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PC-Technik Grundlagen

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PC-Technik Grundlagen PC-Technik Grundlagen (Stand 2020) Karsten Bratvogel 1. Ausgabe, Januar 2021 ISBN 978-3-86249-941-0 PCT_2020 I PC-Technik – Grundlagen 1 Informationen zu diesem Buch 4 7 Grafikkarten 71 7.1 Funktionsübersicht Grafikkarten 71 2 Hauptplatine, Netzteil und Gehäuse 5 7.2 Grafikstandards 71 2.1 Aufbau und Funktion eines minimalen 7.3 Aufbau von Grafikkarten 73 Computersystems 5 7.4 Grafikprozessor und Beschleunigung 74 2.2 Definition Bussysteme 7 7.5 Grafikspeicher 77 2.3 Die Hauptplatine (Mainboard/Motherboard) 8 7.6 Bustypen und Schnittstellen für Grafikkarten 79 2.4 Komponenten des Mainboards 9 7.7 Passende Grafikkarte auswählen 82 2.5 Chipsatz 11 7.8 Übung 83 2.6 Central Processing Unit – CPU 12 2.7 CPU Prozessorsockel 14 8 Erweiterungssteckkarten 84 2.8 Weitere Komponenten eines Motherboards 18 8.1 Aufgaben von Erweiterungssteckkarten 84 2.9 Steckplätze 19 8.2 Netzwerkkarten 84 2.10 Anschlüsse 21 8.3 Den PC mit dem Internet verbinden 86 2.11 Baugrößen von Mainboard und Gehäuse 23 8.4 Soundkarten 89 2.12 Netzteil 25 8.5 Controller 92 2.13 Unterbrechungsfreie Stromversorgung 28 8.6 Übung 93 2.14 Übung 30 9 Externe Schnittstellen 94 3 Prozessor (CPU) 31 9.1 Die Legacy-Schnittstellen 94 3.1 Fertigungstechniken 31 9.2 USB 94 3.2 Merkmale von Prozessoren 31 9.3 FireWire (IEEE 1394) 97 3.3 Leistungsfähigkeit der Prozessoren messen 38 9.4 Thunderbolt 98 3.4 Intel-Prozessoren 40 9.5 eSATA (External SATA) 99 3.5 AMD-Prozessoren 43 9.6 USB4 100 3.6 Prozessorkühlung 45 9.7 Übung 100 3.7 Betriebsmodi des Prozessors 47 3.8 Übung 47 10 Massenspeicher 101 10.1 Einteilung von Speichermedien 101 4 Bussysteme 48 10.2 Flash-Speichermedien und Microdrives 101 4.1 PCI-Bus 48 10.3 Festplattenlaufwerke 102 4.2 PCI Express 51 10.4 Weitere Festplattenschnittstellen 106 4.3 Bussteckplätze in Notebooks 53 10.5 RAID-Systeme 108 4.4 Chronologische Übersicht aller Bussysteme 53 10.6 Optische Medien 109 4.5 Übung 54 10.7 Übung 111 5 Speicher 55 11 Ein- und Ausgabegeräte 112 5.1 Speichertechnologien 55 11.1 Tastatur 112 5.2 Der Arbeitsspeicher 58 11.2 Maus und Trackball 114 5.3 Speicheroptimierung 62 11.3 Scanner 115 5.4 Cache-Speicher 63 11.4 Drucker 116 5.5 Übung 64 11.5 Monitor 119 11.6 Der ergonomische Arbeitsplatz 123 6 I/O-Ports, DMA, IRQ, Speicheradressen 65 11.7 Übung 124 6.1 Wozu dienen I/O-Ports, DMA und IRQ? 65 6.2 I/O-Ports 65 12 Auswahlkriterien für PCs und Notebooks 125 6.3 DMA 66 12.1 Auswahlkriterien und Auswahlstrategien 125 6.4 IRQ 67 12.2 Stationäre Computer 127 6.5 Plug & Play 69 12.3 Mobile Computer 132 6.6 Übung 70 12.4 Spezielle Computervarianten 135 2 © HERDT-Verlag Inhalt I 13 PC montieren 136 17 Zugang zum Netzwerk und Internet 184 13.1 PC öffnen und schließen 136 17.1 Gemeinsamkeiten aller Desktop-Betriebssysteme 184 13.2 Sicherheitstechnische Prüfung 138 17.2 Netzwerkverbindungen einstellen 185 13.3 Arbeitsspeicher aufrüsten 140 17.3 Internetzugang – Grundlagen 189 13.4 Grafikkarte aus- und einbauen 141 17.4 Internetverbindung im Internet Explorer 13.5 Festplatte einbauen 142 einrichten 191 13.6 Optisches Laufwerk einbauen 145 17.5 Übung 194 14 Startvorgang des Computers 146 18 Betriebssystem und Desktop anpassen 195 14.1 Funktionsübersicht 146 18.1 Bildschirmeigenschaften und Ergonomie 195 14.2 BIOS-Einstellungen 148 18.2 Anzeige anpassen 195 14.3 Vorarbeiten für ein BIOS-Update 153 18.3 Windows-Komponenten hinzufügen bzw. entfernen 197 14.4 BIOS-Update mit einem Bootmedium vorbereiten 157 18.4 Anwendungsprogramme installieren bzw. entfernen 198 14.5 BIOS-Update mit einem Bootmedium durchführen 158 18.5 Programmkompatibilität 199 14.6 Updates mit einem Update-Tool (Live-Update) 159 18.6 Neue Hardware-Komponenten