Glossar: Die wichtigsten Hardwarebezeichnungen

Glossar: Die wichtigsten Hardwarebezeichnungen

In unserem Glossar erklären wir die wichtigsten Fachbegriffe rund ums Thema Notebook und PC.

  • Hauptprozessor (CPU): Allgemeines

    Der Prozessor ist das zentrale Rechenwerk eines Computers. Er führt sämtliche Berechnungen und Datenverarbeitungen des Computers durch. Alle Aufgaben eines Computers können durch den Prozessor bearbeitet werden.

    Für die üblichsten Anwendungen (Internet, Büroaufgaben) sind meist marktübliche Prozessoren ab ca. 2009 ausreichend.

  • Prozessor: Taktung

    Ein entscheidendes Merkmal für die Leistung eines Prozessors ist der Takt. Dieser bestimmt, wie viele Rechenschritte pro Sekunde ein Prozessor durchführen kann.

    Seit einigen Jahren sind die Prozessorhersteller an eine physikalische Leistungsgrenze gestoßen, die ein Erhöhen des Prozessortaktes immer schwerer macht, weshalb die Bedeutung des Prozessortaktes als Leistungsmerkmal fortwährend sinkt. Um diese Leistungsgrenze zu umgehen versuchen Prozessorhersteller daher die Rechenleistung pro Rechenschritt zu erhöhen. Ein modernerer Prozessor schafft aus diesem Grund meistens bei gleichem Takt eine höhere Rechenleistung.

    Ein gleichwertiger aber modernerer Prozessor kann dadurch bei gleichem Takt eine höhere Rechenleistung erzielen.

  • Prozessor: Kerne und Threads

    Um bei gleichem Prozessortakt mehr Leistung zu erzielen, stellen Prozessorhersteller inzwischen fast nur noch Prozessoren mit mehreren Kernen auf einem Chip her.

    Jeder dieser Kerne funktioniert dabei quasi als eigenständiger Prozessor. Allerdings bedeutet dies nicht, dass eine Verdoppelung der Kerne auch zu einer Verdoppelung der Geschwindigkeit führt. Einige Aufgaben eines Prozessors müssen Schritt für Schritt ausgeführt werden und können deshalb nicht gleichzeitig bearbeitet werden. Außerdem muss der Programmierer eine Verwendung mehrerer Kerne vorgesehen haben, insbesondere bei alten Programmen kommt es also oft vor, dass nur ein einzelner Kern benutzt werden kann. In diesem Fall profitiert man nur dann von mehreren Kernen, wenn man mehrere Programme gleichzeitig ausführt.

    Eine weitere Methode die Leistung zu verbessern ist es, einem Prozessorkern mehrere Warteschlangen zur Verfügung zu stellen. Da manche Rechenschritte kurze Pausen erfordern (beispielsweise um auf neue Daten zu warten), kann der Kern in dieser Zwischenzeit die andere Warteschlange bearbeiten und somit die Rechenpausen verkürzen. Diese Warteschlangen werden “Thread” genannt. Diese Threads werden vom Prozessor als virtuelle Prozessorkerne angezeigt, weshalb bei modernen Zwei-Kern-Prozessoren in der Regel vier  virtuelle  Kerne gezeigt werden.

    Gängige Bezeichnungen für Mehrkernprozessoren sind von den lateinischen Zählvorsätzen abgeleitet:

    Bezeichnung Kerne
    Dualcore 2 Kerne
    Quadcore 4 Kerne
    Hexacore 6 Kerne
    Octacore 8 Kerne
  • Arbeitsspeicher/Hauptspeicher

    Der Arbeitsspeicher – auch Hauptspeicher – ist ein sehr schneller Zwischenspeicher für den Prozessor.

    Im Englischen heißt der Arbeitsspeicher Random Access Memory, die Abkürzung RAM wird auch im Deutschen verwendet.

    Festspeicher wie eine Festplatte können die Daten nicht so schnell zur Verfügung stellen, wie der Prozessor sie bearbeiten kann. Um zu verhindern, dass der Prozessor auf die Daten warten muss, werden zu bearbeitende Daten daher immer zuerst in den Arbeitsspeicher geladen. Daher muss der Arbeitsspeicher ausreichend dimensioniert sein, um alle zu bearbeitenden Daten vorrätig halten zu können. Sollte der Arbeitsspeicher zu klein sein, müssen die Daten vom Festspeicher geladen werden, was zu Verzögerungen führen kann.

    Beispiele für Aufgaben die größere Mengen Arbeitsspeicher erfordern sind Bildbearbeitung, Videoschnitt und die Arbeit mit sehr vielen Dokumenten und Internetseiten gleichzeitig.

    Da der Arbeitsspeicher die gespeicherten Daten verliert, sobald er nicht mehr mit Strom versorgt wird, kann der Arbeitsspeicher nur als Zwischenspeicher benutzt werden, aus diesem Grund muss für das permanente Speichern von Daten der Festspeicher benutzt werden.

  • Festspeicher (Festplatte)

    Festspeicher wie Festplatten sind die Hauptdatenspeicher eines Computers und erlauben es, Daten dauerhaft zu speichern.

    Die Festplattengröße sollte an den persönlichen Platzbedarf angepasst sein. Videos und Audiodateien belegen pro Datei am meisten Platz, aber auch größere Mengen Bilder oder gescannter Dokumente benötigen viel Speicher. Am Computer erstellte Texte, Tabellen und ähnliche Dokumente hingegen sind sehr kompakt und erhöhen den Speicherbedarf nicht nennenswert.

