Um nochmal alles in Erinnerung zu rufen, gibt es hier noch ein kleines Quiz ;-).
Computer für Einsteiger – Peripherie Quiz
Computer für Einsteiger – Teil 2 Peripherie
Was sind überhaupt Peripherie Geräte?
Peripherie kommt vom altgriechischen und bedeutet so viel wie herumtragen. Bei den Peripheriegeräten handelt es sich also um Geräte die man herumtragen kann. Alles was mit dem Computer zur Ein- oder Ausgabe verwendet wird. Ausgabegeräte machen Daten sichtbar oder hörbar. Eingabegeräte sind Geräte, welche Daten an den Computer übermitteln. Beispiele für Peripheriegeräte sind Tastatur, Maus, WLAN-Stick, Drucker und Lautsprecher.
Peripherieschnittstellen
Damit diese Geräte mit dem Computer kommunizieren können, benötigen sie gewisse Schnittstellen. Die aktuell gängigste Schnittstelle ist der universal serial bus (USB), aber es gibt noch mehr, welche ich in den nächsten Kapiteln vorstellen möchte:
USB-Schnittstelle
Die aktuell am häufigsten verwendet Schnittstelle ist der USB-Anschluss. Dies liegt daran, dass er wirklich so universal ist, wie bereits seine Name andeutet. Egal ob WLAN, Tastatur, Drucker oder Smartphone, alle können via USB mit dem Computer kommunizieren. Das tolle an USB ist, dass die Geräte sogar im laufenden Betrieb verbunden werden können (plug & play oder auch oft hot plugging genannt). Die Daten werden dann, wie der Name ein weiteres mal verrät, bitweise seriell übertragen. Jedes Bit wird hintereinander in einer Reihe gesendet, wie, wenn mehrere Artikel hintereinander am Kassenband liegen. Am Ende weiß die Kassa, wie viele Artikel es waren und kann daraus einen Preis kalkulieren. Der Computer weiß dies durch spezielle Bits, die auch Flags genannt werden, welche für ein vertieftes Kapitel aufbewahrt werden.
Mittlerweile gibt es eine Unmenge an unterschiedlichen USB-Standards und Steckertypen, diese werden dann in einem eigenen Beitrag behandelt.
Parallele Schnittstelle
Wo es eine serielle Schnittstelle gibt, da gibt es auch eine Parallele. Centronics hat in den 70er Jahren ein Protokoll, welches nicht standardisiert war, vorgestellt, welches Computer ermöglichte Daten parallel an den Drucker zu übertragen. Dieses Protokoll und der Anschluss wurden bis Mitte der 90er Jahre noch genutzt. Das Protokoll unterstützte einen 8 Bit parallel Betrieb, was bedeutete, dass 8 Leitungen Zeitgleich Daten senden und später sogar empfangen konnten. Der größte Nachteil war, dass es zu wenige Anschlüsse gab und nicht jedes Gerät eine Weiterleitung der Daten unterstützte, dazu wurde nämlich zwei Steckplätze benötigt. Ein weitere Nachteil war die Fehleranfälligkeit, da 8 Leitungen gleichzeitig Daten senden, konnte sich schnell ein Fehler einschleichen. Daher waren die Kabel auch selten länger als einen Meter. Das Protokoll werde mehr oder weniger komplett vom Markt verdrängt. Heutzutage erfolgt die Kommunikation fast nur noch über die USB-Schnittstelle.
PS/2
Auch immer seltener auf modernen Mainboards, aber immer noch häufig vertreten ist die PS/2 Schnittstelle. Die Schnittstelle hat nichts mit der Playstation 2 zu tun, sondern ist der Anschluss für Tastatur und Maus, welche noch über den 6 Pin-Stecker verfügen. Mit Farbcodes markiert kann hier das richtige Gerät an die richtige Buchse angeschlossen werden. Violet ist für die Tastatur und Grün für die Maus. Wenn beide Farben auf dem Anschluss sind, ist es ein Dualport der mit passendem Splitter für beides gleichzeitig oder nur eines der beiden Geräte verwendet werden kann.
Monitor
Für den Computer-Monitor gibt es eine ganze Reihe von Schnittstellen:
VGA ist der blaue, trapezförmige Anschluss, welcher noch analoge Signale überträgt.
DVI ist der Nachfolger von VGA und liefert bereits digitale Signale. Der Vorteil von digitalen Signalen liegt vor allem an der verbesserten Qualität, höheren Bildrate und Unterstützung von Auflösungen von 1920×1200 Pixel und 2560×1600 Pixel bei Dual Link. Offiziell kann DVI übrigens keinen Ton übertragen.
DisplayPort, der Nachfolger von DVI, unterstützt die Übertragung von Bild und Ton sowie Auflösungen von bis zu 5K (5120×2880 Pixeln). Auch für DisplayPort gibt es bereits einen Nachfolger.
eDP mit dem Standard 1.4a unterstützt sogar Auflösungen bis zu 8K. Natürlich gibt es auch noch den Nachfolger von SCART am Fernsehen, welcher sich auch in der Computerwelt immer mehr durchsetzt – HDMI.
