Was ist Computerhardware?

Aug 28 2012
Ohne Hardware ist selbst die beste Software, die jemals entwickelt wurde, nutzlos. Welche Komponenten müssen Sie zusammengebaut haben, bevor Sie hochfahren und losklicken können?
Haben Sie sich jemals gefragt, was sich im Inneren Ihres Computers befindet? Dieses Video von nimmt Sie mit auf eine virtuelle Tour durch einen Desktop-Computer.

"Nun, das ist ernsthafte Hardware."

Es ist die Art von Satz, den man in einem Actionfilm erwartet, wenn Arnold Schwarzenegger ein Arsenal an Waffen und Sprengstoff in die Hand bekommt. Oft wird derselbe Satz jedoch auf die Welt der Computer angewendet. Möchten Sie die neuesten Videospiele spielen ? Du packst besser ernsthafte Hardware ein. Diese Maschine, die für die Videobearbeitung gebaut wurde? Es packt ernsthafte Hardware! Aber was ist überhaupt Computerhardware?

Kurze Antwort: Computerhardware besteht aus den physischen Komponenten, die einen Computer zum Laufen bringen. Software hingegen ist die Programmierung, die all diesen Komponenten sagt, was sie tun sollen. Windows und Photoshop und Webbrowser sind Software. Zu wissen, wie man Software bedient, ist ein bisschen wie Autofahren zu können: Dafür nutzt man den Computer täglich. Aber Hardware zu verstehen, ist wie zu wissen, wie das Auto funktioniert. Wenn Sie zwischen ernsthafter Hardware und Ho-hum-Hardware unterscheiden können, werden Sie nicht zu viel Geld für einen mittelmäßigen Computer ausgeben (oder einen Weg kaufen, der leistungsstärker und teurer ist, als Sie brauchen).

Wir alle wissen, dass Hardware die physischen Teile beschreibt, die einen Computer zum Leben erwecken. Aber was sind das für Einzelstücke? Nun, Sie haben wahrscheinlich schon vom Prozessor oder der zentralen Verarbeitungseinheit ( CPU ) gehört. Das ist das Herz des Computers. Es ist ein Chip, der Anweisungen von Programmen (Software) entgegennimmt, Berechnungen anstellt und die Ergebnisse ausspuckt. Es mag der wichtigste Teil sein, aber es ist sicherlich nicht der einzige – und wie das Verständnis der Teile eines Autos kann das Verständnis der Computerhardware Ihnen helfen, ein Auto zu reparieren, wenn etwas schief geht.

Inhalt
  1. Die Bausteine ​​eines Computers
  2. Die Evolution der Computerhardware
  3. Verschiedene Arten von Computern
  4. Anmerkung des Verfassers

Die Bausteine ​​eines Computers

Heutige CPUs sind winzig, aber sie sind in der Lage, umfangreiche, schnelle Berechnungen durchzuführen.

In den 1980er Jahren waren Computer klein genug, um in unsere Häuser zu passen, aber immer noch zu teuer und spezialisiert, um von der durchschnittlichen Person zusammengebaut zu werden. Das hat sich in den 1990er und 2000er Jahren wirklich geändert, und jetzt sind Computer mit den richtigen Teilen, ein wenig Geduld und einem Schraubendreher erschreckend einfach zusammenzubauen.

Es gibt einige grundlegende Teile, die in jeden Computer passen . Ein Gehäuse oder Turm enthält alle Komponenten mit einem großen offenen Bereich, der auf ein Motherboard passt . Stellen Sie sich das Motherboard als das Nervensystem des Computers vor: Es ist eine große Glasfaserplatte, in die Schaltkreise geätzt sind, die alle Komponenten eines Computers miteinander verbinden. Jedes Stück Computerhardware wird mit dem Motherboard verbunden.

Zu den Gehäusen gehören auch Lüfter, um einen Computer kühl zu halten, und Platz für ein großes Netzteil oder PSU, das die Stromumwandlung für alle Teile eines Computers übernimmt. Random Access Memory (RAM) ist eine integrierte Schaltung, die Daten so speichert, dass sie für den Prozessor schnell zugänglich sind. Festplatten und Solid-State-Laufwerke speichern Gigabyte oder Terabyte an Daten mit unterschiedlichen Technologien. Eine Grafikkarte ist ein eigenes kleines Ökosystem mit einem Prozessor, der anderen Aufgaben als der CPU und Hochleistungs-RAM gewidmet ist. Und das ist so ziemlich alles, was man braucht, um einen Computer zum Laufen zu bringen. Wenn der Prozessor an das Motherboard angeschlossen ist, liegt ein Kühlkörper oben auf, um ihn kühl zu halten.

Die Teile von heute sind besser gekennzeichnet, die Gehäuse von heute sind zugänglicher und Computerhardware ist billiger als je zuvor, aber die tatsächliche Zusammensetzung eines PCs hat sich nicht wirklich verändert.

Die Evolution der Computerhardware

Die grundlegenden Komponenten eines Personal Computers sind heute mehr oder weniger dieselben wie in den 1990er Jahren. Na ja, vielleicht eher "weniger" als "mehr". Teile erfüllen immer noch die gleichen Gesamtfunktionen wie früher. Das Motherboard dient immer noch als zentraler Knotenpunkt des Computers, an dem alles angeschlossen ist. der Prozessor folgt weiterhin Anweisungen; RAM speichert Daten immer noch für den schnellen Zugriff, und Festplatten speichern Daten immer noch langfristig. Die Art und Weise, wie diese Teile verbunden sind und wie schnell sie arbeiten, hat sich jedoch enorm verändert.

