Hardware Crash Course Frauenförderung D-INFK Ruedi Arnold [email protected] Markus Brändle [email protected]

17 Mai 2004

Gilt auch für Computer…

Aussehen ist nicht alles. Es sind die inneren Werte die zählen. Ein Biologielehrer hat mir das gesagt.

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Motivation und Ziele • Fachbegriffe verstehen – um mitreden zu können – um eigenen PC kaufen zu können

• Selbst Hand anlegen können – um PC aufzurüsten – um eigenen Neu-PC zusammenbauen zu können

Kurs Ablauf • Die Komponenten eines PC 30‘ • Selber Hand anlegen 10‘ • PC-Kauf, auf was muss geachtet werden? 10‘ • Selber Hand anlegen open-end

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Ein PC von Innen

Vereinfachte PC Architektur Cache

Netzteil

Mainboard

CPU Erweiterungskarte 3

Erweiterungskarte 2

Erweiterungskarte 1

Monitor

RAM

Video Controller

ISA/PCI Bus

Disk Controller

Ein-/ Ausgabe

Floppy

Festplatte(n)

CD-ROM

DVD

CD-Brenner

ZIP-Laufwerk

Tastatur/Maus

Drucker

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Prozessor (CPU) • Bauformen

– Slots oder Sockel

• Hersteller: AMD und Intel • Kenndaten

– Taktrate bis 4GHz – Front side bus (FSB) bis zu 800Mhz – Cache bis 2MB auf CPU

• Prozessorlüfter!

CPU: Fachchinesisch • AMD Athlon XP/MP Prozessoren – Bei vergleichbarer Leistung niedriger getaktet als Intel P4, deshalb „Gefühlte“ Geschwindigkeit als Typangabe – Athlon XP2400+ (2,13GHz) soll 2,4GHz Pentium 4 entsprechen

• Spezielle Beschleunigungs-Technologien – MMX/SSE (Intel), 3DNow (AMD): Multimedia Befehlssatz – Pipelining: Während ein Befehl bearbeitet wird, nächsten lesen – Hyperthreading (Intel): Paralleler Betrieb interner CPU Teile

• CPU Cache – Extrem schneller Speicher (teuer!) – Direkt im oder „neben“ Prozessor, für häufig benötigte Daten – Arrangiert in verschiedenen Stufen (Level1, Level2) • Pentium 4: 20kB L1 (8kB Daten, 12kB Befehle), 1024kB L2

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CPU Einbau: Sockel 1. Statik ableiten (Erden) 2. Alte CPU auslösen 3. Neue CPU ausrichten und einsetzen 4. Sockel schliessen 5. Lüfter anbringen

Markierung für Ausrichtung

http://www.waterwheel.com/Guides/how_to/cpu/CPU.htm

Sockel 478 (Pentium 4)

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CPU Einbau: Slot • Ausrichtung anhand der SteckerKerbe • Mit sanftem Druck CPU einsetzen • Lüfterkabel an Mainboard anschliessen • Vor allem bei älteren Computern

Hauptspeicher (RAM) • Speichert Daten (wie Festplatte, CD-Rom) – Verliert Daten ohne Strom – Vorteil: Schnellerer Datenzugriff als Festplatte

• Kenndaten: – Grösse: in Megabytes (oft verwechselt mit Festplatte) – Zugriffszeit: Megahertz (höher ist besser, z.B. 133MHz) • früher Nanosekunden (weniger ist besser, z.B. 60ns)

– Datenrate: in Megabytes pro Sekunde (bei neuen Modellen)

• Verschiedene Typen und Bauformen

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Hauptspeicher: Typen • DRAM (Dynamic Random Access Memory) – Alte Systeme (Pentium II und früher)

• SDRAM (Synchronous DRAM) – Für „ältere“ Systeme (Pentium III bis 800MHz)

• DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – Hohe Leistung (bis 2,7GB/s), relativ günstig (Pentium III, Pentium 4 und Athlon/Duron)

• RDRAM (Rambus DRAM) – Höchste Leistung (bis 4GB/s), sehr teuer (nur Pentium 4) – Aber: Auch höhere Verzögerung RAM Bauformen: RIMM, DIMM und SIMM

Hauptspeicher: Bauformen • SIMM (DRAM) – Single Inline Memory Module – 72 pins – Ältere Rechner (Pentium II und davor)

• DIMM (SDRAM, DDR-SDRAM) – – – –

Dual Inline Memory Module 168 pins Fast alle modernen Rechner (Pentium III/4, Athlon) Achtung DDR: gleiche Bauform wie SDRAM austauschbar!!