HDMI 2.1 sind die selben Auflösunge wie bei eDP möglich, daher sind auch für HDMI 8K keine Herausforderung mehr.
Audio
Bei den Audioschnittstellen gibt es mittlerweile fast nur noch die High Definition Audio (HDA) Schnittstelle. Diese standardisierte Schnittstelle bietet die Möglichkeit 5.1 Dolby Digital auszugeben bis hin zu 7.1 (8 Kanälen) Ebenfalls ist die gleichzeitige Verarbeitung von mehreren Audioverbindungen möglich. Die Farbcodes für die Anschlüsse sind einheitlich:
Pink ist der Analoge Audio Eingang, zum Beispiel für das Mikrofon
Hellblau ist der Analoge line-in Audioeingang
Hellgrün ist der Stereo Ausgang
Schwarz für Surround-Lautsprecher hinten
Orange für den Subwoofer
Silber für Surround-Lautsprecher in der Mitte
Ebenfalls gibt es noch einen optischen Ausgang, der alles über ein Lichtwellenleiter (LWL) Kabel übertragen kann.
RJ45 (Netzwerk)
Der RJ45 Anschluss ist ein standardisierter Netzwerkanschluss für Computer, Switch und Router. Bei älteren Computern war die Pinbelegung Patch oder Crossover noch ein wichtiges Thema, welches mittlerweile zum Glück nicht mehr relevant ist. Zu Netzwerkkabel, Pinbelegungen und Standards gibt es noch einen eigenen Beitrag 😉
Computer für Einsteiger – Mainboard Quiz
Um nochmal alles in Erinnerung zu rufen, gibt es hier noch ein kleines Quiz ;-).
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Computer für Einsteiger – Teil 1 Mainboard
Diese Beitragsreihe richtet sich gerade an Anfänger die Interesse an Computern und ihren Komponenten haben. Ich werde hier ganz oberflächlich anfangen und mit weiteren Beiträgen in die Tiefe gehen.
Einleitung
Immer wieder höre ich, dass das Mainboard, manchmal auch Motherboard genannt, das Gehirn des Computers sein. Das stimmt an sich so nicht. Da es nur mit allen angeschlossenen Komponenten mit dem Gehirn vergleichbar ist. Viel mehr ist das Mainboard die Schaltzentrale zur Kommunikation aller notwendigen Komponenten eines Computers – sozusagen die Nervenbahnen.
Formfaktoren
Bei den Formfaktoren für Mainboards herrscht Wort wörtlich das größte Chaos. Es git mehr als 20 verschiedene größen, wie zum Beispiel ATX, BTX, ITX. Hier heißt es, ruhe bewahren, Wunschmainboard aussuchen und dann erst das passende Gehäuse. Um ein die Aufregung noch ein wenig zu reduzieren, ATX ist der am häufigsten verwendete Standard und in den meisten Fällen haben die Computergehäuse Schraubenlöcher für die gängigsten Standards.
Erweiterungssteckplätze
Moderne Mainboards liefern fast alles, was für einen aktuellen Computer wichtig ist, bereits fix verbaut (on board). Zum Beispiel sind so gut wie immer eine Grafikkarte, Soundkarte, Netzwerkanschluss und USB-Anschlüsse direkt auf der Platine verlötet. Erweiterungskarten verlieren dadurch immer mehr an Bedeutung. Daher reduzieren die Hersteller auch immer häufiger die Erweiterungssteckplätze, manchmal wird sogar komplett darauf verzichtet. Aktuell wird bei den Steckplätzen auf Peripheral Component Interconnect Express(PCIe) gesetzt. Wobei hier gleich das erste Missverständnis aufkommt, welches ich schon öfter gehört habe. PCI x16 bedeutet nicht, dass der Anschluss 16 mal schneller ist. Die Zahl sagt lediglich wie viele PCIe Leiterbahnen zu diesem Steckplatz gehen, daher bedeutet x16, dass 16 Leiterbahnen am Anschluss anliegen. Die Standards sind aktuell PCIe 1.0 – 6.0.
CPU-Sockel
Die central processing unit (CPU) ist der Denkapparat eines jeden Computers. Sie kann in einer ungeheuren Geschwindigkeit einfache Kalkulationen ausführen, welche der Computer zum laufen seiner Programme benötigt. Je nach aufgabe des Computers werden natürlich mehr oder weniger Rechenaufgaben benötigt, daher gibt es einen Anschluss am Mainbord, der den Prozessor aufnimmt, ein sogenannter Socket. Hier gibt es zwei große Herstelle, bei denen sich die Bauform der Prozessoren unterscheidet. Zum einen Intel mit dem aktuellen „LGA 1200“ Socken und zum anderen AMD welcher aktuell auf den „AM4“ Socken setzt . Vorsicht ist beim Kauf des Prozessors trotzdem geboten, nur weil der Prozessor auf den Sockel passt, heißt es noch nicht, dass er auch kompatibel ist. Jeder Hersteller hat eine Liste von seinen Mainboards und mit welchen Prozessoren dieses getestet wurde.
