Hardwarekomponenten: alles, was Sie wissen müssen

Hardwarekomponenten sind die physischen Elemente, aus denen der Computer besteht. Von der Box bis zum Motherboard über alle externen Peripheriegeräte für spezielle Anwendungen.

In diesem Dokument untersuchen wir jede Komponente mit Überlegungen zu ihren Spezifikationen und Vorteilen und wie diese den Betrieb und die Leistung des Computersystems beeinflussen.

Inhaltsverzeichnis

Hardwarekomponenten

Das Motherboard; Insbesondere bilden CPU, integrierte Hilfsschaltung, ROM-Speicher, Verbindungsbusse und CMOS-Batterie die unverzichtbaren Verarbeitungseinheiten für den korrekten Betrieb eines Computers.

CPU oder Zentraleinheit

Die CPU, auch als Zentraleinheit bekannt, ist das für die Interpretation der Anweisungen der Software zuständige Element. Die Rechenleistung unseres Computers hängt davon ab.

Von Anfang an sind nicht alle CPUs gleich. Die zur Herstellung dieser Elemente verwendeten Materialien und Verfahren wirken sich entscheidend auf die Leistung der Mikroprozessoren aus.

Bei der kostengünstigen Herstellung werden normalerweise Wärmeleitpasten, Kunststoffisolatoren und Legierungen für Stifte oder Lote von schlechterer Qualität verwendet. Eine Einsparung, die sich nachteilig auf die Qualität, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der CPU auswirkt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung suboptimaler Materialien die Lebenserwartung des Teils verringert. Dies kann zu Problemen führen wie:

• Engpässe bei der Interaktion mit anderen Komponenten Unfähigkeit, mit maximaler Kapazität zu arbeiten Erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit bei thermischer oder rechnerischer Überlastung Frühzeitiger Ausfall von Komponenten

Bei der Untersuchung, welche CPU unseren Anforderungen am besten entspricht, ist die Taktfrequenz ein weiteres wichtiges Merkmal. Diese Spezifikation begrenzt die Anzahl der Operationen pro Sekunde, die der Computer ausführen kann.

Heutige High-End-CPUs haben Taktraten zwischen 3, 5 und 3, 8 GHz. Durch die als Übertakten bekannte Praxis kann sie 4, 5 GHz überschreiten, aber nicht alle CPUs erlauben diese Technik. Die Herstellerangaben geben an, welche Modelle Übertaktung akzeptieren und welche nicht.

In älteren Prozessoreinheiten war die Taktfrequenz eng an die Rechenleistung gebunden, zwei weitere Eigenschaften der CPU beeinflussen derzeit die tatsächliche Kapazität des Systems.

Wir sprechen über die Anzahl der Kerne und die Verarbeitungsthreads. Die Kerne verhalten sich wie Subprozessoren: Sie arbeiten zusammen, um die Aufgaben zu unterteilen, in denen der Computer arbeitet. Threads optimieren Wartezeiten zwischen Vorgängen derselben Aufgabe. In einem Multitasking- orientierten Computer gewinnen Multicore-Prozessoren an Bedeutung, während in Raw-Computing-Anwendungen Multithread die bevorzugte Option ist.

Die auf dem Markt erhältlichen CPUs auf Benutzerebene verfügen über 4 bis 16 Kerne (neue Modelle werden in Kürze verfügbar sein) mit Single-Core- und Multithread- Modellen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Zentraleinheit ist der interne Speicher. Obwohl die CPU Anweisungen direkt aus dem RAM entnimmt, verfügt sie auch über einen Cache-Speicher. Cache-Speicherzeit und Energie für das Lesen und Schreiben von Informationen, die wiederholt benötigt werden. Je größer der verfügbare Cache-Speicher ist, desto besser ist die Leistung des Laufwerks.

Bei modernen CPUs ist der Cache-Speicher normalerweise gestuft. Die Grundstufe oder L1 ist einem bestimmten Kern zugeordnet; L2 und höhere Ebenen können alle oder einige der Threads bedienen. Die tatsächliche Operation hängt von der Topologie der Speicher ab. Die obere (oder externe) Ebene interagiert immer mit allen Kernen, während die unteren Ebenen mit einzelnen Kernen oder Gruppen von Kernen verknüpft sind.

L3 ist der aktuelle Standard für Einzelhandelsgeräte, aber auch der L4-CPU-Cache ist Realität. Darüber hinaus gibt es spezielle Caches, die je nach Anwendung mehr oder weniger geeignet sind: ÖRK, UC, Smart Cache usw.

Ein weiterer relevanter Aspekt von CPUs ist die Wortgröße. Die Wortgröße misst die maximale Länge von Anweisungen, die die CPU vom RAM empfangen kann. Je älter desto besser.

Schließlich ist es interessant zu wissen, welche Leistung die Zentraleinheit benötigt. In speziellen Anwendungen kann der Verbrauch einer der entscheidenden Faktoren bei der Auswahl der einen oder anderen CPU sein: In Rechenzentren können kleine Unterschiede im Verbrauch sehr unterschiedliche wirtschaftliche Leistungen haben.