• RIMM (RDRAM) – Rambus Inline Memory Module – 184 pins – Nur Pentium 4 (einige Modelle)

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Hauptspeicher Ein-/Ausbau • SIMM

Vor dem Anfassen von Hauptspeicher IMMER Erden (z.B. an die Heizung fassen)!

Hauptspeicher Ein-/Ausbau • DIMM

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Hauptspeicher Ein-/Ausbau • RIMM – Müssen paarweise installiert werden (also 2 oder 4 Stück) – Leere Slots müssen mit „Continuity-RIMM“ (C-RIMM) aufgefüllt werden (zum „Durchschleifen“ der Leitung)

Festplatten • Speichert Daten (Programme, OS) – Viel langsamer als Hauptspeicher – Viel schneller als DVD, CD-ROM, Floppy

• Kenndaten: – Kapazität: in Gigabytes • Achtung: Multiple von 1000 statt 1024! • „60GB“ Platte hat z.B. effektiv nur 57GB

IBM 120GB Deskstar

– Transferprotokoll: Transferrate in Megabytes • EIDE: ATA33, ATA66, ATA100, ATA133 • SCSI: Ultra-SCSI, Wide-SCSI

– Umdrehungszahl: Umdrehungen pro Minute (z.B. 5400, 7200) – Zugriffszeit (mittlere): in Millisekunden (z.B. 4-10ms) – Cache: in Megabytes (z.B. 2-8MB)

ATA: AT-attached, vom „IBM Advanced Technology PC“ (AT)

IDE: Integrated Drive Electronics

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Festplatten: Einbau (EIDE) Unkaputtbar: Stromkabel passt nur in eine Richtung

• Datenkabel (40-adrig) mit roter Kante (2 Anschlüsse)

– Rote Kante an Pin 1/2 am Mainboard – An Festplatte/CD-ROM rote Kante zum Stromkabel hin zeigend – Achtung: ATA66+ benötigt spezielles (80-adriges) Kabel!

• Bis zu 2 Festplatten/CD-ROM/DVDs an einem Kabel

– Ein Gerät muss als „Master“ konfiguriert werden („Jumper“), das andere als „Slave“ (siehe Aufkleber auf Laufwerk) – Schnelleres Gerät als Master am Kabelende, langsames (CDROM) als Slave in die Mitte

Erweiterungskarten: Typen • 3 verschieden Steckplätze AGP (Grafikkarten)

PCI-Slots (Netzwerkkarten, Videokarten, Soundkarten, etc.) ISA-Slots (alte Steckplätze in neuen Computern nicht mehr vorhanden)

Ausrichtung anhand der Stecker-Kerbe

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Erweiterungskarten: Einbau • Problemlos – Statische Aufladung ableiten – Slotblech-Schraube lösen – Evtl. Slot entriegeln (neuere Mainboards) – Karte einsetzen und sanft eindrücken – Slotblech-Schraube anziehen

Grafikkarten • Grafikprozessor (GPU) übernimmt komplexe Grafikberechnungen (2D&3D) – Spiele, Grafikanwendungen (Photo, Video) – Grafisches Betriebssystem (Windows)

• Kenndaten: – GPU: nVidia, 3dfx, ATI, Matrox – Speicher: 32-256MB – Bus: AGP (früher auch PCI) – Anschlüsse: VGA, DVI, Video-In

Matrox G550

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Netzwerkkarten (LAN-Adapter) • Zur Verbindung mit LAN über EthernetKabel (RJ45-Stecker) • Kenndaten – Geschwindigkeit: 10Mbit/s, 100Mbit/s, 1000Mbit/s

• Bei neueren Mainboards ist Netzwerkanschluss evtl. bereits vorhanden • Auch als Wireless-Karten erhältlich

Beispiele anderer Karten • Soundkarten Sound Blaster® Audigy™ LS

• Fernsehkarten Hauppauge WinTV-Nexus-s

• Modemkarten ZEUS WINModem

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Mainboard • • • • •

CPU & „Chipsatz“ Hauptspeicher (RAM) Festplatten-Controller Erweiterungs-Steckplätze Optional – Sound – Netzwerk (Ethernet Onboard)

• Batterie (Uhrzeit, BIOS Konfiguration) • Achtung: Verschiedene Typen (ATX, AT)

Modernes Pentium 4 Mainboard Hauptspeicher-Slots (RAM) Stromversorgung

(Maus, Tastatur, Drucker, …)

„Peripherie“ Anschlüsse

Floppy-Anschluss Festplatten-Anschlüsse CPU Sockel Grafikkarten-Slot

Batterie (hält praktisch ewig) Erweiterungskarten (PCI-Slots)