Hier noch ein direkter Vergleich der aktuellen Sockets:
Intel „LGA 1200“ und AMD „AM4“.
Copyright Intel Socket: https://en.wikipedia.org/wiki/File:LGA1200_Socket.jpg
Copyright AMD Socket: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Socket_AM4.png
RAM Steckplätze
Random Access Memory (RAM) oder auf bekannt als Arbeitsspeicher, ist das Kurzzeitgedächtnis des Computers. Sobald ein Programm gestartet wird, werden die dafür notwendigen Informationen in den Arbeitsspeicher geladen – dieser wird oft auch als Primärspeicher bezeichnet. Die zum ausführen des Programmes notwendigen Berechnungen führt werden dann zwischen Arbeitsspeicher und CPU ausgeführt. Arbeitsspeicher ist oben drauf viel schneller als Festplattenspeicher. Daher ist eine für die Anwendung benötigte, ausreichende Speicherkapazität wichtig. Bei der richtigen Wahl für den Arbeitsspeicher hilft wieder eine offizielle angäbe vom Mainboard Hersteller. Diese listen mit der Platine getestete Riegel standardmäßig auf. Es gibt übrigens DDR1 bis DDR5 in verschiedensten Bauformen. Da die Komplexität hier den Rahmen sprengen würde, werde ich einen eigenen Beitrag über Arbeitsspeicher machen. Hier nur der Tipp, haltet euch an die Angaben des Mainboard-Herstellers, dann kann nichts schief gehen ;-).
Laufwerksanschlüsse
Eine wichtige Rolle spielen auch die Anschlüsse für die Laufwerke. Hier kommt es ganz auf die individuellen Wünsche an. Manchmal wird noch ein IDE-Anschluss für ältere Hardware benötigt, diese werden zwar seltener, sind aber immer noch vertreten. Der aktuelle Standard ist Serial Attachment (SATA), wobei auch hier die Revisionen 1 – 3.5 vertreten sind. Natürlich gilt hier auch, je neuer, desto schneller. Wobei hier die Geschwindigkeit nicht mehr ganz so eine große Rolle spielt. Viel wichtiger ist die Anzahl der Anschlüsse. Sollen viele Datenträger mit dem Mainboard verbunden werden, dann müssen natürlich genügend Anschlüsse bereit gestellt werden. Wird lediglich eine Festplatte oder ein Laufwerk benötigt, muss hier nicht so sehr darauf geachtete werden.
M.2
Auch oft als Next Generation Form Factor (NGFF) bezeichnet, ist ein Steckplatz, welcher sich direkt am Mainboard befindet und meinst für Speichermedien genutzt wird. Der Vorteil liegt klar auf der Hand, bei modernen Festplatten (SSDs) ist der Flaschenhals für die Geschwindigkeit das Kabel und der Stecker. Durch die sehr hardwarenahe Verbindung kann die M.2 SSD ihre Daten viel schneller an den Arbeitsspeicher weitergeben und dadurch können Programme noch schneller laufen. Auch hier gibt es verschieden Formfaktoren und ein paar Grundregeln zu beachten, dazu gibt es wieder einen eigenen Beitrag.
BIOS (Batterie)
Auch hier gibt es oft Verwirrung. Zum einen hat so gut wie jeder Computer kein Basic Input/Output System (BIOS) mehr sondern ein Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Klingt jetzt sehr kompliziert und ganz so einfach ist es auch nicht zu erklären, aber in einfachen Worten ist es, egal ob UEFI oder BIOS, ein mini Betriebsystem, welches beim Start die Hardware prüft und nach einem Betriebsystem zum booten sucht. Die Batterie ist übrigens auch nicht für das BIOS an sich sondern für einen kleinen Chip der die geänderten Einstellungen beim BIOS oder beim UEFI Speichert. Der CMOS-Chip, welcher die Einstellungen speichert, ist nämlich ein flüchtiger Speicher. Sobald die Batterie entfernt wird, ist alles auf default gestellt. So kann zum Beispiel ein vergessenes BIOS-Kennwort wieder gelöscht werden. Bei UEFI kommt es wiederum auf den Hersteller an, manche speichern ihre Informationen auch auf flüchtigen Speichen, andere hingegen verwenden einen integrierten Flash-Speicher.
Stromanschluss
Auch hier gibt es einen Standard welcher Advanced Technology Extended (ATX) genannt wird und ja, es gäbe auch andere Standards, aber beim Großteil der Computer am Markt kommt entweder ein ATX-Netzteil zum Einsatz oder ein Niederspannungsnetzteil mit dem klassischen Runden Buchsenstecker, welcher eher von Laptops bekannt ist. Hier sind die Anzahl der PINs ein wichtiges Kriterium. So gut wie jedes neue Netzteil bietet einen 24 PIN Hauptconnector und einen 8 und/oder 4 PIN CPU connector. Wie meistens, gilt auch hier, Beschreibung des Motherboard Herstellers lesen und entsprechendes Netzteil anschaffen.