In Anbetracht des elektrischen Aspekts des Geräts ist es wichtig, auch den Wirkungsgrad zu kennen, mit dem die empfangene Energie verwendet wird. Niedrige Wirkungsgrade deuten auf große Wärmeverluste hin, die die Verwendung besserer Kühlsysteme für die Geräte erzwingen. Denken Sie daran, dass die optimale Leistung der CPU im thermischen Bereich von 30 bis 50 Grad Celsius liegt, obwohl die meisten Computer bis zu 80 ° C ohne merkliche Leistungsänderungen tolerieren.

Integrierte Hilfsschaltung

Die zusätzliche integrierte Schaltung besteht aus einer Reihe spezialisierter Chips für Audio-, Video- und Steuerungsanwendungen. Früher bestand es aus mehr als einem Dutzend kleiner Chips, heute wurde seine Architektur mit drei gut differenzierten Blöcken grundlegend vereinfacht: der Nordbrücke, der Südbrücke und der Verbindung zwischen Brücken.

Der Chip, aus dem die Nordbrücke besteht, wird auch als Nordbrücke , Memory Controller Hub (MCH) oder Speichercontroller-Hub bezeichnet. Es hat die Aufgabe , den Speicher, den PCI Express und den AGP-Bus zu steuern und als Datenübertragungsschnittstelle mit dem Chip der Südbrücke zu dienen.

Moderne Intel-CPUs verfügen über Speichersteuerung und PCI Express-Funktionen, die Nordbrücke ist nicht erforderlich. Bei AMD gibt es Northbridge , die jedoch nur für die Steuerung des AGP oder PCI Express zuständig ist. Speichercontroller sind in den Prozessor integriert. Ältere Chipsätze haben eine noch ineffizientere Architektur, in der verschiedene Busse zur Steuerung des RAM und der Grafikkarte verwendet werden.

Es ist wichtig, die Struktur der Nordbrücke, die Anzahl der PCIe-Punkt-zu-Punkt-Spuren (x1, x4, x8, x16 und x32 sind die üblichen) und die Übertragungsgeschwindigkeit der Verbindung zu kennen, bevor Sie den Chipsatz erwerben.

Der PCI-SIG-Standard ordnet jeder Stückelung eine eindeutige Bandbreite zu, sodass die Komponentenspezifikationen leicht bekannt sind. Die erste Generation von PCI Express, die 2003 veröffentlichte PCIe 1.0, bietet Datenübertragungsraten von 2, 5 GT / s. Die in diesem Jahr veröffentlichte PCIe 5.0 erreicht 32 GT / s.

Um einen PCIe-Anschluss auszuwählen, muss bekannt sein, welchen Nutzen er hat. Die folgende Liste gibt einen allgemeinen Überblick über die Spuren, die von verschiedenen Hardwarekomponenten benötigt werden:

• 1 Spur: Netzwerktreiber, Audio, USB-Anschlüsse bis 3.1 Gen. 1.2 Lanes: USB 3.1 Gen. 2 und höher, SSD-Laufwerke. 4 Lanes: Firmware- basierte RAID-Controller, Thunderbolt-Anwendungen, M.2-Erweiterungskarten (alter NGFF)).8 oder 16 Spuren: spezialisierte PCIe-Karten, Grafikkarten.

Die Anzahl der Gesamtspuren der integrierten Hilfsschaltung oder CPU ist relevant, wenn die Anzahl der angeschlossenen Komponenten voraussichtlich hoch ist. Die heutigen High-End-Modelle haben bis zu 128 Fahrspuren.

Zurück zum allgemeinen Umriss des Chipsatzes : Ein weiterer Grundbaustein besteht aus der Südbrücke. Dies wird auch als Southbridge , E / A-Controller-Hub (ICH), Plattform-Controller-Hub (PCH), E / A-Controller-Hub oder Plattform-Controller-Hub bezeichnet.

Die Südbrücke steuert Ein- und Ausgabegeräte sowie integrierte Audio-, Netzwerk- und Bildgebungsgeräte. Unten finden Sie die vollständige Liste dieser Elemente:

• Speicheranschlüsse (SATA und parallel) USB-Anschlüsse Integriertes Audio Integriertes lokales Netzwerk PCI-Bus PCI Express-Lanes Echtzeituhr RTC CMOS- oder ROM-Speicher: BIOS und UEFI-Chip (Unified Extensible Firmware Interface) Chip-Super-E / A (für DMA-Steuerung, PS / 2 und andere veraltete Technologien)

Schließlich sind die Nordbrücke und die Südbrücke über eine PCI-Verbindung verbunden, die als Zwischenbrücke bekannt ist. Wenn dieses Element eine schlechte Übertragungsgeschwindigkeit aufweist, bildet es einen Engpass in der integrierten Hilfsschaltung.

Jedes Verarbeiterunternehmen präsentiert seine eigene Lösung. Bei Intel gibt es eine dedizierte Verbindung, die als Direct Media Interface oder DMI bezeichnet wird und einer Vollduplex- PCI ähnelt. Es wird eine Bandbreite von 1 GB / s pro Richtung oder 10 Gbit / s zwischen den vier Peer-to-Peer-Lanes erreicht, die das DMI konfigurieren. AMD verwendet einen als A-Link bekannten Informationspfad mit drei Versionen: Basic, II und III. Dies sind PCIe 1.1- und 2.0-Leitungen (für A-Link III) mit vier Spuren.

