Hardware

Hardware Crashkurs à la Grey’s Anatomy

Bildquelle: Pexels

Liebes Tagebuch,

erinnerst du dich noch an meine Ballett-Lehrerin? „Sarah, du stehst da wie ein Fragezeichen!“, hat sie immer genörgelt.
Ein Glück, dass sie meine glanzvolle Körperhaltung in der Arbeit nicht sehen kann. Was wäre das erst für ein Satzzeichen, das mich lümmelnd hinter dem Laptop beschreibt? Ein µ?
Schlimmer als meine Haltung am Schreibtisch ist allerdings die, die ich gegenüber besagtem Rechner an den Tag lege. Ich wäre aufgeschmissen ohne dieses Gerät und habe trotzdem keine Ahnung, was sich unter den Tasten verbirgt. Also schaue ich heute endlich einmal genauer hin!

Dabei ist mir klar, dass ich nicht alles vorfinden werde, was mein Laptop zum Funktionieren braucht. Im Endeffekt ist das wie beim Menschen auch: Es gibt den Körper, den kann man anfassen – auf IT übersetzt spricht man da von Hardware. Und dann gibt es noch den Geist, der dem Körper signalisiert, was zu tun ist – dafür kommt dann Software ins Spiel.
Was man anfassen kann, finde ich eingängiger, also mache ich heute einmal mit Hardware den Anfang. Bei meinen Recherchen merke ich schnell: Mein täglicher Begleiter hat wirklich so einiges mit mir gemeinsam! Als ich die Parallelen zwischen Hardware und Körper entdecke, fühle ich mich plötzlich wie in Grey’s Anatomy. Ich werfe mir einen weißen Kittel über und beginne mit meinem anatomischen Crashkurs:

Das Gehäuse ist das „Außenrum“, damit der Innenraum des Geräts geschützt ist. In unserer Körper-Analogie könnte man wohl von der Haut sprechen – die schirmt unsere Innereien ebenso von äußeren Einflüssen ab und sorgt dabei ganz nebenher auch für mehr Sexappeal.

Der Prozessor, auch CPU (Central Processing Unit) genannt, ist das Gehirn des Laptops, das „auf die Anweisungen zum Steuern des Computers reagiert und diese verarbeitet“.1. Die CPU weist die auszuführenden Befehle den beteiligten Komponenten zu. Tippe ich zum Beispiel auf meiner Tastatur das A, erhält zunächst die CPU diesen Befehl und ordnet der Grafikkarte an, den Buchstaben auf dem Monitor abzubilden.

Vergleichbar mit dem Kurzzeitgedächtnis des Menschen ist beim Laptop der Arbeitsspeicher, oder RAM (Random Access Memory). Der Arbeitsspeicher verwaltet die Daten, die am Laptop gerade verwendet werden. Wenn ich in Microsoft Word an Texten tüftle, liegen all die Buchstaben erst einmal auf dem Arbeitsspeicher, bis zu dem Moment, an dem ich speichere. Das hat den großen Vorteil, dass die Daten besonders schnell für die CPU verfügbar sind. Daher spricht man beim RAM auch vom Hauptspeicher oder primären Speicher eines Computers.2.
Nur leider ist der RAM auch etwas dumm. Die IT-Welt drückt das sensibler mit dem Begriff flüchtiger Speicher aus, „der Daten nur solange aufbewahrt, wie das Gerät mit Energie versorgt ist“.3. Schmiert mir zum Beispiel kurz der Akku ab, ist alles weg, was ich geschrieben und noch nicht gespeichert habe. Mangelnder Arbeitsspeicher ist zudem oft der Sündenbock, wenn sich Videos trotz guter Internetverbindung nur stockend streamen lassen. In dem Fall hilft nur Gehirntraining – bzw. Pimp my RAM, den kann man nämlich nachrüsten.

Die Festplatte im Laptop kann man am besten mit dem Langzeitgedächtnis vergleichen. Sie ist der Zusatzspeicher bzw. sekundäre Speicher, wo alle Daten landen, die permanent zur Verfügung stehen sollen.2. Gute Beispiele sind Bilder, Musik, Dokumente wie Arbeitszeugnisse usw. Aber auch Programme wie z.B. für die Bild- und Textbearbeitung liegen dort. Im Laptop selbst ist bereits eine interne Festplatte eingebaut oder gar mehrere. Natürlich kann man sich extern auch welche dazu kaufen. Die schließt man dann wie einen USB-Stick an, und sie bieten einen Haufen Speicherplatz.

Das Netzteil eines Laptops erfüllt mit viel Phantasie einen ähnlichen Zweck wie ein Herz. Nur dass es nicht Sauerstoff zu den Organen pumpt, sondern alle Bauteile mit Strom versorgt. „Das Netzteil eines PCs ist in der Lage, die Eingangsspannung in verschiedene Ausgangsspannungen umzuwandeln, da die einzelnen Komponenten innerhalb des Rechners mit unterschiedlichen Werten arbeiten. Es wandelt zudem den Wechselstrom aus dem Netz in den für die Computer-Komponenten erforderlichen Gleichstrom um.“4. Im Gegensatz zu PC’s ist das Netzteil bei Latops nicht innen eingebaut.5. Wenn du dir so ein Ladekabel mal ansiehst, da hängt so ein kleiner Kasten dran – das ist das Netzteil. Für eine Weile kann ich meinen Laptop natürlich auch nur mit Akku betreiben.

