rechen- und Steueroperationen übernimmt. Der Prozessor ist unmittelbar für die Leistung des Rechners verantwortlich. Der Prozessor selbst ist ein flaches Bauteil, das - je nach Typ - mit einer Vielzahl von kleinen Füßchen auf der Hauptplatine festgelötet ist oder an seiner Unterseite eine große Anzahl von kleinen Stiften aufweist, mit denen es in einen speziellen Sockel gesteckt wird. Intel Pentium 4 B/2,53 Dieser Renner erreicht einen Front Side Bus von 533 MHz indem der interne Takt zwischen Northbridge und Chipsatz von 100 MHz auf 133 erhöht wurde und durch die so genannte Quad-Pumped-Technologie werden vier Datenpakete pro Zyklus gleichzeitig übertragen. PC-Grundlagen Seite 8 von 20

9 BUSSYSTEME Computer Bussysteme bestehen aus einer Vielzahl von parallelen Drahtleitungen für die Datenübertragung innerhalb der Computerkomponenten. Der Einfachheit halber kann man sich ein Bussystem wie eine Autobahn vorstellen, die Drahtleitungen stellen dabei die Fahrbahnen dar. Jetzt sehen wir uns ein PC Bussystem etwas genauer an. Es ist in drei Bereiche aufgeteilt, dies ist: Steuerbus für die Zugriffssteuerung Adressbus für den Adresstransfer sowie dem Datenbus für den Datentransfer Hier werden die Nutzdaten hin und her geschoben An dem Steuerbus sitzt ein Taktgenerator, der die Geschwindigkeit vorgibt. Die Rechenaufgaben selbst werden über den Adressbus transportiert, schließlich kann die CPU nur mit Adressen rechnen. Die jeweiligen Ergebnisse werden schließlich über den Datenbus zu den jeweiligen Geräten transportiert. PC-Grundlagen Seite 9 von 20

10 SPEICHER Der Hauptspeicher oder besser Arbeitsspeicher des PC gibt auch Auskunft über die Leistungsfähigkeit Ihres Rechners. Er wird als RAM bezeichnet (Random Access Memory) was "Speicher mit wahlfreiem Zugriff" bedeutet. SDRAM II Auch als DDR-SDRAM bekannt (Double Data Rate, also doppelte Takt Daten Rate) sind die Speicherchips eine Weiterentwicklung der SDRAM Module. Technisch wurde dies durch eine neue Leseroutine realisiert. Zu erkennen sind solche Module an der anderen Bauform und an der Anzahl der Pins, schließlich kommen hier 184 anstelle 164 zum Einsatz. DDR RAM ist ideal für Hightech Anwendungen in speziellen Servern mit einer Software die diese Fähigkeiten nutzen kann. Für moderne Mainboards mit schnellen Chipsätzen ist DDR SD-RAM ohnehin Voraussetzung um den vollen Leistungsumfang zu nutzen. Die aktuellen Versionen wie etwa PC1600, PC2100 und PC2700 bieten schon reichlich Leistung um einem Pentium 4 als schnelle Basis zu dienen. Mit der Einführung der Nachfolger, PC3200, wird die Steigerung weiter gehen. PC-Grundlagen Seite 10 von 20