ROM-Speicher

ROM oder Nur-Lese-Speicher ist eine interne Hardware , die normalerweise in das Motherboard integriert ist.

Es kann nicht geändert werden (oder zumindest nicht einfach), daher enthält es normalerweise die Firmware , mit der das Gerät funktioniert. Die Speicherkapazität ist begrenzt. Moderne Computer verfügen über 4, 8 oder 16 MB, genug, um den SMBIOS-Code zu hosten, der für die Initialisierung grundlegender Prozesse auf dem Computer verantwortlich ist, z. B. für die Aktivierung des POST, die Erkennung von Hardware , die Einrichtung der grundlegenden Ausführungsumgebung oder das Laden von RAM-Pfaden mit Priorität.

Das ROM hat sich im Laufe der Zeit von einem unveränderlichen Speicher (MROM) zu einem Flash- Speicher gewandelt. Die verschiedenen heute verfügbaren ROM-Typen sind:

• Programmierbarer Nur-Lese-Speicher (PROM) oder einmalig programmierbarer Speicher (OTP). Mit Spezialausrüstung rekonfigurierbar. Es bietet die höchste Sicherheit, da es gegen Rootkit- Angriffe resistent ist. Programmierbarer und löschbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM). Ermöglicht bis zu 1000 Lösch- und Umschreibzyklen. Sie sind normalerweise mit einem Etikett ausgestattet, das sie vor ultraviolettem Licht schützt (UV löscht Informationen). Elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM). Am häufigsten in aktuellen kommerziellen Anwendungen. Sie sind langsamer als herkömmliche ROM-Speicher. Der Flash- Speicher ist eine bestimmte Art von EEPROM, die schneller und stärker ist (unterstützt bis zu eine Million Lösch- und Umschreibungszyklen). Erwähnenswert ist auch der EAROM-Subtyp, langsam, aber sicherer.

Die Hauptspezifikationen von RAM-Speichereinheiten sind: Lesegeschwindigkeit, Schreibgeschwindigkeit, Widerstand und Robustheit des Speichers gegen hohe Temperaturen und Strahlungsemissionen.

Speichereinheiten in Hardwarekomponenten

Obwohl ROM außerhalb der Chipsatzumgebung selten gehandhabt wird, könnte seine Einbeziehung in dieses Segment argumentiert werden. Wir haben es vorgezogen, dies nicht zu tun, um die Bedeutung von RAM-Speicherkarten und physischen Speichereinheiten zu schützen. Diese Blöcke werden in den folgenden Abschnitten untersucht.

RAM-Speicher

RAM oder Direktzugriffsspeicher ist ein Speichergerät, mit dem Sie den Zugriff und das Lesen der verwendeten Informationen beschleunigen können. Sie minimieren den Zeitaufwand für den Abruf der erforderlichen Daten.

RAM unterscheidet sich von physischen Speichereinheiten dadurch, dass es flüchtig ist: Der gespeicherte Speicher geht verloren, wenn der Strom ausfällt.

Diese Hardware hat seit ihrer Konzeption im Jahr 1959 mehrere Entwicklungen durchlaufen (MOS-Transistor, auch als MOSFET bekannt). Derzeit besteht RAM aus zwei Hauptzweigen: SRAM oder statisches RAM und DRAM oder dynamisches RAM.

Die erste Gruppe schloss ihre Entwicklung 1995 mit einem 256-MB-Gerät ab, das von SK Hynix, damals Hyundai Electronic Industrial, entwickelt wurde. DRAM erreichte 2011 durch Samsung bis zu 4 GB und leitete dann neue Technologien wie synchrones dynamisches RAM oder SDRAM ab, die heute in den Typen DDR2, DDR3, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4 und LPDDR5 weit verbreitet sind. oder synchroner Grafik-RAM und Speicher mit hoher Bandbreite (HBM und HBM2), die ebenfalls in Kraft sind.

Unterschiedliche Typologien haben sehr unterschiedliche Spezifikationen, die sie nicht miteinander kompatibel machen.

Die neuesten Entwicklungen im RAM sind die Typen GDDR5X und GDDR6, die Technologie, die in Ray-Tracing- Anwendungen von Nvidia verwendet wird.

Eine weitere mögliche Klassifizierung bezieht sich auf SIMM-Speicher (Single Inline Memory Module) und deren Entwicklung: DIMMs (Dual Inline Memory Module). Moderne RAM-Speicherkarten sind in dieser letzten Familie enthalten. Laptops sind häufig mit kleineren Speichergrößen ausgestattet, die als SO-DIMMs bezeichnet werden (nur der Formfaktor ändert sich, nicht die Technologie).

Die wichtigsten RAM-Spezifikationen sind: Kapazität, vom installierten Betriebssystem tolerierte Kapazitätsgrenze, Häufigkeit und Latenz.

RAM begrenzt die Anzahl der auf dem Computer ausgeführten Prozesse. Das Betriebssystem enthält eine Adresse, die als Swap oder Swap Space bezeichnet wird und in Form einer Datei oder Partition vorliegen kann. Mit diesem Element können Sie Daten aus dem RAM verwalten, wenn der verwendete Direktzugriffsspeicher fast voll belegt ist. Dieser überschüssige verfügbare RAM wird als virtueller RAM bezeichnet. Der Name sollte nicht irreführend sein, da sich dieser Speicher auf der SSD oder HDD befindet und nicht die definierenden Eigenschaften des RAM aufweist.