Das Motherboard, auch Mainboard oder Hauptplatine genannt, kann man sich gelinde gesagt als Steckbrett vorstellen. Auf dem Motherboard werden wesentliche Bestandteile des Laptops zusammengestöpselt. Neben der CPU und dem RAM finden dort auch die Grafik-, Sound- und andere Erweiterungskarten Platz. Wenn man so will, kann man hier die Analogie zum Skelett herstellen, das die einzelnen Körperteile zu einem Ganzen verbindet.

Als Peripherie bezeichnet man alles, was man an den Laptop anschließen kann und unterteilt dabei in drei Kategorien: Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe (kurz EVA). Typische Eingabegeräte sind Maus und Tastatur. Externe Speichergeräte dienen zur Verarbeitung, wie bspw. externe Festplatten oder CD/DVD Laufwerke. Monitor und Lautsprecher sind Paradebeispiele für Ausgabegeräte.6. Ein wenig hat die Peripherie also die Funktion von Augen, Mund und Ohren.

Damit die Augen etwas zu sehen haben, wird eine Grafikkarte benötigt. Die Grafikkarte setzt „die Informationen in sichtbare und verständliche Zeichen, Grafiken und Bilder [um], die auf einem Monitor dargestellt werden können.“7.
Auch die Netzwerkkarte oder auch NIC (Network Interface Card) gilt als Erweiterungskarte, obwohl sie bei Anwendergeräten wie meinem Laptop meist schon fester Bestandteil der Hauptplatine ist. Sie ermöglicht es dem Computer, sich mit einem Netzwerk zu verbinden. Unterschieden wird in LAN und WLAN Verbindung – aus dem Fachjargon übersetzt: Kabel oder Funk, das ist hier die Frage. Meistens stelle ich die Internetverbindung über WLAN her, das heißt, mein Router und mein Laptop kommunizieren über Funk. Diese Verbindung ist aber langsamer als über LAN. Hier kommt das sogenannte Ethernet-Kabel zum Einsatz, mit dem ich den Laptop, bzw. die Netzwerkkarte, mit dem Router verbinden kann.8.

Was wäre ein Gehirn ohne Nervenbahnen? Nur so kann mein Hirn der Hand sagen, dass es das hinunterfallende Handy auffangen soll (ich wünschte manchmal, das würde schneller gehen – dann wären jetzt nicht so viele Sprünge drin). Für die Kommunikation unter Bauteilen benötigt auch der Laptop Verbindungselemente. Um Daten zwischen verschiedenen Bauteilen zu übertragen, kommen Leiterbahnen namens Bus zum Einsatz. Um das Bussystem zu definieren, kommt zum Leidwesen aller Lehrer ein Zitat aus Wikipedia:
„Ein interner Bus schließt interne Bestandteile eines Computers an die Hauptplatine an, beispielsweise die Verbindung zwischen CPU und dem Arbeitsspeicher. (…) Ein externer Bus schließt demgemäß externe Peripherie an die Hauptplatine an.“9.
In diesem Zusammenhang bin ich schon mehrmals über die Begriffe PCIe und Serial-ATA gestolpert. Beides klingt so, als ob man ohne IT-Studium nicht weit kommt. Aber im Endeffekt sprechen wir hier von Anschluss-Typen. Kennst du vorne am USB Stick die Schnauze, mit dem man das Ding in den PC steckt? Das bezeichnet man im Fachjargon als USB-Schnittstelle. Und genauso gibt es eben den PCIe Anschluss – nur sieht der eben etwas anders aus. Es steht für „Peripheral Component Interconnect Express“ und wird mitunter dafür verwendet, die Grafikkarte mit der CPU zu verbinden.10.
Die Serial-ATA oder auch SATA-Schnittstelle (Serial Advanced Technology Attachement) ist für den Anschluss der Festplatte da.11.


Und schon sind wir durch mit der Hardware-Checkliste!12. Nun habe ich das beruhigende Gefühl, schon mehr über das Innenleben meines täglichen Begleiters zu wissen. Zum Beispiel ist mir jetzt auch klarer, warum ich meinen Arbeitslaptop soviel besser finde als meinen privaten:
Wie schnell ein Laptop arbeitet, hängt von mehreren Komponenten ab, insbesondere vom Prozessor und dem Arbeitsspeicher (dem IQ meines Laptops, sozusagen). Insbesondere auf den RAM werde ich bei künftigen Käufen eher achten. Online-Streaming kann man mit meiner Kiste wirklich komplett vergessen, was mir sogar noch mehr auf die Nerven fällt als die damaligen Nörgeleien meiner Ballett-Lehrerin…


Quellen:

  1. https://whatis.techtarget.com/de/definition/CPU
  2. https://www.computerweekly.com/de/definition/Primaerer-Speicher-Hauptspeicher-oder-Main-Memory
  3. https://whatis.techtarget.com/de/definition/Fluechtiger-Speicher-Volatile-Memory
  4. https://www.it-business.de/was-ist-ein-netzteil-a-736806/
  5. https://de.wikipedia.org/wiki/PC-Netzteil
  6. https://www.it-business.de/was-ist-peripherie-a-900562/
  7. https://www.itwissen.info/Grafikkarte-graphics-card.html
  8. https://www.computerweekly.com/de/definition/NIC-Network-Interface-Card-Netzwerkkarte
  9. https://de.wikipedia.org/wiki/Bus_(Datenverarbeitung)
  10. https://praxistipps.chip.de/was-ist-pci-express-einfach-erklaert_41664
  11. https://www.itwissen.info/SATA-serial-ATA-SATA-Schnittstelle.html
  12. https://www.youtube.com/watch?v=8TRqidJJwSY
    Woraus besteht ein PC? | Hardware erklärt

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