Computerkurs: Motherboard, Mikroprozessor, Arbeisspeicher

Das Innenleben des Compuers

Egal ob winziges Smartphone oder ausgewachsener Tower-PC, so ziemlich alle Computer bestehen mindestens aus den Komponenten ...

- Hauptplatine (Mainboard, Motherboard)

- Hauptprozessor (CPU, central processing unit)

- Arbeitsspeicher (RAM, random access memory), auch wahlfreier Zugriffsspeicher genannt

Hauptplatine

Ein Bauteil, ohne das es beim klassischen Computer garnicht geht, ist die Hauptplatine mit dem darauf befindlichen BIOS-Chip. Man könnte ihn quasi mit dem Kleinhirn von Lebewesen oder dem Anlasser eines Autos vergleichen, denn das BIOS ist u.a. dafür zuständig, daß das eigentliche Betriebssystem geladen wird, also ein Windows, ein Linux oder ein BSD, um mal typische Vertreter zu nennen.

Moderne Hauptplatinen bringen neben den grundlegenden Bauteilen heutzutage auch vieles "onboard" mit, was man früher mit zusätzlich gesteckten Erweiterungskarten gelöst hat:

- USB-Anschlüsse (Universeller serieller Bus), für Tastatur, Maus, Drucker, usw.

- Netzwerk-Anschluß zum Rechnernetz (NIC, Buchse normalerweise RJ45), meistens auch für Internet

- Audio-Anschlüsse (Soundkarte), analog (nur elektrisch) oder digital (S/PDIF elektrisch, optisch)

für Lautsprecher und Mikrofon bzw. Line-in, aber auch für Kopfhörer bzw. Sprechgarnitur (Headset).

- Monitor-Anschlüsse des Grafikchips:

Analog: VGA, früher auch EGA, CGA

Digital: DVI-D, DisplayPort, HDMI

Dennoch bieten auch moderne Hauptplatinen Steckplätze für Erweiterungen an (PCI-Slot, PCI express). Ist z.B. eine der Komponenten onboard defekt (z.B. Netzwerk-Buchse beschädigt), dann steckt man einfach eine entsprechende Erweiterungskarte in den Steckplatz. Damit muß die Hauptplatine also nicht gleich ausgetauscht werden.

Auch lassen sich gestiegene Ansprüche des Benutzers an die Grafikleistung des Computers befriedigen, wenn z.B. die Onboard-Grafik für Spiele nicht mehr genügt. Man steckt einfach eine Grafikkarte in den Steckplatz.

Hauptprozessor

Dieser Chip ist die zentrale Recheneinheit. Manchmal bezeichnet man in der Informationstechnik (IT) aber auch den PC (die "Kiste") als CPU, um heraus zustellen, daß alles andere daran angeschlossen wird, also Tastartur, Monitor, Drucker, usw.

Arbeitsspeicher

Vergleichen läßt sich der Arbeitsspeicher mit einer Werkbank. Ist der Computer aus, dann hat der Arbeitsspeicher keinen Strom und darum sind zu diesem Zeitpunkt keine Daten darin enthalten. Die Werkbank ist also leer. Die Arbeit beginnt... Der Mitarbeier (BIOS/Betriebssystem) fegt vorher den Staub weg (initialisieren) und bringt neben dem Werkzeug (Programme) auch die Werkstücke (Dokumente) und weiteres Material (weitere nützliche Programme) auf die Werkbank.

Befindet sich der Computer im regulären Betrieb, dann sind im Arbeitsspeicher sowohl das Betriebssystem als auch die geöffneten Programme nebst den gerade geöffneten Dokumenten enthalten. Genau genommen sind es Kopien der Dateien, die zuvor vom Massenspeicher geholt wurden, quasi aus dem Lager. Streng genommen müßte der Computer weder Betriebssystem noch Programme im RAM halten. Das hätte aber zur Folge, daß sämtliche Dateien vom vergleichsweise sehr langsamen Massenspeicher gelesen werden müßten, was der Benutzer wegen der zähen Geschwindigkeit dann aber bestimmt nicht gut findet.

Wurden Dokumente, Musik, Fotos oder Videos bearbeitet, dann müssen sie auf einem Massenspeicher gespeichert werden, bevor der Computer abgeschaltet wird. Unterläßt man das Speichern, dann sind die Änderungen, die sich zu diesem Zeitpunkt nur im RAM befinden, unwiederbringlich verloren. Vergleichbar mit der Werkbank, die einfach umkippt, so daß alles herunter fällt.