Wenn der verfügbare RAM überschritten wird, erhöht diese Datei ihr Gewicht. Wenn die definierte Gewichtsgrenze überschritten wird, treten Fehler auf. Im Allgemeinen verlangsamt der Betrieb mit RAM-Speicher bis zum Limit die Computerprozesse und wird sowohl unter dem Gesichtspunkt der Leistung als auch der Hardware nicht empfohlen.

Es sollte auch bekannt sein, dass Speicher, der eine Zeit der Inaktivität im RAM durchlaufen hat, komprimiert werden kann. Dieser Status wird manchmal als ZRAM (Linux) oder ZSWAP (Android) bezeichnet. Dies verhindert Festplatten-Paging (mit viel geringeren Lese- und Schreibgeschwindigkeiten) und erhöht die RAM-Leistung. Durch die optimierte Verwendung dieser Technologie können Sie den installierten Arbeitsspeicher optimal nutzen, ohne dass eine Hardwareerweiterung erforderlich ist.

Physische Speicherlaufwerke

Derzeit kann innerhalb dieser Kategorie nur die Festplatte oder SSD, auf der das Betriebssystem installiert ist, als Haupthardware betrachtet werden . Es gibt auch Hybridanwendungen, die als Hybridfestplatten oder SSHD bekannt sind, aber ihre Verwendung ist nicht weit verbreitet.

Festplatten oder Festplatten sind Speicherelemente, die ein elektromagnetisches Datenakkumulationssystem verwenden. Die Informationen werden dank der Wirkung des Lese- und Schreibkopfs auf einer rotierenden Platte aufgezeichnet, die als Plattenteller bezeichnet wird.

Die Kapazität von Festplatten ist größer als die anderer Speichergeräte. Derzeit gibt es bereits 20-Terabyte-Modelle, obwohl die 4, 6 und 8 TB, die der vorherigen Generation entsprechen, häufiger sind.

Neben der Kapazität gibt es noch andere Eigenschaften der Festplatte, die bekannt sein sollten:

• Fehlerraten und Korrektur- Firmware . Je widerstandsfähiger das System gegen das Einbringen von Fehlern in die akkumulierten Bits ist, desto zuverlässiger wird die Komponente sein. Heutzutage verwenden viele Festplatten Code, um Tippfehler zu vermeiden. Daher wird eine hardwaregeschützte Partition für Fehlerkorrekturcodes (ECCs), Paritätsprüfungen mit niedriger Dichte (LDPC) oder Software privater Hersteller zugewiesen. Drehzahl. Es misst die Anzahl der Umdrehungen pro Minute der Disc. Moderne Modelle verwenden Motoren mit bis zu 7200 U / min. Bei höherer Drehzahl; schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeit, Stromverbrauch, Geräuschentwicklung und physische Abnutzung. Suchzeit, Rotationslatenz und Datenübertragungsgeschwindigkeit. Sie beeinflussen die Lese- und Schreibgeschwindigkeit. Die ersten beiden sind physikalische Hindernisse für den Aufbau der Festplatte. Sie hängen von der Position der zu lesenden Platten und der Position des Lese- und Schreibkopfs ab. Die Datenübertragungsrate wirkt als Engpass, wenn die Anschlüsse nicht ausreichen. Formfaktor. Dies ist ein Verhältnis der Größe der Festplattenhülle. Wir müssen einen Formfaktor wählen, der problemlos an unserem Tower oder Laptop angebracht werden kann. Verbindungsschnittstellen und Busse. Die von modernen Computern verwendeten Busse sind ATA, Serial ATA (SATA), SCI, Serial Attached SCI (besser bekannt als SAS) und Fibre Channel oder FC. Zusatzausrüstung. Sie sind Komponenten, die ein untrennbarer Bestandteil der Festplatte sind: Temperatursensoren, Filter, Anpassungen für anspruchsvolle Atmosphären…

Festplatten wurden in Desktop-Computern, Laptops und Unterhaltungselektronik nicht nur zum Sammeln von Informationen verwendet, sondern auch zum Installieren des Betriebssystems und der Software , die täglich verwendet werden. In den letzten Jahren hat jedoch eine neue Technologie, die auf Flash- Speicher basiert, begonnen, dieses Element in seiner grundlegendsten Funktion, der des Hosting-Betriebssystems, zu verdrängen.

Wir sprechen von SSDs oder Solid-State-Laufwerken. Dies ist ein dauerhafter Speicher, der verschiedene Eigenschaften herkömmlicher Festplatten verbessert: Sie sind geräuschlos, sie haben keine beweglichen Teile, die sich bei Verwendung verschlechtern können, ihre Lese- und Schreibgeschwindigkeit ist höher und ihre Latenz ist geringer. Der einzige Nachteil ist der Preis, und er fällt weiter.

SSDs bestehen aus Controllern, der Speichereinheit, einem Cache oder Puffer, einer Batterie oder einem Superkondensator und einer Verbindungsschnittstelle mit dem Gerät. Der Controller ist eines der wichtigsten Elemente, da die Anzahl der NAND-Chips, aus denen er besteht, die Lese- und Schreibgeschwindigkeit des Geräts bestimmt.

