Hardware RAM Motherboard CPU Grafikkarte. RAM (Random-Access Memory)

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    05-Apr-2015

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Folie 1 Hardware RAM Motherboard CPU Grafikkarte Folie 2 RAM (Random-Access Memory) Folie 3 Inhaltsverzeichnis Erklrung (Was ein RAM ist?) Ansteuerung von RAM-Chips Steuerleitungen Adressierung Datenleitungen Die verschieden Arten von RAMs Folie 4 Erklrung Der RAM ist der Arbeitsspeicher eines Rechners. Es wird auch als Hauptspeicher bezeichnet. Der RAM ist in der Regel ein nicht-permanenter Speicher, das heit, die Daten werden im RAM nur so lange gespeichert, bis die Stromzufuhr unterbrochen wird. Folie 5 Ansteuerung von RAM-Chips Steuerleitung Eine Steuerleitung gibt dem Chip vor, ob gelesen oder geschrieben werden soll. Wenn einer dieser Pins den Chip auf inaktiv setzt, werden vor allem die Dateileitungen auf hochohmig geschaltet, um die Bussignale der anderen, jetzt aktiven Chips nicht zu stren. Folie 6 Ansteuerung von RAM-Chips Adressierung Man fasst eine entsprechende Anzahle RAM-Chips zu einer Bank zusammen, die dann ber ein gemeinsames Chip-Select-Signal angesprochen wird. Ihre Datenleitungen decken dann zusammen die komplette Wortbreite ab. Um Bits in einer Bank zu adressieren, sendet die Speichersteuerung die Adressinformation ber entsprechende Adressbusleitung an die entsprechende Bank. Folie 7 Ansteuerung von RAM-Chips Datenleitungen Ein RAM-Chip weist mindestens eine bidirektionale Dateileitung auf. Oft findet man auch 4, 8 oder 16 Datenpins, je nach Auslegung. Die Kapazitt eines Chips in Bits ergibt sich dann durch die Datenbusbreite mal der Anzahl der mglichen Adresswerte. Folie 8 Die verschiedenen Arten von RAMs DRAM - Dynamic Random Access Memory DDR-SDRAM - Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory DDR2-SDRAM - Double Data Rate 2 Synchronous Dynamic Random Access Memory EDO RAM - Extended Data Out Random Access Memory FPM RAM - Fast Page Mode Random Access Memory FRAM - Fast Random Access Memory SDRAM - Synchronous Dynamic Random Access Memory SRAM - Static Random Access Memory MRAM - Magneto-Resitive Random Access Memory RDRAM - Rambus Direct Random Access Memory XRDRAM - Extended Rambus Direct Random Access Memory GDDR5-RAM wird in Grafikkarten verwendet und ist die schnellste RAM heutzutage. Folie 9 Motherboard Funktionen und Eigenschaften Folie 10 Hinweis Das Motherboard ist auch bekannt unter den Namen Mainboard und Hauptplatine. Da man im Englisch sprachigen Raum Motherboard verwendet werde ich dies auch tun. Motherboard Folie 11 Aufbau und Funktion Beim ersten Betrachten eines Motherboards knnte man meinen, dass es eine Plastikplatte ist, welche mit vielen Chips, Sockeln und Leitbahnen versehen ist. Jedoch ist dies nicht zu 100 % korrekt. Ein Motherboard ist auf mehreren Schichten aufgebaut. Das bedeutet, dass es auch Leitbahnen im und unter dem Board gibt. Heutzutage sind die meisten Motherboards sechs- bis achtlagig aufgebaut, das heisst, dass es unter der sichtbaren Platte noch fnf bis sieben Schichten gibt. Das gesamte Motherboard wird mit Abstandsbolzen am Gehuse befestigt. Kurz ausgedrckt ist das Motherboard das Kernstck des Computers, denn auf ihm sind alle internen Hardware Komponenten untergebracht, welche den Pc lauffhig machen. Auf ihm erhalten alle Systemkomponenten eine passende Verbindung. Die Ausstattung des Motherboards bestimmt ber die Systemleitung, Erweiterbarkeit und Zukunftsfhigkeit ihres Computers. Das bedeutet auch wieder, dass es verschiedene Modele geben muss, auf welchen je nach Bauform, Ausstattung und Integrationsdichte unterschiedliche Systemkompetenten zu finden sind. Die berzahl aller Motherboards sind auf einen bestimmten Prozessor zugeschnitten. Folie 12 Was befindet sich auf einem Motherboard? 1. Zentraleinheit, Prozessor (CPU): Die Zentraleinheit, auch bekannt als Prozessor oder unter dem Namen CPU, ist der Komponente der den Rechner und all seine Operationen steuert, zwischenspeichert und berwacht. 2. Grafikkarte Die Grafikkarte ist der Teil des Computers welche die Darstellungen von Grafiken wie z.B. Bilder, Videos oder Animationen steuert und verbessert. 3. Interner Speicher, RAM In einem Internen Speicher werden Daten gespeichert, welche man bei der momentanen Arbeit bentigt, wie z.B. Programme die gerade im Hintergrund laufen. 