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Netzteil • Versorgt alle PC Komponenten mit Strom • Je mehr Komponenten, desto stärkeres Netzteil nötig (z.B. 300W)! • Lärmquelle (Lüfter)! • Bauformen:

Mainboard Stromanschluss

Festplatten, CD-Rom, Floppy

ATX-Netzteil

– ATX – AT (alt, z.B. 486er)

Netzteil: Einbau • Unterschiedliches Netzteil für ATX und AT! – Netzteil passend zum Mainboard/Gehäuse kaufen – Bei Anschluss AT-Netzteilen Verwechslungsgefahr! „Schwarz liebt sich“

ATX

AT

Maus, Tastatur, Drucker, Seriell, auf Mainboard! Narrensicherer Stromanschluss

Verwechslungsgefahr beim Strom!

http://www.tjslab.co.za/Basket/upgradeinfo.asp

Nur Tastatur auf Mainboard, alles andere braucht Erweiterungskarte

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Gehäuse • Hält alles zusammen ☺ • Kenndaten: – Grösse: Tower, Midi-Tower, Mini-Tower (Platz für Festplatten, CD-ROMs, DVDs, Brenner…). – Standard-Bauform ATX (früher: AT). Muss zum Mainboard passen!

• Geräuschdämmung mit Fleece od. Kork – Mindert Lüftergeräusche

Keine Zeit für… • Maus, Tastatur – Standard, kann man (fast) nix falsch machen – PS2 oder USB Anschluss (am PC vorhanden?) – Toll: optische Mäuse werden nicht dreckig!

• CD-ROM, DVD, CD-RW, DVD-RW – Lese- und Schreibgeschwindigkeit – Wie „gut“ können (geschützte) CD‘s kopiert werden? – Inkompatible DVD-Schreibstandards!

• BIOS (Basic I/O-System des Mainboards) • Drucker, Modem, Monitor, …

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Bottom Line • PC Reparatur, Upgrade, Neubau – Leichter als oft befürchtet – Die meisten (neueren) Komponenten passen nur auf eine Art (die richtige) – Anspruchsvoller bei älteren Systemen

• Fachchinesisch braucht Zeit – Viele Komponenten haben ähnliche Parameter (MHz, GHz, GB, MB, …) – Abkürzungen, Abkürzungen, Abkürzungen: Experten wissen selbst oft auch nicht, wofür diese stehen!

Bottom Line • Goldene Regeln der PC Reparatur – Statische Aufladung vermeiden! – Keine Gewalt (sanfter Druck erlaubt) ☺ – Im Zweifelsfall fragen od. nachlesen!!

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Ein PC von Innen CD-ROM Netzteil Festplatten Mainboard

Grafikkarte Jede Menge Kabel Erweiterungskarten

Lesetipp • Gute Übersicht • Viele Details zu – CPU, Mainboard, Speicher, Festplatten, Grafikkarte, Sound, Maus, Tastatur, …

• Tipps zum – Neukauf – Upgrade – Fehlersuche

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Mehr Infos • Allgemeine (und spezielle) PC Ratgeber – http://www.pcguide.com – http://www.pctechguide.com/ – http://www.ahinc.com/hhmemory.htm

• Vergleichstest, Neuigkeiten – http://www.tomshardware.de/index.html

• Geräuschdämmende Gehäuse, Lüfter – http://www.noisecontrol.de

• EIDE? RIMM? MCH? QDR? Häh? – http://www.acronyms.ch/ – http://www.whatis.com/ – http://www.geocities.com/ikind_babel/babel/babel.html

PC-Kauf…

„Ich brauche einen 4 GHz Prozessor, Spracherkennung, WirelessInternetanschluss, DVD-ROM und CD-RW, HyperBass Stereo Lautsprecher und eine mörderisch gute Grafikkarte um meine Kochrezepte zu verwalten.“

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Der erste PC (IBM, 1981) • Intel 8088, 4.77MHz • 16kB Hauptspeicher (erweiterbar bis 64kB) • 360kB 5¼“ Floppy (optional) • MDA Grafikkarte (monochrom 80x25 Text) • DOS 1.0 • ISA Bus • US$ 3‘005,- (Monitor, Floppy, 64kB)