Die SSD unterstützt rund eine Million Umschreibungen. Abhängig von der Reichweite, auf die zugegriffen wird, ist es mit einem nichtflüchtigen NAND- Flash- Speicher oder mit einem dreifachen, vier- oder mehrstufigen Zellen- Flash- Speicher (TLC, QLC und MLC) ausgestattet, die billiger sind und schlechtere Funktionen aufweisen. Es gibt auch Artikel auf dem Markt mit Speicher, der auf DRAM, 3D Xpoint (Intel- und Micron-Technologie), NVDIMM (Hyper DIMM) und ULLtraDIMM basiert. Die Geschwindigkeit der SSD hängt von der Art des verwendeten Speichers ab. Die beste Option ist DRAM.

Die verfügbaren Datenübertragungsschnittstellen sind: SAS, SATA, mSATA, PCI Express, M.2, U.2, Fibre Channel, USB, UDMA (oder Parallel ATA) und SCSI.

Im Allgemeinen sind SSDs robuster, langlebiger und schneller, daher die derzeit bevorzugte Option.

Hardwarekomponenten von Eingangsperipheriegeräten

Es wird als periphere Eingabe in die externe Ausrüstung des Computerturms verstanden, die die Einführung von Informationen in das System ermöglicht. Innerhalb der Haupthardware müssen wir die Tastatur und die Maus berücksichtigen.

Tastatur

Die Tastatur verfügt über eine Sammlung von Tasten (Matrix), mit denen Sie Befehle in das System eingeben und bestimmte vordefinierte Vorgänge ausführen können. Die Tastatur verfügt über einen Mikroprozessor, der die von der Matrix kommenden Signale in elektrische Informationen umwandelt, die von den Geräten interpretiert werden können, an die sie angeschlossen ist.

Es gibt verschiedene Arten von Tastaturen auf dem Markt, je nachdem, welches Dienstprogramm angeboten wird:

• Flexible Tastaturen lassen sich auf- oder abklappen, um wenig Platz zu beanspruchen. Diese speziellen Wraps werden von Reisenden sehr geschätzt, die Platz auf ihren Taschen sparen. Sie werden auch in Umgebungen eingesetzt, in denen ein hoher Reinigungsgrad sehr hoch ist (Labors und Krankenhäuser, um nur einige Fälle zu nennen). Die projizierten Tastaturen funktionieren dank eines Projektors, Kameras und Sensoren. Das Matrixbild wird auf eine flache Oberfläche projiziert und die Handbewegung wird darauf erfasst. Sie sind noch nicht ausreichend entwickelt, werden jedoch in denselben Anwendungen wie die vorherigen verwendet. Ein weiterer Fall von Spezialtastaturen sind die des Spielesegments . Am meisten geschätzt werden solche, die mit mechanischen Tasten ausgestattet sind, obwohl auch die Möglichkeit zum Konfigurieren von Verknüpfungen , Makroprogrammierung, gleichzeitiger Tastenregistrierung und Ästhetik geschätzt wird. Die Übertragungslatenz dieser Geräte ist sehr gering, um die Auswirkungen auf die Spiele des Benutzers zu minimieren. Bei Tastaturen zum Zeichnen , Programmieren oder Datenbanken ist der Widerstand der Tasten geringer, um Verletzungen durch wiederholte Bewegungen zu vermeiden. Sie ermöglichen auch eine bequemere Position der Hände auf dem Gerät, um die Inzidenz des Karpaltunnelsyndroms zu verringern. Ergonomie ist einer der grundlegenden Faktoren bei der Konstruktion dieser Modelle.

Die Verwendung der Tastaturen ist nicht der einzige Faktor, der eine Klassifizierung ermöglicht. Je nach Art der Verbindung mit dem Computer unterscheiden wir kabelgebundene und kabellose Tastaturen. Letztere nutzen eine drahtlose Verbindung über Bluetooth, WLAN, Radio oder Infrarot. Die ersteren verwenden USB- oder PS / 2-Kabel.

Der Mechanismus hinter der Bedienung der Tasten ermöglicht auch eine grundlegende Differenzierung. Es gibt mechanische Schlüssel, klassische Schlüssel, Membrantasten und Chiclet- Schlüssel (selten).

Die ersten verdienen einen separaten Absatz. Die mechanischen Tasten verfügen über einen individuellen Druckknopfschalter, der die Präzision des Geräts verbessert. Es stehen mehrere Schalter zur Verfügung: Cherry Mx (am beliebtesten), Razer, Kailh, Romer-G, QS1 und Topre. Beim Kauf mechanischer Tasten müssen Betätigungspunkt, Federweg, Schlaggeräusch und Gewicht berücksichtigt werden.

Ein wenig bekannter Vorteil mechanischer Tastaturen ist die Möglichkeit, defekte Tasten einzeln zu ersetzen, ohne sich von der gesamten Tastatur zu trennen. Dies wirkt sich positiv auf die Langlebigkeit der Geräte aus und macht mechanische Tastaturen zu einer umweltbewussten Option.