4. Natrlich gibt es och viele weitere Komponenten auf dem Motherboard aber ich werde und knnte gar nicht alle auflisten. Folie 13 Witz am Rande Es gibt eine Internetseite welche nach dem gleichen Schema Aufgebaut ist wie Wikipedia, Namens Stupidedia. Sie hat jedoch nur schwachsinnigen Inhalt davon sollte man nichts wirklich ernst nehmen, wie im folgenden kleinen Beitrag aus dieser Webseite: Gott schuf zuerst das Fatherboard, da dieses aber immer nur Fussball schauen wollte wurde aus einem Mikrochip des Fatherboardes das erste Motherboard erschaffen. Mother- und Fatherboard zeugten Kain- und Abelboard die heute aber blicherweise nicht mehr benutzt werden und aufgrund diverser Kompatibilittsprobleme auch nie Serienreife erlangten. Ein schlauer Mann entschied einmal, dass ein Fatherboard Fuball gucken und Bier trinken muss um optimal zu funktionieren und so werden heute alle wichtigen Arbeiten richtigerweise vom Motherboard bernommen. Folie 14 CPU Folie 15 Inhaltsverzeichnis Beschreibung Funktionen Allgemeines Hersteller Folie 16 Beschreibung CPU = Central processing unit Ein CPU ist der Hauptprozessor. Bentigt Khlpaste und Lfter. Etwas kleiner als ein Zippo. Grn, silbern und schwarz Von Intel, AMD, Alpha oder IMB Die CPU besteht aus einem Register(Cache), einer ALU (algorithmic logic unit), einem Befehlsdecoder und einer Adresseinheit. Folie 17 Funktionen Luft nach EVA-Prinzip, bernimmt V(EVA=Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe) Schreibt Daten und Befehle Modernen CPUs erlauben das Arbeiten mit mehreren Befehlen Steuert alle anderen Bestandteile Folie 18 Allgemeines CPU fhrt alle notwendigen Berechnungen durch, um zum Beispiel Text zu schreiben oder Spiele spielen. Je nach Typ hat ein Prozessor Millionen von sogenannten Transistoren(Schalter) welche die Berechnungen anstellen. Um diese Hauptprozessoren zu entlasten wurden die Co-Prozessoren entwickelt, welche fr eigene Bereiche zustndig sind. Folie 19 Hersteller Die beliebtesten Hersteller sind Intel und AMD Die bekanntesten Prozessoren von Intel: i3, i5 und i7 Die bekanntesten Prozessoren von AMD: A6 und A8 Folie 20 Grafikkarten Folie 21 Was ist eine Grafikkarte Eine Grafikkarte ist eine Erweiterung der Hauptplatine des Computers. liefert die Signale zur Steuerung des Monitors verwaltet den Bildschirmspeicher und bietet Mglichkeiten zur Manipulation von Text und Grafik. Gngige Standards sind z.B. VGA, SVGA, HighColor und TrueColor, die sich durch ihre maximale Auflsung, Zahl der darstellbaren Farben und ihre Geschwindigkeit unterscheiden. Folie 22 Aufbau einer Grafikkarte Grafikschnittstelle (Bus) Grafikchip/-prozessor (GPU) Grafikspeicher (VRAM) RAMDAC Monitor-Schnittstelle Folie 23 Folie 24 Wie wird ein Bild produziert? Berechnung eines Bildes beginnt in der Software Innerhalb des Programmcodes werden Befehle zur Darstellung abgearbeitet Diese werden an das Betriebssystem bergeben DirextX/OpenGL verarbeiten die Befehle weiter Folie 25 Grafikkarten-Treiber bersetzt die Befehle von DirectX Grafikkarte fhrt die Befehle aus Pixel werden in Pipelines nacheinander verarbeitet Innerhalb der Pipelines gibt es Shader, die den Pixelflchen Farben/geometrische Formen geben knnen (besonders bei grafischen Effekten in Einsatz) Folie 26 Wenn Bild vollstndig ist, vergisst die Grafikkarte alle Berechnungen und beginnt mit dem nchsten Nur die geladenen Texturen und Shader bleiben, wenn die GPU diese im nchsten Bild wieder bracht Folie 27 Nhere Informationen zu DirectX Damit Hersteller von Anwendungsprogrammen und Computerspielen die 3D-Funktionen jeder Grafikkarte nicht neu Programmieren mssen, wurden Grafikschnittstellen, sogenannte Application Program Interfaces (APIs), entwickelt Diese APIs machen die Software weitgehend unabhngig von der Grafikkarte Sie stellen Funktionen zum Berechnen und Aufbauen des Bildes bereit Folie 28 Es gibt zwei dieser Schnittstellen. Die eine ist DirectX von Microsoft und die andere ist OpenGL. OpenGL ist ein offener Standard, der in fast allen Betriebssystemen enthalten ist. DirectX macht es den Software-Entwicklern mglich, ohne Kenntnisse ber die Details der Hardware, lauffhige Programme und Spiele fr die unterschiedlichsten PC-Systeme zu entwickeln Beispielsweise wre Windows ohne DirectX als Spiele-Plattform ungeeignet. Folie 29 Schnittstellen VGA --> analog DVI --> digital HDMI --> digital Display Port --> digital Folie 30 Ende

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