PC‘s Heute (z.B. von Dell) • Intel® Pentium® 4 Prozessor 3,4 GHz mit 512 KB Cache und 800 MHz FSB (Intel 850 Chipset) • 1024 MB DDR-SDRAM, 400MHz • 160 GB Ultra ATA-100 mit 2MB Cache, 7200 UpM • 1.44MB 3.5" Diskettenlaufwerk • DVD+R/+RW 8x/4x Laufwerk • 128 MB GeForce - 8x AGP Grafikkarte (DVI & TV-Out, 16 Mio Farben) • Intel Pro 10/100 Ethernet Onboard • CreativeLabs SoundBlaster Live! Value 5.1 channels • Windows XP Home • PCI Bus • CHF 2'401.43 (inkl. Flachbildschirm)

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CPU: Kauftipps • Oft (zu Unrecht?) wichtigstes Kaufargument • Immer höhere Taktraten (über 3 GHz) • AMD oder Intel? – AMD oft günstiger, aber etwas leistungsschwächer – Crusoe als Alternative für Mobile Geräte (Laptops)

• Nicht das neuste (schnellste) Modell kaufen! – Zu teuer! – Komponenten (Mainboard, Speicher) oft noch nicht ausgereift

• CPU Taktrate nicht sooo wichtig – Nur für Spieler, Grafiker, Hobby-Filmer (Video) – Schnelle CPU braucht schnellen Speicher, Festplatten, Grafikkarte!

CPU: Kauftipps •

Pentium IV 3400C

612.-

512KB Cache, 800MHz FSB, inkl. Lüfter

•

Pentium IV 3000C

327.-

512KB Cache, 800MHz FSB, inkl. Lüfter

•

AMD Athlon XP 3200+/ 2200MHz

289.-

FSB 400, inkl. Lüfter

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Alles wird besser…

Es ist ein Computer. Er kann im Moment noch nicht viel, aber er sollte besser werden, sobald Steine schneller und billiger werden.

Festplatten: Kauftipps • Mittelgrosse Platten oft am günstigsten • Passend zu Datentransferrate des Mainboards – ATA100 Festplatte an ATA33 „ausgebremst“

• Höhere Umdrehungszahl = Schnellerer Zugriff – Aber lauter (evtl. Flüstermodus vorhanden)

• Achtung bei “sehr“ alten Rechnern: – BIOS unterstützt evtl. nicht mehr als 20GB!

• Zukunftskompatibilität? – Grundlagen von EIDE, SCSI mehr als 15 Jahre alt – Nächste Generation: Serial-ATA (150-600MB/s) Parallel ATA vs. Serial-ATA

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Festplatten: Kauftipps • 120GB EIDE

145.-

(133MB/s, 7200RPM, 8.9ms, 8MB Cache)

• 120GB Serial ATA

158.-

(150MB/s, 7200RPM, 8.9ms, 8MB Cache)

• 73.5GB Ultra-320 SCSI

439.-

(320MB/s, 10000 rpm, 4.5ms, 8MB Cache)

Hauptspeicher: Kauftipps • Stark abhängig vom Mainboard – Erlaubt nur einen Typ (z.B. DDR-SDRAM), aber evtl. in verschiedene Geschwindigkeiten (z.B. 100MHz und 133MHz) – Schneller meist nur unwesentlich teurer! – Erlaubte Typen/Bauformen in Mainboard-Anleitung

• No-Name Module oftmals fehleranfällig – Fehler nur schwer zu lokalisieren, System stürzt scheinbar wahllos ab, hängt sich auf – Tipp: Speichertest durchführen, z.B. von www.memtest86.com

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Hauptspeicher: Kauftipps • SD-RAM 256MB

119.-

133Mhz

• DDR-Dimm 256 MB

99.-

333Mhz

Grafikkarte: Kauftipps • Fast alle Karten bieten 3D Unterstützung – AGP Standard, PCI nur für sehr alte Rechner – nVidia-basierte am verbreitesten

• Wie immer: Mittelfeld oft am günstigsten – Heute: Geforce4, 64MB, 66.-

• Passend zu AGP-Port des Mainboards

– 8x und 4x AGP nicht kompatibel zu 2x und 1x

• High-End Modelle mit Lüfter – Leistungsfähiger aber lauter – Oft digitaler Ausgang (DVI) oder Video-Eingang

nVidia GeForce4 MX, 64Mb

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Mainboard: Kauftipps • Muss kompatibel sein zu – Prozessor (AMD/P4) – Harddisk (EIDE, Serial-ATA, SCSI) – RAM (DIMM / RIMM)

• Weitere Kriterien – Anzahl Anschlüsse (USB, Firewire) – Netzwerkanschluss on Board – Sound on Board

Und die Moral der Geschichte…

Dieser Computer ist schnell, sehr schnell! Er war schneller veraltet als alle anderen Computer die ich je besessen habe.

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