Schließlich sollte das Tastaturlayout berücksichtigt werden. Begriff, der sich auf die verfügbaren Schlüssel und ihre Position in der Matrix bezieht; Topologie, die geografisch wie folgt variiert:

• AZERTY: Speziell für frankophone Länder mit kombinierten französischen, belgischen und arabischen Varianten (in nordafrikanischen Ländern wie Marokko, Algerien oder Tunesien). QWERTY: Die am häufigsten verwendete Distribution in deutscher, spanischer und japanischer Version. QWERTZ: wird im deutschsprachigen Raum fast ausschließlich verwendet: Deutschland, Österreich, Schweiz… Verteilungen mit eingeschränkter Verwendung: Colemark, Dvorak, HCESAR… Sonderverteilungen: Braille und dergleichen

Hardwarekomponenten konzentrierten sich auf die d

Die Maus ist ein kleines Zeigegerät, das mit der Handfläche auf einer ebenen Fläche geführt werden kann. Es ist ein ergonomisches Gerät mit mehreren Tasten, einem Bewegungserfassungssystem, einer Steuerung und einem Informationsübertragungssystem.

Abhängig von den Eigenschaften einiger dieser Bestandteile können Mäuse auf verschiedene Arten klassifiziert werden.

Entsprechend Ihrem Übertragungssystem:

• Drahtlose Mäuse. Sie verwenden WLAN, Funkfrequenzen, IR oder Bluetooth, um Informationen mit dem Computer auszutauschen. Kabelgebundene Mäuse. Sie verwenden einen USB- oder PS / 2-Anschluss, um eine Verbindung zum Tower herzustellen.

Nach seinem Motion-Capture-System:

• Mechaniker Sie haben unten einen starren Gummiball, der sich bewegt, indem zwei interne Räder aktiviert werden, die als Sensor fungieren, wenn der Benutzer die Maus über die Oberfläche bewegt, auf der sie ruht. Es hat schlechte Haltbarkeitseigenschaften aufgrund des Vorhandenseins von beweglichen Elementen und ist besonders anfällig für Verklemmungen aufgrund von Schmutz, der sich in den Mechanismen angesammelt hat. Optiker. Es erreicht eine Genauigkeit von 800 Punkten pro Zoll (dpi oder dpi). Sie sind langlebiger, benötigen jedoch ein Mauspad, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Laser. Weiterentwicklung der vorherigen Version mit höheren dpi-Werten: bis zu 2000 dpi. Sie werden von professionellen Videospielern und Grafikdesignern bevorzugt. Trackballs . Ähnlich wie bei der mechanischen Maus. Die Tasten haben Vorrang vor der Bewegung des Geräts. Der Gummiball wandert zur Oberseite der Maus und seine Steuerung wird dem Plex zugewiesen. Multitouch. Es ist eine Mischung aus Maus und Touchpad .

Bei der Auswahl einer Maus ist Ergonomie wichtig. In diesem Sinne bieten Gaming- Mäuse normalerweise die größten Konfigurationsmöglichkeiten: Verteilung der installierten Tasten, Widerstand der Tasten, Abmessungen der Griffhülle usw.

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Touchpads

Es ist ein Touchpanel, das die Funktionen der Maus in Computergeräten wie Netbooks und Laptops erfüllt.

Aufgrund seiner analogen Funktionen verfügt das Touchpad auch über Tasten, mit denen Sie den Computer steuern können. Der wichtigste Teil ist jedoch die Berührungszone. Dies erfasst die Position des Fingers und berechnet die elektrische Kapazität, die in den verschiedenen Punkten der Region vorhanden ist. Es werden Genauigkeiten von 25 Mikrometern erreicht.

Einige Touchpads verfügen über eine Multitouch- Technologie, mit der mehrere Finger gleichzeitig verwendet werden können, um das System besser steuern zu können. Andere erlauben es, den verwendeten Druck zu quantifizieren.

Touchscreen

Einige Netbooks integrieren Touch Control-Funktionen auf dem Bildschirm. Normalerweise ist diese Lösung in Mobiltelefonen, Tablets und Unterhaltungselektronik häufiger anzutreffen.

Touchscreens können resistive, kapazitive und akustische Oberflächenwellen sein. Die ersteren sind die billigsten und genauesten, aber ihre Helligkeit ist 15% geringer und sie sind dicker. Kapazitive Funktionen wie zuvor dokumentierte Touchpads . Die schwächeren Schallwellen verwenden eine Schalllokalisierung.

Ausgabegeräte

Dies sind alle Elemente, die dem Benutzer nützliche Informationen bieten. In diesem Artikel halten wir nur den Monitor für unbedingt erforderlich.

Überwachen

Es ist ein Bildschirm, der Informationen in visuelle Elemente umwandelt, die vom Benutzer leicht interpretiert werden können.

In Monitoren werden mehrere Technologien verwendet: Kathodenstrahlröhre (CRT), Plasma (PDP), Flüssigkristall (LCD), organische Leuchtdioden (OLED) und Laser.

