Telekolleg - Informatik


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Technologie - 6. Mikrocomputertechnik 2. Aufbau eines Mikrocomputers

Wir öffnen das Gehäuse eines PC. Die wesentlichen Komponenten lassen sich leicht identifizieren. Wie Sie sie erkennen und was ihre Aufgabe ist, erfahren Sie hier.

Stand: 13.04.2017

Mikrocomputer | Bild: BR

Es ist bei Computern ziemlich einfach, das Gehäuse zu entfernen, weil er so durch Austausch oder Ergänzung von Komponenten modernisiert werden kann. In oben stehendem Bild sehen Sie einen Personal-Computer mit geöffnetem Gehäuse. Natürlich gibt es bei den Bestandteilen eines Computers Unterschiede je nach Hersteller und Alter.

Das Motherboard ist eine große elektronische Platine.

Aber die wesentlichen Komponenten lassen sich meistens ganz gut identifizieren: Auf der Hauptplatine - auch Motherboard genannt - befindet sich ein besonders großer integrierter Baustein.

Den Hauptprozessor erkennt man an seinem großen Kühlkörper mit Gebläse.

Das ist der Mikroprozessor - links im Bild zu sehen. Früher, vor der Einführung von hochintegrierten Halbleiterbausteinen, sprach man von der zentralen Recheneinheit; die englische Bezeichnung dafür ist Central Processing Unit, abgekürzt CPU. Die Fähigkeiten von Computer-CPUs haben sich in den letzten Jahren sehr schnell entwickelt. Die Tendenz ist: immer schneller, immer mehr Rechenleistung, immer kleiner.

Leistungsfähigkeit

Struktur einer Hochleistungs-CPU von Intel mit 6 Prozessorkernen, Speicher und E/APeripherie

Um 2010 wurde die Grenze von 1 Milliarde (109) Transistoren auf einem Chip überschritten, die im Bildbeispiel auf einer Siliziumfläche von nur 21 mal 11 mm untergebracht sind. Dabei muss eine Verlustleistung von 130 W als Wärme durch einen großen Kühlkörper mit eigenem Lüfter abgeführt werden.

Der Schwingquarz (im Alugehäuse) bestimmt den Takt des Computers.

Ganz in der Nähe des Prozessors ist auf der Hauptplatine eine Takteinheit untergebracht. Hier werden die Gigahertz vorgegeben, mit denen moderne Personal-Computer arbeiten. Ein Gigahertz (1 GHz) sind eine Milliarde Impulse pro Sekunde. Der Arbeitstakt eines Computers wird von einem Schwingquarz vorgegeben, der sich in einem Gehäuse befindet – Schwingquarze werden auch in Uhren als Taktgeber verwendet.

Der RAM-Arbeitsspeicher eines Computers ist meist auf kleinen steckbaren Platinen mit vielen gleichartigen ICs untergebracht.

Beim Vergleich der Leistungsfähigkeit verschiedener Personal-Computer spielt neben der Taktzahl auch der Arbeitsspeicher eine wichtige Rolle; bei PCs war um 2010 bereits eine Speichergröße im Bereich von 2 ... 4 Gbyte üblich. Arbeitsspeicher ermöglichen ein besonders schnelles Auslesen und Abspeichern von Zwischenergebnissen, damit der Prozessor seine mögliche Rechengeschwindigkeit auch tatsächlich entfalten kann.

Speichersysteme

In dem BIOS-Baustein sind die ersten Befehle nach dem Einschalten gespeichert.

In der Nähe des Prozessors gibt es noch einen kleinen, sehr wichtigen Speicher: das BIOS. Die in ihm gespeicherten Befehle aktivieren nach dem Einschalten die wichtigsten Eingabe- und Ausgabegeräte des Computers.

Experiment mit einer geöffneten Festplatte

Für größere Speichermengen steht im Personal-Computer eine Festplatte (Harddisk) bereit. Eine Festplatte ist ein lesbarer und beschreibbarer Speicher, also ein RAM-Speicher. RAM bedeutet Random Access Memory.

Ein- und Ausgabegeräte

Einige Ein- und Ausgabegeräte eines Computers

Zu einem PC können Sie sich verschiedene Zusatzgeräte anschaffen. Eingabegeräte sind die Tastatur, die Maus, der Scanner und ein Grafik-Tablett. Der Lautsprecher, der Bildschirm und der Drucker sind Ausgabegeräte des Computers. Ein Modem dagegen ist Ein- und Ausgabegerät zugleich. Bei einem Computer verwendet man gerne die Begriffe Hardware und Software, die selbsterklärend sind. Zur Hardware gehören alle Bestandteile, die man anfassen kann, zur Software all die verschiedenen Programme, die eigentlich erst die Leistungsfähigkeit eines Computers ermöglichen. Ohne Hardware läuft zwar keine Software, aber ohne Software ist eine Computerhardware wertlos.


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