Hardware - Die physischen Komponenten eines Rechners

Die Bestandteile eines Computers werden in die beiden Bereiche Hardware und Software unterteilt. Als Hardware bezeichnet man alle physisch vorhandenen Komponenten. Im Sprachgebrauch sagt man auch, alles was man anfassen kann. Es ist vergleichbar mit einem Fernsehgerät, den man berühren kann. Die darin laufenden Sendungen können nicht angefasst werden und sie wären mit vergleichbar mit der Software. Sie werden auch als materielle und immaterielle Güter bezeichnet.

Während die Software sehr unterschiedlich sein kann und einen sehr breiten Funktionsbereich abdecken, besteht die Hardware eines PC's in der Grundausstattung immer aus denselben Komponenten. Sie unterscheiden sich lediglich hinsichtlich der Qualität, dem Preis und den verwendeten Materialien. Die Funktionen die sie erfüllen, bleiben jedoch im Grunde dieselben. Zur Hardware zählt typischerweise das Gehäuse, die Hauptplatine, der Prozessor, die Festplatte, die Grafikkarte, der Monitor, die Tastatur, Maus etc. Dabei werden diese in Zentraleinheit und Peripherie unterteilt.

Die Zentraleinheit

Als Zentraleinheit wird gewöhnlich die Minimalausstattung eines Rechners bezeichnet, um bereits als Computer betrachtet werden zu können. Sobald folgende Komponenten vorhanden sind, ist ein Computer prinzipiell funktionstüchtig.

  • Eingabewerk: Über das Eingabewerk werden die Verbindungen zu allen Eingabegeräten geschaffen.
  • Ausgabewerk: Das Ausgabewerk bildet die Schnittstelle zu allen Ausgabegeräten.
  • Prozessor: Der Prozessor verarbeitet die Befehle und schickt das Ergebnis an das Ausgabewerk.
  • Speicherwerk: Die Daten, die der Prozessor verarbeitet, werden im Speicher bereitgestellt und der Prozessor interagiert mit dem Speicher durch lesenden und schreibenden Zugriff.
  • Bussystem: Damit alle Komponenten miteinander verbunden sind, gibt es ein Bussystem, das für den Datentransfer untereinander benötigt wird. Weil beim Datentransfer die verschiedensten Typen von Daten ausgetauscht werden, ist das Bussystem dreigeteilt, die abhängig vom Datentyp verwendet werden. Der Datenbus ist für die Übertragung von Informationen, der Adressbus für Adressdaten und der Steuerbus für Steuerdaten.
Zentraleinheit
Hauptbestandteil eines Computers: Die Zentraleinheit

Betrachtung der Zentraleinheit im Kontext

Die genannte Minimalausstattung eines Rechners ist im jeweiligen Kontext zu sehen und die Ansichten darüber, was einen Computer ausmacht, variieren sehr stark. Für einen Anwender ist beispielsweise ein Monitor, die Tastatur und die Maus essentiell und zählt ebenfalls zu einem funktionsfähigen PC. Bei einem Chipentwickler kann es dagegen sein, dass nur der Prozessor als Zentraleinheit betrachtet wird und alles andere als Ein- und Ausgabegerät. Die auf dieser Seite genannten Komponenten stellen einen guten Mittelweg dar und die Betrachtungsweise kann den Programmierern zugeordnet werden.

Peripherie

Als Peripherie werden all die Geräte bezeichnet, die an die Zentraleinheit angeschlossen werden. Diese werden in Ein- und Ausgabegeräte unterteilt. Auch hierbei gilt, dass die Betrachtungsweise abhängig vom Kontext ist. Zu den typischen Eingabegeräten zählen:

  • Tastatur
  • Maus
  • Mikrofon
  • Kamera
  • Scanner

Typische Ausgabegeräte sind:

  • Monitor
  • Drucker
  • Projektor

Daneben gibt es Geräte, die man in beide Kategorien einordnen kann. Beispielsweise kann man Festplatten nutzen, um Daten in den Arbeitsspeicher zu übertragen und umgekehrt. Ein anderes Gerät ist die Netzwerkkarte, das sowohl für den Empfang, als auch für den Versand von Daten genutzt wird und daher in beide Kategorien eingeordnet werden kann.