hinzufügen 200 14.7 Absturz beim BIOS-Update 159 18.7 Hardware manuell konfigurieren 201 14.8 EFI (Extensible Firmware Interface) – 18.8 Hardware unter Windows deaktivieren und Nachfolger des BIOS 160 deinstallieren 203 14.9 Booten eines Betriebssystems 160 14.10 Optionen des Systemstarts 162 19 Datensicherung durchführen 205 14.11 Übung 165 19.1 Sicherungsarten und -strategien 205 19.2 Datensicherungen mit Windows-Bordmitteln 208 15 Aktuelle PC-Betriebssysteme 166 19.3 Image-Sicherung mit einem Drittherstellerprogramm 214 15.1 Übersicht zu PC-Betriebssystemen 166 19.4 Übung 217 15.2 Microsoft Windows 166 15.3 Eigenschaften von Windows 169 20 Daten von einem beschädigten 15.4 Die Architektur von Windows-Betriebssystemen 169 Datenträger retten 218 15.5 Dateisysteme für Windows 173 20.1 Daten auf beschädigten Speichermedien 218 15.6 Das Betriebssystem Linux 175 20.2 Archive überprüfen und wiederherstellen 220 15.7 Andere Betriebssysteme 176 20.3 Festplatten auf ihren Zustand überwachen 224 15.8 Übung 177 21 Vor Schadsoftware schützen 225 16 Betriebssystem installieren 178 21.1 Grundsätzliches zu Schadsoftware 225 16.1 PC für die Installation vorbereiten 178 21.2 Antivirenprogramme verwenden 226 16.2 Windows – Installationsmethoden 179 21.3 Windows-Sicherheit 228 16.3 Windows 10 (2004) im Grafikmodus installieren 180 21.4 Funktion eines Antivirenprogramms testen 232 16.4 Windows aktivieren 181 21.5 Client/Server-Antivirus-Software 232 16.5 Fehlerbehandlung 182 21.6 Übung 233 16.6 Übung 183 Stichwortverzeichnis 234 © HERDT-Verlag 3 1 PC-Technik – Grundlagen 1 Informationen zu diesem Buch Empfohlene Vorkenntnisse Sie haben sich bereits Basiswissen im Bereich der Informationstechnologie angeeignet. Sie besitzen Grundkenntnisse im Umgang mit dem Betriebssystem Microsoft Windows. Sie sind mit der Bedienung eines Webbrowsers vertraut. Typografische Konventionen Im Text erkennen Sie bestimmte Programmelemente an der Formatierung. Wichtige Begriffe sind fett formatiert. Kursivschrift kennzeichnet alle vom Programm vorgegebenen Bezeichnungen für Schaltflächen, Dialog- fenster, Symbolleisten etc., Menüs bzw. Menüpunkte (z. B. Datei - Speichern), Internetadressen und vom Benutzer angelegte Namen (z. B. Rechner-, Benutzernamen). Symbole Hilfreiche Zusatzinformation Praxistipp Warnhinweis Hinweise zur verwendeten Hard- und Software Die Abbildungen in diesem Buch wurden auf einem PC unter dem Betriebssystem Microsoft Windows 10 Pro erstellt. Ergänzende BuchPlus-Inhalte beziehen sich zum Teil auch auf das Betriebssystem Windows 8.1 Pro. Alle Angaben beziehen sich auf den Stand November 2020. Als „untere Hardware-Grenze“ wurde ein Intel Core 2 mit 4GB RAM oder vergleichbares System ausgewählt. Typische Ausstattung: 4GB DDR-RAM, PCIe- und PCI-Slots, SATA-Laufwerke, PS/2 und/oder USB-Anschlüsse, 100 MBit LAN. Weiterführende Hinweise Für die Schritt-für-Schritt-Anleitungen werden bevorzugt Tastenkombinationen und Befehle verwendet, da diese in nahezu allen Windows-Versionen gleich sind. Im professionellen Umfeld ist „heise online“ die erste Adresse (https://www.heise.de), um sich bezüglich der aktuellen Entwicklung im IT-Bereich auf dem aktuellsten Stand zu halten. BuchPlus - unser Konzept: Problemlos einsteigen - Effizient lernen - Zielgerichtet nachschlagen Nutzen Sie dabei unsere maßgeschneiderten, im Internet frei verfügbaren Medien: Wie Sie schnell auf diese BuchPlus-Medien zugreifen können, erfahren Sie unter www.herdt.com/BuchPlus 4 © HERDT-Verlag Hauptplatine, Netzteil und Gehäuse 2 2 Hauptplatine, Netzteil und Gehäuse 2.1 Aufbau und Funktion eines minimalen Computersystems Obwohl es aus heutiger Sicht nicht mehr möglich zu sein scheint, genau zu bestimmen, ob Konrad Zuse oder John von Neumann einen größeren Teil zur Entwicklung der modernen Computertechnik