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PC-Komponenten

PC-Hardware & Komponenten: Grafikkarte, CPU, Mainboard, RAM und vieles mehr

Computer-Hardware ist der Sammelbegriff für alle Bauteile (Komponenten) in einem PC. Ursprünglich bezeichnete der englische Begriff "Hardware" (harte) Eisenwaren, wird heute aber auch als Terminus für alle physikalischen Bestandteile elektronischer Geräte verwendet. Die Software ("weiche Ware") gilt im Allgemeinen als Gegenstück der Hardware und bezeichnet alle Formen von ausführbaren digitalen Daten eines Computers.

PC-Hardware entwickelt sich ständig weiter und wird mit jeder Generation leistungsstärker und effektiver. Das mooresche Gesetz (Moore's Law) sagt aus, dass sich die Komplexität integrierter Schaltkreise mit minimalen Komponentenkosten in einem bestimmten Zeitraum regelmäßig verdoppelt. Dies trifft auch bedingt auf PC-Komponenten zu.

Bei Prozessoren sind zwischen den einzelnen Generationen genauso deutliche Leistungssteigerungen erkennbar, wie bei Grafikkarten und anderer PC-Teile. Deswegen macht es auch Sinn, regelmäßig sein System mit neuer Hardware aufzurüsten oder komplett neu zusammenzustellen. Dies liegt aber nicht nur an der Leistungssteigerung der PC-Bauteile, sondern auch an den stetig steigenden Software-Anforderungen.


PC-Hardware: Ein Überblick über die einzelnen Komponenten im PC

Ein PC, auch als System bezeichnet, setzt sich aus mindestens sechs Komponenten zusammen, die alle einen Einfluss auf die Gesamtleistung des Rechners haben. Wenn einzelne Bauteile zu große Differenzen in der Leistung aufweisen, können die langsame PC-Komponenten die schnellen Computer-Teile ausbremsen. In diesem Fall spricht man von einem Flaschenhals (bottle neck). Die wichtigsten Komponenten in einem PC-System sind:

  • Prozessor
  • Grafikkarte
  • Mainboard
  • Arbeitsspeicher
  • Datenspeicher
  • Netzteil

Das sind die einzelnen Komponenten eines PCs im Detail

Wer sich einen PC oder einen Gaming-PC zusammenstellt, muss natürlich wissen, was die einzelnen Komponenten in einem System für eine Aufgabe haben. Gleichzeitig muss man aber auch einschätzen können, zu welcher Leistungsklasse die ausgewählte PC-Hardware gehört.

Der Prozessor ist die PC-Komponente, die als zentrale Recheneinheit (CPU: engl. Central Processing Unit) ausschlaggebend für die Geschwindigkeit des PCs ist. Die CPU versorgt die Hardware in einem System mit Daten und fungiert als Schnittstelle für die einzelnen Komponenten eines PC-Systems. Einige Prozessoren verfügen über eine integrierte Grafikeinheit (iGPU), sodass PCs mit einer solchen CPU nicht zwangsläufig eine Grafikkarte benötigen. Wichtigste Merkmale einer CPU sind die Taktrate und die Anzahl der Rechenkerne. Die gängigen Prozessoren für Gaming-PCs stammen aus der Intel Core-Serie oder aus AMDs Ryzen-Line up.

Die Grafikkarte ist das wichtigste Stück Hardware für Gamer. Die GPU (engl. Graphics Processing Unit, "Grafikkarten Prozessoren") ist in einem PC für die Grafikberechnung zuständig. Vor allem für Gamer ist eine leistungsstarke Grafikkarte somit enorm wichtig. Neben der Pixelberechnung sind Grafikkarten in Spielen aber auch teilweise für die Berechnung der Physik zuständig und professionelle Grafikkarten ermöglichen wichtige Rechenvorgänge in den Bereichen künstliche Intelligenz (AI) und Video-Rendering. Die gängigen Grafikkarten-Serien für Gamer sind NVIDIDAs GeForce RTX-Serie und AMDs Radeon RX-Modelle.

Auf dem Mainboard werden die einzelnen Hardware-Komponenten zusammengeführt. Die Hauptplatine stellt den Sockel für die CPU, die DIMM-Slots für den Arbeitsspeicher und den PCIe-Slot für die Grafikkarte bereit. Per SATA werden HDDs und SSDs angeschlossen oder direkt per M.2-Slot auf das Mainboard gesteckt. Mainboards sind in verschiedenen Größen (Formfaktoren) und mit unterschiedlicher Ausstattung erhältlich. Der Chipsatz ist das Steuerelement der Hauptplatine und muss - wie der Sockel - mit dem Prozessor kompatibel sein.

Im Arbeitsspeicher (oder Hauptspeicher, Random-Access Memory (kurz: RAM)) werden die Daten zwischengespeichert, die der Rechner für seine aktuellsten Rechenoperationen benötigt. Die wichtigsten Kennzahlen für RAM sind die Größe der Riegel, die Taktrate und die Latenz. Die Kapazität des RAMs ist die Menge des zur Verfügung stehenden Speichers. Die Taktrate gibt an, wie schnell der Speicher ist und desto schneller der Takt, umso schneller ist der Arbeitsspeicher. Die Latenz hingegen sollte möglichst gering sein, da sie die Zugriffszeiten auf den Speicher angibt.

Als Datenspeicher werden Festplatten (HDD: Hard Disk Drive) und SSDs (Solid State Drive) zusammengefasst. Festplatten bieten große Kapazitäten zu einem geringen Preis, allerdings mit relativ hohen Zugriffszeiten auf die gespeicherten Daten. HDDs sind magnetische Speichermedien, auf denen Daten mit Hilfe rotierender Scheiben geschrieben werden. SSDs haben keine beweglichen Teile und sind somit leiser als HDDs, allerdings sind SSDs in der Regel etwas teurer. Sowohl HDDs als auch herkömmliche SSDs werden über SATA per Kabel mit dem Mainboard verbunden. Mit dem Einzug des M.2-Slots direkt auf dem Mainboard entfällt das Kabel und mit dem NVMe-Protokoll können PCIe/M.2-SSDs via PCIe-Lane angebunden werden, was einen enormen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber SATA mit sich bringt.

Das Netzteil versorgt die Hardware mit Strom und wird auch als Power Supply Unit (PSU) bezeichnet. Die zwei wichtigsten Merkmale einer PSU sind die Leistung und die Effizienz. Die Leistung wird in der Maximalleistung in Watt angegeben und sollte groß genug sein, um alle Komponenten mit Strom zu versorgen. Allerdings sollte das Netzteil auch nicht zu groß dimensioniert sein, da sonst die Effizienz darunter leidet. Die Effizienz wird anhand des 80 Plus-Standards angegeben und sagt aus, wie effizient ein Netzteil unter Last ist.

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