IT

wichtigsten Bauteile des Computers werden dort befestigt

versorgt Computer mit Strom

wird durch elektrischen Strom in Schwingungen versetzt und gibt der CPU die Arbeitsfrequenz vor

• Leitsystem zum Datentransport zwischen den einzelnen Bauteilen des Rechners. 
• Busbreite=Anzahl der Verbindungsleitungen (je größer desto höhere Übertragungsmengen)

• =Read Only Memory
• digitaler Festwertspeicher, non-volatil, in dem Daten unveränderlich gespeichert werden. Permanente Halbleiterspeicher enthalten  typischerweise Betriebssysteme, Anwendungsprogramme und Firmware bei denen währen des Betriebs keine Änderungen vorgenommen werden müssen.

Universal Serial Bus, zur Verbindung eines Computers mit externen Geräten

Peripheral Component Interconnect Express

• serielle Punkt-zu-Punkt Verbindung
• Schnittstelle zur Verbindung der CPU mit Peripheriegeräten, Steckplätze für Grafik-oder Netzwerkkarte

• =Random Access Memory
• Arbeitsspeicher, flüchtig

Arbeitsprogramme und zu bearbeitende Dateien werden hier flüchtig gespeichert, beim Abschalten oder Absturz gehen Daten verloren

=Central Processing Unit

Steuert Datenverarbeitung, Rechenzentrum mit Steuer- und Rechenwerk.

• Basic Input Output sytem
• nimmt bei Systemstart die Hardware-Komponenten in Betrieb und startet das Betriebssystem für 32-Bit Betriebssysteme

• Unified Extensible Firmware Interface 
• Nachfolgetechnologie des BIOS für 64-Bit-Betriebssysteme

serielle Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit z.B. bei Videoübertragung

(serial) Attachment

parallele/serielle Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte und anderen Speichergeräten

• external Serial ATA
• zum Anschluss von externen Laufwerken

Hardware sofort verwendbar, wenn sie mit dem Computer verbunden sind

Technologie mit der Computer-Komponeneten während des regulären Betriebs ausgetauscht werden können, z.B. USB

Im Prozessor fließt durch die Taktung sehr viel Strom hin und her, die entstehende Wärme muss abgekühlt werden, damit der Prozessor funktionstüchtig bleibt

Register, Rechenwerk, Steuerwerk, Befehlsdecoder, Datenleitungen, Taktgeber

• - im Steuerwerk
• - wichtige Daten, die während der Ausführung gebraucht werden, werden in Registern zwischengespeichert. Ein Register ist der schnellste Speicher in einem Prozessor.

übergibt die Daten zur Berechnung an das Rechenwerk und erhält von dort das Ergebnis zurück

• Lesen von Daten aus dem RAM
• Speichern von Daten im RAM
• Bereitstellen, Decodieren und Ausführen eines Befehls
• Verarbeiten der Eingaben von peripheren Geräten
• Verarbeiten von Ausgaben an periphere Geräte
• Interrupt-Steuerung
• Überwachung des gesamten Systems

Memory Management Unit = reserviert Teile des Speichers, um Software in geschützten Bereichen ablaufen zu lassen, sonst würden parallel laufenden Applikationen sich überschreiben

• - Puffer-Speicher, der zwischen dem Arbeitsspeicher und dem Prozessor liegt
• - damit der Prozessor nicht jeden Programm-Befehl einzeln aus dem langsamen Arbeitsspeicher holen muss, wird gleich ein ganzer Befehls- bzw. Datenblock vom Arbeitsspeicher in den Cache geladen.
• - Prozessoren arbeiten mit mehrstufigen Caches, die unterschiedlich groß und schnell sind. Je näher der Cache am Rechenkern ist, desto kleiner und schneller arbeitet er.

führt elementare Operationen eines Rechners aus, kann arithmetische oder logische Operationen durchführen

• - befindet sich im Steuerwerk
• - enthält alle Befehle, die der Prozessor ausführen kann
• - hier werden auch die Befehle dekodiert
• - Befehlsdecoder übersetzt die Befehle und übergibt sie der Ausführungseinheit

• - für die Zusammenarbeit der einzelnen Teile des Prozessors verantwortlich
• - die Aufgaben des Steuerwerks steht ein internes Bussystem zur Verfügung.

BUSsytem

• Datenbusse = Transfer der Programmcodes
• Adressbus= Speicheradressen

Steuerbus = Prozessor steuert damit

gibt den Grundrhythmus für Rechenschritte an

Bandbreite, Datenrate, Bitrate

parallel und seriell

parallel = gleichzeitig über mehrere Leitungen

seriell = nacheinander über eine Leitung

geringer Stromverbrauch, längere Verbindungsleitungen, weniger Störanfällig

• PCIe (zeitkritische Anwendung Bild und Ton)
• Thunderbolt (Festplatten, Monitore)

• USB (1.0, 2.0, 3.0) sämtliche Perpherie
• FireWire - Festplatte, Videokameras
• Serial Advanced Technology Attachment - Festplatten

• Auf Basis eines magnetisierbaren Trägermaterials erfolgt die magnetische Speicherung. Magnetische Speicher werden über einen Schreib-Lesekopf gelesen.
• Es wird auch zwischen rotierend und nicht rotierenden Speichermedien unterschieden.
• Eine Festplatte ist ein rotierendes magnetisches Speichermedium, eine VHS Kassette ist eine nicht rotierendes magnetisches Speichermedium.

• Optische Speichermedien werden mithilfe eines Laserstrahls gelesen, die Speicherung erfolgt ausschließlich in digitaler Form.
• Beispiele: CD, DVD, Bluray

Programmable ROM = programmierbarer Festwertspeicher, der nur einmal beschrieben werden kann. Danach können die Daten zwar ausgelesen, aber nicht mehr verändert werden.

=erasable programmable ROM ist ein lösch- und programmierbarer Festwertspeicher. Können gelöscht und anschließend wieder beschrieben werden.

=electrically erasable programmable ROM ist ein elektrisch lösch- und programmierbarer Halbleiterspeicher. Speicherzellen können durch Spannungsimpulse programmiert oder gelöscht werden

• kombiniert die Vorteile von Halbleiterspeicher und Festplatten, lässt sich beliebig oft beschreiben.
• Beispiel: USB Stick, Speicherkarten

• Prozessor mit umfangreichem Befehlssatz und komplexe Adressierungsmöglichkeiten.
• - sehr langsam
• + umfangreicher Befehlssatz

• Prozessor mit reduziertem Befehlssatz, enthält nur wenige elementare Befehle.
• + schneller als CISC
• + günstiger

- komplexe Befehlssätze müssen extra angelegt werden

Funktionseinheit, die die eigentliche Verarbeitungsleistung erbringt. Verantwortlich für die Informationsverarbeitung und die Steuerung der Verarbeitungsabläufe. Prozessor holt sich aus dem Speicher nacheinander die Befehle und veranlasst die Informationsverarbeitung. Neben dem Hauptprozessor gibt es noch weitere Prozessoren, die ihn entlasten, z.B. GPU.

Immer weniger Anwendungen benötigen die volle Rechenleistung eines aktuellen Prozessors, moderne Prozessoren haben mehrere Kerne, nutzen Befehlssatzerweiterungen, intelligente Zwischenspeicher und verfügen über Virtualisierungstechnik und Grafikfunktionen