beigetragen haben, verbindet man beide Namen mit Computersystemen, die mit binär codierten Zahlen arbeiten. Zumindest war es der Mathematiker von Neumann, der sein Referenzmodell einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich gemacht hat. Von-Neumann-Architektur Bei der Von-Neumann-Architektur handelt es sich um ein Konzept, das eine universell einsetzbare Rechenmaschine realisiert, was zu diesem Zeitpunkt neu war. Das System arbeitet nach dem EVA-Prinzip, das heißt, es besitzt Funktionsgruppen zur Eingabe, Verarbeitung und Aus- gabe von Daten. Die gesamte Verarbeitung erfolgt streng sequenziell (nacheinander), wodurch das Ergebnis einer Operation, eindeutig vorausgesagt werden kann. Sie besteht im Wesentlichen aus vier Funktionseinheiten: Rechenwerk Hauptkomponenten des Verarbeitungsgerätes Steuerwerk Speicher Ein- und Ausgabeeinheit . Eine weitere wichtige Komponente, das Bussystem (vgl. 2.2), bietet die Schnittstellen für die Kommunikation der einzelnen Komponenten untereinander und mit der Außenwelt. Im PC sind wesentliche Teile dieser Architektur in einem zentralen Baustein zusammengefasst, der Central Processing Unit (CPU). Die CPU kontrolliert den kontinuierlichen Datenfluss zwischen den einzelnen Funktions- einheiten. Die Daten entstammen dem Arbeitsspeicher oder den angeschlossenen Geräten (Tastatur, Laufwerke etc.). Nach der Verarbeitung wird das Ergebnis der Operation an den Arbeitsspeicher oder an ein Gerät geschickt. Die CPU lädt eigenständig den nächsten auszuführenden Befehl zur Datenverarbeitung. Die eigentliche Arbeit der CPU ist das Berechnen und Verschieben von Daten. Zu diesem Zweck verfügt jede CPU über eine bestimmte Menge an Maschinenbefehlen, dem sogenannten Befehlssatz. Der Von-Neumann-Rechner arbeitet, wie bereits erwähnt, sequenziell: Befehle und Daten werden aus dem Speicher nacheinander abgearbeitet. Das Bussystem ist dabei häufig ein Flaschenhals, weil vor und nach jedem Verarbeitungsschritt dieselben Leitungen verwendet werden. Eine Verbesserung gelang mit der Entwicklung einer hierarchisch gegliederten Speicherstruktur, bestehend
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    Procesory Intel Mariusz Nowak 2019 Obudowa PGA i LGA PGA (Pin Grid Array) - typ obudowy w której wyprowadzenia w postaci szpilek (tzw. pinów), znajdują się na całej, bądź znacznej części powierzchni spodniej strony układu. LGA (Land Grid Array) - typ obudowy w której zamiast pinów na procesorze znajdują się złocone, miedziane, płaskie styki, które dociskane są do sprężystych blaszek w gnieździe płyty głównej. Typ obudowy stosowany w nowych procesorach Intel. Gniazda procesorów Intel: LGA 775 (socket T) • Liczba pinów: 775 • Obsługa magistrali: FSB AGTL+ • Częstotliwość FSB: 133, 200, 266, 333, 400 [MHz] - Quadpumped • Obsługiwane procesory: Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium Extreme Edition, Pentium Dual Core, Celeron Dual Core, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Core 2 Quad, Xeon seria 300 Gniazda procesorów Intel: LGA 1156 (socket H1) • Liczba pinów: 1156 • Obsługiwane technologie: PCIe, DMI, FDI, DDR3 (2 kanały) • Obsługiwane procesory: Core i3, i5, i7, Pentium Dual Core (1. generacja) Gniazda procesorów Intel: LGA 1155 (socket H2) • Liczba pinów: 1155 • Obsługiwane technologie: PCIe, DMI, FDI, DDR3 (2 kanały) • Obsługiwane procesory: Core i3, i5, i7, Pentium Dual Core (2., 3. generacja) Gniazda procesorów Intel: LGA 1150 (socket H3) • Liczba pinów: 1150 • Obsługiwane technologie: PCIe, DMI, FDI, DDR3 (2 kanały) • Obsługiwane procesory: Core i3, i5, i7, Pentium Dual Core (4., 5. generacja) Gniazda procesorów Intel: LGA 1151 (socket H4) • Liczba pinów: 1150 • Obsługiwane technologie: PCIe, DMI, FDI, DDR3, DDR4 • Obsługiwane procesory:
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