Viele Leute, die über Verbesserungen bei Computern sprechen, beziehen sich auf das Moore'sche Gesetz , das im Wesentlichen besagt, dass sich die Anzahl integrierter Schaltkreise in Mikroprozessoren innerhalb von zwei Jahren verdoppeln wird. Je mehr integrierte Schaltkreise oder Transistoren ein Chip hat, desto schneller wird er sein. Aber das ist nur eine Sache, die Computer schneller und besser macht. Beispielsweise hat die magnetische Speicherung von Festplatten seit den 1990er Jahren enorm zugenommen. Wir messen Laufwerke in Terabyte, wenn wir sie früher in Megabyte gemessen haben. Auch neue Schnittstellen zur Datenübertragung machen einen großen Unterschied. Die Parallel-ATA-Systeme erreichten eine Geschwindigkeit von 133 MB pro Sekunde, während Serial ATA oder SATA derzeit bis zu 6 Gigabit pro Sekunde (768 Megabyte) unterstützt.

In letzter Zeit haben Computer damit begonnen, anstelle von Festplatten Festkörper- oder Flash-Speichertechnologie zum Speichern von Daten zu verwenden, wodurch Computer noch schneller auf Daten zugreifen können. Seit dem Aufstieg des Smartphones ist die Computerhardware kleiner denn je geworden. Aber selbst im Smartphone-Bereich erledigen viele der gleichen Komponenten die gleichen Aufgaben wie in großen Computern.

Verschiedene Arten von Computern

Während Laptops, Tablets und Smartphones alle unterschiedliche Formfaktoren haben, sind ihre internen Komponenten ziemlich ähnlich.

Laptops , Desktops, Smartphones, Tablets: Ihre Anwendungsfälle könnten kaum unterschiedlich sein, oder? Wir verwenden Computer an mehr Orten und auf mehr Arten als je zuvor. Aber die internen Komponenten, die das ermöglichen, sind sehr ähnlich. In den meisten Fällen sind sie nur kleiner.

Intel stellt ULV- oder Ultra-Low-Voltage-Prozessoren für dünne und leichte Notebooks her, die mit weniger Watt betrieben werden als die normalen Laptop-Chips. Laptops verwenden auch weniger RAM und Festplatten als Desktops. Einige Laptop-Hersteller, wie Apple , löten sogar Solid-State-Speicher direkt auf das Motherboard, anstatt eine Festplatte einzubauen, was noch mehr Platz spart.

Telefone und Tablets müssen unglaublich kompakt sein. Anstelle eines Motherboards ist das Herz eines mobilen Geräts ein System-on-a-Chip oder SoC. Das SoC integriert alles – Prozessor, Grafikprozessor, RAM, Schnittstellen wie USB, Schnittstellen für Audio und mehr – auf einer einzigen Platine. Natürlich enthalten Touch-Geräte einige Hardware, die Desktop-Computer nicht haben, wie Touch-Controller zum Erfassen unserer Finger. Anstelle von internen Netzteilen enthalten Laptops und mobile Geräte Batterien.

Aber zum größten Teil sind sie alle Computer – die Hardware gibt es einfach in verschiedenen Formen und Größen.

Anmerkung des Verfassers

Ich bin seit meiner Kindheit von Computern fasziniert, aber erst als Teenager wusste ich wirklich, wie jede Komponente dazu beiträgt, dass mein Computer hochfährt und Spiele spielt. Ich habe es einfach gemocht, Spiele zu spielen und mit Windows herumzuspielen! Und selbst als ich anfing, darin herumzustöbern, fand ich Computer einschüchternd. Es gibt viele Teile zum Anschließen und viele Kabel zum Anschließen, und die freigelegten Schaltkreise sehen mächtig zerbrechlich aus. Aber in den 2000er Jahren haben die Hersteller von Computerteilen eine erstaunliche Arbeit geleistet, indem sie Gehäuse viel benutzerfreundlicher und Anweisungen und Teile leicht zu befolgen und zusammenzustellen gemacht haben. Mit ein wenig Recherche über die benötigten Teile kann heutzutage fast jeder einen Computer bauen!

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  • Funktionsweise von Grafikkarten
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Quellen

  • Intel.com. "Intel Education: The Journey Inside: Mikroprozessoren." (13. August 2012) http://educate.intel.com/en/thejourneyinside/explorethecurriculum/ec_microprocessors/
  • Neues Ei. "Newegg.com." (12. August 2012) http://newegg.com
  • Peckham, Matt. "Der Zusammenbruch des Mooreschen Gesetzes: Physiker sagt, dass es bereits passiert." 1. Mai 2012. (12. August 2012) http://techland.time.com/2012/05/01/the-collapse-of-moores-law-physicist-says-its-already-happening/
  • PBS.org. "Erfindung des Mikroprozessors." (13. August 2012) http://www.pbs.org/transistor/background1/events/micropinv.html
  • Walton, Jarred. "Mobile Ivy Bridge HD 4000-Untersuchung: Echtzeit-iGPU-Uhren auf ULV vs. Quad-Core." 1. Juni 2012. (13. August 2012) http://www.anandtech.com/show/5878/mobile-ivy-bridge-hd-4000-investigation-realtime-igpu-clocks-on-ulv-vs- vier Kern