Die Spezifikationen, die uns bei diesen Peripheriegeräten wichtig sind, sind:

• Bildschirmauflösung. Derzeit ist es selten, Bildschirme mit einer Auflösung von weniger als 1280 × 768 Pixel (High Definition oder HD) zu finden. Einige gängige Auflösungen auf dem Markt sind Full HD, Retina Display und 4K. Die Auflösung definiert das Seitenverhältnis des Bildes und die Bildschirmabmessungen, die verwendet werden können, ohne die wahrgenommene Definition zu verlieren. Aktualisierungsrate. Diese Spezifikation wird auch als Bildwiederholfrequenz oder vertikale Abtastfrequenz bezeichnet und bezieht sich auf die Anzahl der Bilder, die pro Sekunde auf dem Bildschirm angezeigt werden können. Je höher die Zahl, desto besser die wahrgenommene Sprachkompetenz. Übliche Werte für die Bildwiederholfrequenz sind 60, 120, 144 und 240 Hz. Größe. Sie wird in Zoll auf der größten Diagonale des Rechtecks ​​gemessen, das den Bildschirm bildet. Auch die Geometrie ist relevant. Es gibt Bildschirme der neuen Generation mit einem aus Sicht des Benutzers konkaven Design, die das Eintauchen verbessern, indem sie ein panoramischeres Gefühl vermitteln. Es ist eine optimale Lösung für Medienwiedergabeanwendungen. Reaktionszeiten und Latenz. Es misst die Zeit von der Information des Computers über bestimmte Informationen bis zur Präsentation. Es ist unter anderem in der wettbewerbsorientierten Videospielszene relevant. Technologie-Panel. Konfiguration von Verbindungen, Farbkorrektur, Selektoren für Parameter usw.

Stromversorgung und andere Elemente

Damit die Geräte ordnungsgemäß funktionieren, wird eine elektrische Energiequelle benötigt , die die erforderliche Energie liefern kann. Das Netzteil ist in den Turm integriert und muss unter Berücksichtigung des Spannungsbedarfs der Computerkomponenten dimensioniert werden. Diese Quellen können modular und semi-modular sein und ihre Nennspannung liegt normalerweise zwischen 150 und 2000 Watt.

Das Computergehäuse und die Racks für spezielle Anwendungen sind Stützstrukturen für die Verarbeitungs- und Speicherkomponenten. Es ist fraglich, ob sie Teil der Haupthardware sind , aber wir schließen sie auch hier ein.

Schließlich kann unter Berücksichtigung der gleichen Details wie im vorherigen Absatz die Aufnahme der Kühlung in diesen Abschnitt gerechtfertigt werden. Das Kühlsystem besteht aus einer Reihe von Elementen, die die Temperatur des Computers auf akzeptablen Werten halten.

Die Kühlung kann unter Verwendung von Ventilatoren, Strahlungsplatten, Kühlmittelleitungen oder einer Kombination der oben genannten erfolgen. Effektive Wärmeableitung ist der wichtigste Parameter dieser Systeme, es ist jedoch auch wichtig, die Nutzungsdauer, die erzeugten Geräusche und die Komplexität der Installation zu kennen.

Hardwarekomponenten

Innerhalb dieser Gruppe werden wir über GPUs, Netzwerkkarten und Erweiterungskarten sprechen, Elemente, die es ermöglichen, die Kapazitäten und die Rechenleistung bei bestimmten Anwendungen zu erweitern, aber für grundlegende Anwendungen unerlässlich sind.

GPU oder Grafikverarbeitungseinheit

Die GPU ist ein Coprozessor, der speziell für die Arbeit mit Grafiken und Gleitkommaoperationen entwickelt wurde. Es funktioniert parallel zur CPU-Aufteilung in der Arbeit nach den implizierten Informationen.

Die wichtigsten Parameter einer GPU (selten als VPU bezeichnet) sind die pro Sekunde gezeichneten Dreiecke oder Scheitelpunkte (dies begrenzt die Komplexität der Grafiken, mit denen sie arbeitet) und die Pixelfüllgeschwindigkeit (die angibt, wie schnell sie angewendet werden) die Texturen auf der gezeichneten Geometrie). Die Taktfrequenz der GPU, die Größe ihres Speicherbusses und andere CPU- und Chipsatzparameter definieren, wie viele Frames pro Sekunde die GPU erzeugen kann. Dieser Wert ist die dritte bestimmende Spezifikation, wenn von Grafikprozessoren gesprochen wird.

Je nach GPU-Modell ist es auch interessant zu wissen, mit welcher Technologie es arbeiten kann und ob es möglich ist, mehrere Einheiten parallel zu installieren (SLI).

Netzwerkkarte oder Netzwerkkarte

Diese Hardwarekomponente erhält viele verschiedene Namen: Netzwerkschnittstellenkarte (TIR), Netzwerkschnittstellencontroller (NIC), Netzwerkadapter, Netzwerkkarte, physische Netzwerkschnittstelle, LAN-Adapter oder einfach Netzwerkkarte, deren Name am häufigsten auf Spanisch.

Es ist ein Adapter, der eine Computerausrüstung mit einem öffentlichen oder privaten Computernetzwerk verbindet, sodass die verschiedenen verbundenen Systeme Informationen und Ressourcen miteinander teilen können.

