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 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) besagt, 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, Grafikkarten und anderen PC-Teilen sind zwischen den einzelnen Generationen deutliche Leistungssteigerungen erkennbar. Daher ist es sinnvoll, sein System regelmäßig mit neuer Hardware aufzurüsten oder komplett neu zusammenzustellen. Dies liegt nicht nur an der Leistungssteigerung der PC-Bauteile, sondern auch an den stetig steigenden Anforderungen der Software. Insbesondere Unterhaltungssoftware in Form von Spielen oder Anwendungen für Videobearbeitung oder Rendering erhöhen die Maßstäbe immer wieder aufs Neue.
Ein Desktop-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 langsame PC-Komponenten die schnellen Teile ausbremsen, was als "Flaschenhals" (bottleneck) bezeichnet wird. Die wichtigsten Komponenten sind:
Wer sich einen PC oder einen Gaming-PC zusammenstellt, muss wissen, welche Aufgaben die Komponenten haben und zu welcher Leistungsklasse sie gehören.
Der Prozessor ist die zentrale Recheneinheit (CPU: engl. Central Processing Unit) und maßgeblich für die Geschwindigkeit des PCs verantwortlich. Die CPU versorgt die Hardware mit Daten und fungiert als Schnittstelle für die Komponenten eines PC-Systems. Einige Prozessoren verfügen über eine integrierte Grafikeinheit (iGPU), sodass eine separate Grafikkarte nicht zwingend erforderlich ist. Wichtige Merkmale einer CPU sind die Taktrate und die Anzahl der Rechenkerne. Ein besonders großer L3-Cache Speicher sorgt bei modernen AAA-Spielen für mehr FPS. Das beste Beispiel liefern die AMD Ryzen CPUs mit gestapeltem 3D-V-Cache. Die gängigsten Prozessoren für Gaming-PCs stammen aus der Intel Core-Serie oder AMDs Ryzen-Line-up und setzen auf moderne Prozessor-Sockel, wie AMDs AM4- oder AM5-Plattform oder Intels Sockel 1200 oder 1700.
Die Grafikkarte ist das wichtigste Stück Hardware für Gamer. Die GPU (Graphics Processing Unit, "Grafikkarten-Prozessor") ist für die Grafikberechnung in einem Gaming-PC verantwortlich. Im Vergleich zu integrierten Grafikeinheiten (APUs) bieten dedizierte Grafikkarten eine deutliche Leistungssteigerung. Gaming-Grafikkarten sind aber nicht nur für die Pixelberechnung zuständig, sondern teilweise auch für die Physikberechnungen in Spielen. Professionelle Grafikkarten ermöglichen zudem wichtige Berechnungen im Bereich künstliche Intelligenz (AI / KI) und Video-Rendering. Der Grafikspeicher (VRAM) ist insbesondere in Form von schnellem GDDR6-Speicher nützlich für hochauflösende Texturen. Gängige Grafikkartenserien für Gamer sind NVIDIAs GeForce RTX-4000-Serie und AMDs Radeon RX-7000-Modelle.
Das Mainboard verbindet die verschiedenen Hardware-Komponenten eines Desktop-PCs miteinander. Es bietet den Sockel für die CPU, die DIMM-Slots für den Arbeitsspeicher und den PCIe-Slot für die Grafikkarte. Per SATA werden HDDs und SSDs angeschlossen oder direkt über den M.2-Slot auf das Mainboard gesteckt. Mainboards gibt es in verschiedenen Größen (Formfaktoren) und Ausstattungen. Der Chipsatz ist das Steuerelement des Mainboards und muss, wie der Sockel, mit dem Prozessor kompatibel sein.
Im Arbeitsspeicher (oder Hauptspeicher, Random-Access Memory, kurz: RAM) werden Daten zwischengespeichert, die der Rechner für seine aktuellen Rechenoperationen benötigt. Die Größe der Riegel, die Taktrate und die Latenz sind wichtige Kennzahlen für den RAM. Die Kapazität des RAMs gibt die Menge des verfügbaren Speichers an. Eine höhere Taktrate bedeutet einen schnelleren Speicherzugriff, während eine niedrige Latenz geringere Zugriffszeiten auf den Speicher bedeutet. AMDs AM5-Plattform setzt auf schnellen DDR5-Speicher, während Intel dir mit dem Sockel 1700 die Wahl zwischen DDR4- oder DDR5-RAM lässt.
Als permanenten Datenspeicher dienen Festplatten (HDD: Hard Disk Drive) und SSDs (Solid State Drive). Festplatten bieten große Kapazitäten zu einem geringen Preis, jedoch mit vergleichsweise höheren Zugriffszeiten. HDDs sind magnetische Speichermedien, während SSDs keine beweglichen Teile haben und dadurch leiser sind. Allerdings sind SSDs in der Regel teurer. HDDs und herkömmliche SSDs werden über SATA mit dem Mainboard verbunden. Mit dem M.2-Slot und dem NVMe-Protokoll können PCIe/M.2-SSDs direkt über PCIe-Lanes angebunden werden, was eine höhere Geschwindigkeit im Vergleich zu SATA bietet. Die aktuelle Königsklasse bilden schnelle PCIe-4.0 und -5.0-SSDs.
Das Netzteil versorgt die Hardware mit Strom und wird auch als Power Supply Unit (PSU) bezeichnet. Die Leistung und Effizienz sind die zwei wichtigsten Merkmale eines PC-Netzteils. Die Leistung wird in Watt angegeben und sollte ausreichend sein, um alle Komponenten zu versorgen, ohne jedoch überdimensioniert zu sein, um die Effizienz nicht zu beeinträchtigen. Die Effizienz wird anhand verschiedener Standards, wie 80 Plus oder Cybernetics gemessen und zeigt, wie effizient das Netzteil unter Last arbeitet. Dank des modernen ATX-3.0-Standards können Leistungsspitzen noch besser abgefangen werden.