11 FESTPLATTE Die Festplatte, auch Hard Disk genannt, ist das wichtigste Speichermedium für Daten in einem Computer. Auf ihr wird das Betriebssystem gespeichert, das den Computer erst benutzbar macht, die Software, mit der man arbeitet und schließlich auch noch die Daten, die man mit diesen Programmen erzeugt. Die neueren Modelle von Festplatten erreichen heute bereits Drehzahlen größer U/min. Das eingesetzte Material, die Steuerungsmechanik und die Magnetscheiben haben sich im Aufbau dem Fortschritt angepasst. Aus diesem Grund können mehr Daten gespeichert, und es kann schneller auf die Daten zugegriffen werden, als dies bei einer konventionellen Diskette der Fall ist. Die meisten Festplatten enthalten zwischen zwei bis acht einzelne Platten. EIDE Festplatten mit ATA/100 und ATA/133 sind heute die üblichen Festplattentypen. Der high End Bereich setzt weiter auf SCSI. Als neuer Standard entwickelt sich Serial ATA und wird die EIDE Festplatten mittelfristig ablösen. Schon im Februar 2000 stellte Intel in San Jose auf dem IDF (Intel Developer Forum) die Fassung des neuen Standards vor. Diese erste Version nach dem Standard 1.0 (Ultra SATA/1500) erreichte bereits eine Übertragungsrate von 1,5 GBit/s. PC-Grundlagen Seite 11 von 20

12 PERIPHERIE Peripheriegeräte sind alle an den PC angeschlossenen Ein- und Ausgabegeräte, externe Speicher und sonstige Datenendeinrichtungen die mit dem PC verbunden sind. Heute wird oftmals auch der Begriff Zubehör genutzt. Eine kleine Auswahl finden Sie hier. Drucker Plotter Keyboard Mouse Trackball Joystick Scanner externe Datenträger, wie ZIP Drive, Wechselfestplatten usw. USB Geräte FireWire Geräte Bluetooth Geräte IrDa (Infrarot Datenübertragungs-Geräte) die PC Card Geräte (früher bekannt als PCMCIA) PC-Grundlagen Seite 12 von 20

13 GRAFIKKARTE Die Grafikkarte ist eine Hardwarekomponente des Computers (Steckkarte), die die Daten für die Bildschirmausgabe verarbeitet. Sie bestimmt die Bildschirmausgabe und ist so für die Bildauflösung, Bildwiederholfrequenz, Farbanzahl und die Geschwindigkeit des Aufbaus der Grafik auf dem Bildschirm verantwortlich. Grafikkarte sollte an die Leistungsfähigkeit des Computers angepasst sein. Bei allen neueren Grafikkarten ist ein Beschleunigerchip eingebaut, die häufigsten kommen von Nvidia und Ati. Hier zwei neuere Vertreter dieser Gattung: Nvidia Geforce FX 5900 Ati Radeon 9800 pro PC-Grundlagen Seite 13 von 20

14 SOUNDKARTE Auch Audiokarte genannt. Eine intern im PC installierte Steckkarte, die digitalisierte Klänge wiedergeben kann. Die Soundkarte verfügt über verschiedene Aus- und Eingänge, z.b. für Lautsprecher, Mikrofon, Verstärker etc. Viele Soundkarten haben auch einen Midi-Anschluss und können analoge Klänge digitalisieren. Außerdem gibt es hier unterschiedliche Soundcodierungen. Dolby Digital Benutzt eine digitale 5.1-Codierung, allgemein auch als Dolby Digital oder, nach dem benutzten Kompressionsverfahren, auch als AC 3 bezeichnet. Das Dolby-Digital-Verfahren ist für private Anwender an die DVD gebunden. Sie ist zurzeit das einzige verbreitete Medium, das acht unabhängige Tonkanäle zur Verfügung stellt. MPEG MPEG1, ist der Standard, auf dem Video-CD und MP3s basieren. MPEG2 ist die Grundlage für Set-Top-Boxen (digitales Fernsehen) und DVDs. Multimedia auf Webpages wird im Standard MPEG4 beschrieben. Die aktuelle Ausgabe ist MPEG7, der als Multimedia Content Description Interface angeführt wird. PC-Grundlagen Seite 14 von 20

