PC - Personal Computer
Der Personal Computer, im folgenden auch PC genannt, besteht aus einer Verarbeitungseinheit mit Prozessor, Arbeitsspeicher, externen Datenträgern, Betriebssystem und Anwendungsprogrammen.
Der PC ist wesentlicher Bestandteil eines Bildschirm-Arbeitsplatzes, an dem der Mensch seine Arbeit verrichtet.
Personal Computer sind im allgemeinen Universal-Computer. Man kann sie praktisch für alle Anwendungen einsetzen. Es gibt jedoch Spezialfälle, bei denen man von der Grundausstattung abweicht und bestimmte Komponenten nach bestimmten Merkmalen auswählt. So unterscheiden sich Personal Computer nicht nur über den Preis, sondern auch durch ihre Ausstattung, Leistungsfähigkeit, Erweiterbarkeit, Kompatibilität, Systemstabilität und Bauart.
Wichtige PC-Komponenten
- CPU - Central Processing Unit / Hauptprozessor
- Mainboard / Hauptplatine
- Arbeitsspeicher (RAM)
- Festplatte
- Gehäuse
- Netzteil
Optionale PC-Komponenten
Peripherie-Geräte
- Bildschirm / Monitor
- Maus
- Tastatur
- Drucker
- Scanner
- DVD-Laufwerk/-Brenner
- Blu-ray-Laufwerk
- Kartenleser
- ...weitere
Aufbau eines PCs: Der Blick von außen nach innen
Das typische Bild eines Personal Computers besteht aus einem Bildschirm, einer Computer-Maus, einer Tastatur und einem Computer-Gehäuse. Je nach Ausstattung des gesamten Systems kommen noch Scanner, Drucker, Lautsprecher und andere Geräte dazu. In der folgenden Beschreibung geht es um das, was sich in einem typischen PC befindet. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um ein Notebook, Desktop oder eine andere Art von Gehäuse handelt.
Schaut man in das Gehäuse hinein, dann fällt zuerst die Hauptplatine auf, die auch als Motherboard oder Mainboard bezeichnet wird. Auf dieser Hauptplatine läuft alles zusammen. Auf dieser Platine befinden sich wichtige Halbleiterchips für die Stromversorgung und Steuerung. Hier befinden sich Steckplätze für den Hauptprozessor, Speichermodule, Erweiterungskarten und Anschlüsse für externe Laufwerke und andere Geräte.
Eines der wichtigsten Teile auf der Hauptplatine ist der Chipsatz. Er kann aus mehreren Teilen bestehen und ist für die Verbindungen zwischen Hauptprozessor, Arbeitsspeicher, Erweiterungskarten, den Laufwerken und Geräten an externen Schnittstellen zuständig. Je nach Prozessor- und Computer-Architektur können Teile dieser Aufgaben auch vom Hauptprozessor übernommen werden.
Der Hauptprozessor befindet sich direkt auf dem Motherboard. Man erkennt ihn daran, dass er durch Kühlkörper und Lüfter sehr viel Platz verbraucht. Er ist die leistungsbestimmende Komponente in einem Computer. Zwar sind auch andere Komponenten leistungsbestimmend, aber die reine Verarbeitungsleistung wird vom Hauptprozessor bestimmt. Die Wahl des Prozessors und des Arbeitsspeichers ist eng mit der Hauptplatine und dem Chipsatz verbunden.
SSDs, Festplatten und Wechselspeicher sind ebenfalls im Computer eingebaut. Diese Laufwerke sind meist im mittleren oder unteren Teil des Gehäuses platziert. Wechselspeicher-Laufwerke, wie CD-ROM oder DVD-ROM befinden sich im oberen Bereich des Gehäuses. Über ein Kabel sind sie jeweils mit dem Motherboard und dem Netzteil verbunden.
Je nach Gehäuse und Anwendungsfall befindet sich das Netzteil als ein Teil der Stromversorgung im Gehäuse oder ist ein separates Bauteil außerhalb.
Wenn sich das Netzteil im Gehäuse befindet, dann meistens an der Seite oder Rückseite. Es ist ein grauer oder schwarzer Kasten, der zur Gehäuse-Rückseite einen Lüfter hat. Neben dem Lüfter befindet sich ein Anschluss für den Kaltgerätestecker und manchmal auch ein Kippschalter zum Ein- und Ausschalten des Netzteils. Das Einschalten des PCs erfolgt aber in der Regel über einen Taster an der Vorderseite des Gehäuses. Im inneren des Gehäuses führen mehrere Kabelstränge vom Netzteil oder einem Stromversorgungsmodul zur Hauptplatine und zu den Laufwerken. Manchmal werden auch Erweiterungskarten vom Netzteil zusätzlich mit Strom versorgt. Das Netzteil liefert Strom für alle Komponenten des PCs. Externe Geräte (außerhalb des Gehäuses) können über den USB mit Strom versorgt werden.
Um externe Geräte an einem Computer anschließen und betreiben zu können, sind am Computer-Gehäuse Anschlüsse für Steckverbindungen angebracht. Während vorne die Auswahl meist auf USB- und Audio-Anschlüsse für Mikrofon und Lautsprecher beschränkt ist, ist auf der Rückseite des Gehäuses die Auswahl deutlich größer. Hier sind neben dem Netzteil-Anschluss weitere Anschlüsse für USB, Audio, Bildschirm und Netzwerk angebracht. Je nach Ausstattung des Computers gibt es hier noch weitere Schnittstellen.