NICs können verschiedene Technologien zum Übertragen von Informationspaketen verwenden: Abfragen , gesteuerte IRQ-E / A, programmierte E / A, DMA, DMA von Drittanbietern, Bus- Mastering …

Bei der Auswahl einer Netzwerkkarte, die den Anforderungen des Internetbenutzers entspricht, müssen Sie die Übertragungsgeschwindigkeit (begrenzt durch die ausgestatteten Busse -PCI, PCI-X oder PCIe-), die verwendete Technologie, die unterstützten Netzwerktypen und berücksichtigen die standardmäßig installierten Anschlüsse (SC, FC, LC, RJ45…).

Erweiterungskarten

Dies sind Geräte mit Chips und Treibern, die die Leistung des Computers erhöhen, wenn sie angeschlossen sind. Sowohl die Netzwerkkarte als auch die GPU können im allgemeinsten Sinne des Wortes als Erweiterungskarten betrachtet werden. Zu dieser Gruppe gehört auch die folgende Hardware :

• Sound- oder Audiokarten Grafikkarten Interne Modems Radio-Tunerkarten

Lagereinheiten

Beim Speichern von Informationen sind zwei Aspekte wichtig: Sie müssen so viel Speicher wie nötig haben und sicherstellen, dass die Informationen im Laufe der Zeit nicht verloren gehen. In diesem Sinne können wir mit externen Speichereinheiten unsere Speicherkapazität erhöhen, während optische Lesegeräte uns den Zugriff auf nicht mehr verfügbare Speicherformate ermöglichen.

Optische Leseeinheiten

Dies ist Hardware , die veraltete oder verlassene Speichergeräte lesen kann: Disketten, CDs, DVDs usw. Sie bestehen aus mechanischen Elementen wie Motoren und Leseköpfen auf sehr ähnliche Weise wie bei Festplattenlaufwerken.

Externe Speicherlaufwerke

In diesem Fall handelt es sich um zusätzliche Speicherplätze im HDD-, SSHD- oder SSD-Format, die über USB oder ähnliche Anschlüsse an den Computer angeschlossen sind. Sie können einzelne Komponenten sein oder Strukturen mit großer Kapazität bilden, die als SAS, SAN oder NAS bekannt sind.

Ausgangs-, Eingangs- und E / A-Peripheriegeräte

Zwei der häufigsten Elemente unter den zugehörigen Peripheriegeräten sind die Kopfhörer und der Drucker. Es gibt viele andere wichtige Peripheriegeräte wie das Fax, die Webcam, das Digitalisiertablett… aber wenn Sie alle im Detail behandeln, kann dies ein Buch füllen. In den folgenden Abschnitten halten wir uns an die beiden bereits erwähnten Geräte.

Kopfhörer

Die bevorzugte Option, um Audiodateien zu genießen. Mit Kopfhörern können wir die maximale Lautstärke einstellen, ohne die Menschen um uns herum zu stören. Viele Headsets, die heute in Computergeschäften erhältlich sind, sind mit einem Mikrofon ausgestattet, das Telematikgespräche begünstigt.

Für die Auswahl eines guten Ohrhörers sind die Wiedergabetreue, die von den integrierten Lautsprechern entwickelte Leistung, die Übertragungsgeschwindigkeit der Anschlüsse und Verkabelungen sowie die Ergonomie des Geräts relevante Aspekte.

Die einzige Alternative zu Kopfhörern sind Lautsprecher, die jedoch in den Raum anderer Benutzer eindringen.

Drucker

Dieses Peripheriegerät wandelt virtuelle Informationen in physisch geschriebene oder illustrierte Dokumente um. Seine Verwendung nimmt ab, da Papier aufgegeben wird, aber es ist immer noch weit verbreitet.

Neben Scannern, Kameras und Webcams ist die Definition, mit der sie arbeiten, eine der wichtigsten Spezifikationen für Drucker. Bei Druckern wird dies häufig als Punkte pro Zoll (dpi oder dpi) bezeichnet. Die Art der Drucktechnologie ist auch wichtig:

• Tintenstrahldruck. Sie sind billig, verbrauchen aber schnell Tinte und die Ersatzteile machen den angebotenen Service extrem teuer. Laserdruck (Toner). Sie erfordern eine große Anfangsinvestition, die sich aber aufgrund ihres geringen Verbrauchs langfristig lohnt. Weniger gebräuchliche Druckmethoden: feste Tinte, Schlag, Punktmatrix, Sublimationstinte usw.

Letzte Worte und Schlussfolgerungen zu Hardwarekomponenten

Da es sich bei dem Drucker um eine Hardware mit beweglichen Teilen handelt, ist es beim Kauf ratsam, auf eine robuste Konstruktion zu achten. Es wird immer empfohlen, sich für weithin bekannte Hersteller zu entscheiden.

Wir empfehlen folgende Anleitungen:

• Beste Prozessoren auf dem Markt Beste Motherboards auf dem Markt Bester RAM-Speicher auf dem Markt Beste Grafikkarten auf dem Markt Beste SSDs auf dem Markt Bessere Gehäuse- oder PC-Gehäuse Bessere Stromversorgungen Bessere Kühlkörper und Flüssigkeitskühler

Verpassen Sie es nicht!

Deshalb schließen wir diesen ausführlichen Artikel über Hardwarekomponenten . Die Hauptkomponenten, die für den Betrieb des Computers erforderlich sind, sowie das am häufigsten verwendete Zubehör wurden ausführlich behandelt. Wir hoffen es hat dir geholfen.