    Weitere Beispiele für Festspeichermedien sind CDs, DVDs, externe Festplatten und USB-Sticks. Diese sind nicht fest im Computer verbaut und erlauben es dadurch Daten zwischen Rechnern zu übertragen, oder Daten an sicheren Orten zu archivieren.

    Beispiele für Dateigrößen:

    • 300 Bilder – 1 GB
    • 1 Stunde Film – 1 GB
    • Bedienungsanleitung Notebook (pdf, 130 Seiten) – 30 MB  = 0,03 GB
  • Festplatte: SSD vs. HDD

    Eine neue Entwicklung im Festspeicherbereich ist die sogenannte SSD (Solid-State Disk). SSDs können klassische Festplatten ersetzen und sind zu ihnen kompatibel, erreichen dabei aber erheblich höhere Datenübertragungsraten. Dadurch beschleunigen sich alle Vorgänge die Daten von der Festplatte benötigen, allen voran das Hoch- und Herunterfahren des Computers, das Starten von Programmen und das Öffnen großer Dateien. Auch Kopiervorgänge werden (falls das zweite Medium ähnliche Geschwindigkeiten erreicht) deutlich beschleunigt.

    Ein weiterer Vorteil gegenüber klassischen Festplatten (basierend auf sehr schnell rotierenden Magnetscheiben) ist, dass SSDs erschütterungsunempfindlicher sind und damit das Ausfallrisiko reduzieren. Ein Nachteil von SSDs ist der höhere Preis pro Speichermenge.

    Sowohl klassische Festplatten als auch SSDs können schlagartig oder schleichend Defekte zeigen, daher ist ein regelmäßiges Absichern der Daten auf ein externes Medium unerlässlich.

  • Grafikkarte

    Die Grafikkarte enthält einen separaten Prozessor der auf die Aufgaben der 3D-Grafikanzeige zugeschnitten ist, und in vielen Fällen auch separaten Grafikarbeitsspeicher. Dadurch werden Spiele und 3D-CAD-Anwendungen beschleunigt und in ihrer Anzeige flüssiger.

    Moderne Grafikprozessoren enthalten oft auch Erweiterungen die die Anzeige von Videodateien optimieren. Das hat allerdings keinen Einfluss auf die Bildqualität, sondern ermöglicht es nur, größere Videodateien abzuspielen als der Hauptprozessor schaffen könnte.

    Grafikkarten erhöhen zwar drastisch die Grafikleistung eines Computers, für übliche Anwendungen sind sie allerdings nicht notwendig und verbrauchen unnötig viel Strom.
    Daher enthalten moderne Hauptprozessoren in der Regel einen kleinen Grafikprozessor, der für Büroaufgaben, Wiedergabe von Filmen (bis Full-HD), 2D-Spiele und sogar für kleine 3D-Spiele ausreicht. Da diese sogenannte “integrierte” Grafiklösung Teil des Hauptprozessors ist, ist der Stromverbrauch deutlich geringer als mit einer separaten Grafikkarte und ermöglicht längere Akkulaufzeiten.

  • Displaygröße

    Die Displaygröße ist eines der entscheidendsten Merkmale eines Notebooks. Sie bestimmt maßgeblich die Größe des Gerätes. Displaygrößen werden in der Diagonalen gemessen und in Zoll (abgekürzt durch das Zeichen “) angegeben. Ein Zoll entspricht 2,54 cm, ein Display mit 15,6 ” hat also eine Bildschirmdiagonale von 39,62 cm.

    Beispiele für übliche Größen in Notebooks sind 12″, 14″, 15″, 17″. Hierbei ist zu beachten, dass ein größeres Display zwar die Lesbarkeit und Arbeitsfläche vergrößert, aber die Handlichkeit reduziert und das Gewicht erhöht. Ein weiterer Faktor ist ein erhöhter Stromverbrauch eines größeren Displays.

  • Displayauflösung

    Die Auflösung bestimmt die Anzahl der Bildpunkte (Pixel) des Displays. Hierbei gilt: je kleiner die Pixel, desto schärfer wirkt das Bild, da die kleineren Pixel kleinere Details sichtbar machen.

    Da die Größe der Pixel durch das Zusammenspiel aus Auflösung und Displaygröße bestimmt wird, benötigen größere Bildschirme eine höhere Auflösung für einen vergleichbar scharfen Bildeindruck.

  • Anschlüsse: VGA, DVI, HDMI, DisplayPort & Mini-Displayport,

    Bei allen genannten Anschlüssen dienen dazu, einen Monitor an an das Notebook oder den PC anzuschließen. Natürlich kann statt des Monitors auch ein Fernseher angeschlossen werden.

    VGA

    • Der klassische “Monitoranschluss”. Ein analoger Anschluss ohne Tonübertragung.
    • Falls vorhanden sollte stattdessen ein digitaler Anschluss verwendet werden.

    DVI

    • Ein digitaler Anschluss – jedoch auch ohne Tonübertragung.
    • Findet sich im Normalfall nur am PC, sehr selten am Notebook.

    HDMI

    • Ein digitaler Ausgang mit Tonübertragung. Sehr verbreitet bei Fernsehgeräten und Beamern.

    DisplayPort/Mini-DisplayPort

    • Beide Anschlüsse haben die selbe Funktion, jedoch verschiedene Stecker.
    • Der DisplayPort liefert eine bessere Qualität als der HDMI Anschluss, ist jedoch nicht so verbreitet.
    • Beide Anschlüsse lassen sich per Adapter verlustfrei in einen HDMI-Anschluss umwandeln.
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