Verschiedene Generationen im Vergleich
Generation | 1. | 2. | 3. |
---|---|---|---|
XT- und AT-kompatibler PC (IBM) | AT-kompatibler PC aus der Massenfertigung (IBM) | AT-kompatibler WINTEL-PC | |
Baujahr | 1983...1990 | 1990...1994 | 1994...1997 |
Prozessor | 8088, 8086, 286 | 386, 486 | 486, Pentium, Pentium Pro und Kompatible |
Typische Speicherausstattung | 1 MByte (FPM DRAM) | 4 MByte (FPM DRAM) | 16 MByte (FPM oder EDO DRAM) |
Typische Cache-Kapazität | - | 32 kByte | 256 kByte |
Aufbau der Hardware | Schaltkreise in DIL-Gehäusen | hochintegrierte Schaltkreise | hochintegrierte Schaltkreise und SMD-Technik |
Typische Festplatten-Kapazität | 40 MByte | 100 MByte | bis 1 GByte |
Festplatten-Schnittstelle | ST-506 | IDE | EIDE, SCSI |
Bussystem | PC-Bus, ISA | ISA, VESA | PCI, ISA |
Betriebssystem | DOS | DOS + Windows 3.x | Windows 95, Windows NT |
Generation | 4. | 5. | 6. |
---|---|---|---|
Multimedia- und Internet-PC | Intel oder AMD? | Multicore-CPU- und 64-Bit-PC | |
Baujahr | 1997...2000 | 2000...2006 | 2006...2010 |
Prozessor | Pentium, Pentium Pro, Pentium II und Kompatible | Pentium III, Pentium 4, AMD Athlon XP | Pentium Core 2 Duo/Quad, AMD Athlon 64 X2, AMD Phenom X4/X3/X2 |
Typische Speicherausstattung | 64 MByte (SDRAM) | bis 512 MByte (SDRAM/DDR-DRAM/Rambus) | bis 2 GByte (DDR2/DDR3) |
Typische Festplatten-Kapazität | 2 GByte | 20 bis 80 GByte | 120 bis 500 GByte |
Interne Massenspeicher-Schnittstelle | ATA (Ultra DMA), Ultra SCSI | ATA (Ultra DMA), SATA | ATA (Ultra DMA), SATA |
Ausstattungsmerkmale | Soundkarte, CD-ROM | Soundkarte, Netzwerkkarte, Modem, CD-RW, DVD-ROM/RW | Sound, Modem, Netzwerk onboard |
Betriebssystem | Windows NT, Windows 95/98, OS/2 Warp 4, Linux | Windows 98/ME/2000/XP, Linux | Windows XP/Vista, Linux |
Aktuelle PC-Generation nach Anwendung (ab 2020)
Office-PC | Allround-PC | High-End-PC / Luxus-PC | |
---|---|---|---|
CPU | AMD Athlon 200GE, Intel Pentium oder Intel Celeron | Intel Core i5 oder AMD Ryzen 5 | Intel Core i9 oder AMD Ryzen 9 |
RAM | 16 GByte DDR3-SDRAM | 32 GByte DDR4-SDRAM | 64 GByte DDR4-SDRAM |
HDD | SATA-SSD mit 500 GByte | 1 TByte m.2-SSD | PCIe-4.0-SSD |
GPU | interne GPU | Grafikkarte mit 4 GByte RAM | Grafikkarte mit 16 GByte RAM |
Sonstiges | USB 3.0 | USB 3.2 | USB 4.0 |
Multimedia-PC
Der Multimedia-PC war für eine kurze Zeit die Bezeichnung für einen Personal Computer mit bestimmten Ausstattungsmerkmalen. Dazu zählte eine Video-fähige Grafikkarte, eine Soundkarte und ein CD-ROM-Laufwerk. Kurze Zeit später gehörten diese Komponenten zur Standard-Ausstattung eines PCs.
Dieser Entwicklungsschritt war für den Personal Computer enorm wichtig. Denn durch die Multimedia-Fähigkeit wurde er für die breite Masse alltagstauglich. Heute ist praktisch jeder PC Multimedia-fähig.
Media Center PC (MCPC)
Media-Center-PCs sind spezielle Ausführungen eines Personal Computers, der vom Gehäuse her in den Bereich der Unterhaltungselektronik passt. Die Bedienung, Installation und Inbetriebnahme ist im Vergleich zu den üblichen Geräten der Unterhaltungsindustrie sehr aufwändig und kompliziert. Sie eignen sich nur bedingt als Ersatz für die HiFi-Anlage und den DVD-Player. Gegenüber normalen Desktop-Computern weisen sie besondere Ausstattungsmerkmale auf.
- Fernbedienung
- Anschlüsse für Antenne, Kabelanschluss oder ähnliches
- Erweiterte Anschlüsse für Audio und Video
- Speicherkarten-Leser im Gehäuse integriert
Der geringe Erfolg der Media Center PCs, liegt an der fehlenden Problemlösung beim Anwender. Der Media-Center-PC löst kein Problem. Im Gegenteil er wird zum Problem. Er ist teuer und stellt keine herausragenden Funktionen zur Verfügung. Es ist nur ein Computer. Mit allen seinen Stärken und Schwächen.
Die hohen Anschaffungskosten und eine komplizierte Bedienung verhindern, dass der Media-Center-PC zum Massenprodukt werden konnte.
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Die Computertechnik-Fibel ist ein Buch über die Grundlagen der Computertechnik, Prozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen, Datenspeicher, Laufwerke und wichtige Hardware-Komponenten.
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