15 SOUNDSTANDARDS für SPIELE Der Unterschied zu den oberen besteht darin, dass sich die Soundquelle bewegt und zwar abhängig vom Spieler. DirectSound 3D Grundlegend ist in Windows 98/XP schon ein 3D-Sound durch DirectX 7.0 implementiert. DirectSound 3D ist ein Teil dieses Paketes und die Schnittstelle für eine hardwareunabhängige räumliche Soundreproduktion. Die mit dieser Funktionsbibliothek erzeugbaren Positionierungen werden auf Softwarebasis berechnet und sind von eher mäßiger Qualität. A3D Aureal A3D ist ein Verfahren der räumlichen Sounddarstellung, das auf der Positionierung von Koordinaten im Raum basiert und nicht auf DirectSound 3D aufsetzt. Zur Positionierung werden drei Koordinaten und die Geschwindigkeit benötigt. Environmental Audio Environmental Audio (EAX) benutzt eine Soundpositionierung, die auf unterschiedlichen Raummodellen basiert. PC-Grundlagen Seite 15 von 20

16 DVD Abkürzung für "Digital Versatile Disk" oder "Digital Video Disk". Datenträger, ähnlich der CD, aber mit einer höheren Speicherkapazität, die durch eine engere Spurführung erreicht wird. Die DVD kann in zwei Lagen sowie beidseitig benutzt werden, so dass die Speicherkapazität bis zu 25mal so groß sein kann, wie bei der CD. Aufgrund der hohen Speicherkapazität eignet sich die DVD besonders gut für digitalisierte Filme mit zusätzlichen Besonderheiten wie verschiedene Sprachen oder Untertitel wurden so genannte Regionalcodes eingeführt, die verhindern sollen, dass z.b. US-DVDs nicht auf europäischen Geräten abgespielt werden können und umgekehrt. Die Welt wurde dafür in sechs Regionen aufgeteilt: z.b : Ländercode 2:Japan, Westeuropa, Mittlerer Osten, Südafrika DVD-Laufwerke ähneln CD-ROM-Laufwerken und sind abwärtskompatibel, das heißt sie können auch CD-ROMs, CD-Rs, CD-RWs und Audio-CDs lesen. Es gibt auch DVD-Brenner aber noch keinen einheitliche Standard bei den Rohlingen. DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio Filme, Musik DVD-R einmal beschreibbar DVD-RAM DVD+RW DVD-RW wiederbeschreibbar unterschiedliche Speicherkapazitäten PC-Grundlagen Seite 16 von 20

17 LINKLISTE: Mainboard CPU Bussysteme Speicher Festplatten Peripherie Grafikkarten Soundkarte Soundstandards für Spiele DVD PC-Grundlagen Seite 17 von 20

18 FRAGENKATALOG: 1. Aus welchen Teilen besteht die Hauptplatine? (Nennen Sie mindestens 4 Bestandteile) 2. Wozu dient die CPU? 3. Finden Sie heraus ob der FSB von 533 MHz noch aktuell ist, und notieren Sie den neuen/gleichgebliebenen Wert! (siehe Linkliste)! 4. Nennen Sie die drei Bussysteme eines PCs, wozu dienen diese? 5. Wie nennt man den Hauptspeicher eines PCs noch? Was bedeutet diese Abkürzung? 6. Geben Sie ein Beispiel für einen Speicher! 7. Was ist eine Festplatte und welche Standards kennen Sie? PC-Grundlagen Seite 18 von 20

19 8. Was versteht man unter Peripherie? (Nennen Sie 4 Beispiele) 9. Was ist eine Grafikkarte? 10. Woran erkennt man die Leistungsfähigkeit der Grafikkarte? 11. Wozu dient eine Soundkarte? 12. Nennen Sie eine Soundcodierung und erklären Sie diese! 13. Was ist der Unterschied zwischen den Soundstandards für Spiele und den normalen Soundcodierungen? 14. Erklären Sie einen der Soundstandards! 15. Was ist eine DVD? PC-Grundlagen Seite 19 von 20

20 16. Was bedeutet der Regionalcode? 17. Gibt es einen einheitlichen Standard bei wiederbeschreibbaren DVDs? 18. Welche Arten von DVDs kennen Sie? PC-Grundlagen Seite 20 von 20