Gerätetreiber

Die Hardware eines Computers kann nur mit einer Software genutzt werden, die auch Treiber oder Gerätesoftware genannt werden. Für viele einfache Geräte sind im Betriebssystem bereits Treiber enthalten und sie werden automatisch verwendet, sobald ein entsprechendes Gerät an den Rechner angeschlossen wird, z.B. USB-Sticks, Tastaturen, Mäuse oder Monitore. Bei Kameras, Drucker oder Scanner benötigt man in der Regel spezielle Treiber, den man normalerweise vom Hersteller über die Website beziehen kann oder der beim Kauf des Geräts als CD/DVD enthalten ist.

Beim Bezug eines Treibers über das Internet sollte man sehr vorsichtig agieren und Downloads nur von der Seite des Herstellers oder von renommierten Anbietern durchführen. Vielfach landet man bei der Suche nach einem Treiber auf Websites, die nicht von dem Hersteller des Geräts betrieben werden und die man nicht zu den "renommierten Quellen" zählen kann, die jedoch vorgeben, den Treiber für ein Gerät zu besitzen und zum Download anzubieten. Hierbei passiert es häufig, dass die heruntergeladene Datei statt des Treibers eine Schadsoftware (Viren) enthält.

Hersteller-ID und Produkt-ID herausfinden

Die zu einem PC gehörenden Dokumentationen, Handbücher oder Datenträger sollten langfristig aufbewahrt werden. Denn, es kommt immer wieder vor, dass man diese benötigt. Wenn beispielsweise die Festplatte einen Defekt hat, dann muss nach einem Austausch das Betriebssystem neu installiert werden. Sofern die Treiber für die Geräte nicht im Betriebssystem enthalten sind, müssen diese separat installiert werden. Hierbei ist es sehr hilfreich, wenn die CD/DVD mit den Treibern bereitsteht.

Oft ist das jedoch nicht der Fall und man muss die fehlenden Treiber über andere Wege beziehen, z.B. über das Internet. Um den richtigen Treiber ausfindig zu machen, muss man jedoch den Hersteller sowie die genaue Produktbezeichnung der Hardware kennen. Hierfür können die Handbücher sehr hilfreich sein, aus denen man diese Informationen entnehmen kann.

Falls die Handbücher auch nicht zur Verfügung stehen, kann man diese Informationen anhand der Modellbezeichnungen auf den Geräten ablesen. Hierfür ist es jedoch notwendig, den Rechner zu öffnen und ggf. sogar die Hardware zu demontieren und das ist nicht immer erwünscht. Einen bequemeren Weg auf Windows-Betriebssystemen bietet das Auslesen der Systeminformationen. Hierbei kann man wie nachfolgend beschrieben vorgehen.

Schritt 1: Systeminformationen über msinfo32.exe aufrufen.

msinfo32 aufrufen
Systeminformationen aufrufen

Schritt 2: Auf der linken Seite das Gerät auswählen. Daraufhin werden auf der rechten Seite Informationen zur Hardware angezeigt. Die VID gibt die Hersteller-ID (Vendor-ID) an. Die PID ist die Produkt-ID.

Produkt-ID auslesen
Vendor-ID und Produkt-ID der Hardware auslesen

Es kann auch sein, dass statt VID und PID die Kürzel VEN und DEV aufgeführt sind. VEN ist die Vendor-ID und DEV ist die Device-ID. Diese Informationen kann man verwenden, um mit Hilfe einer Suchmaschine im Internet den Herstellernamen oder das Produkt zu ermitteln. Es gibt auch Websites, die Datenbanken mit Vendor-ID's und Produkt- oder Device-ID's bereitstellen.

Ist der Hersteller und die Produktbezeichnung ermittelt, kann man in der Regel von der Website des Herstellers einen geeigneten Treiber für die Hardware herunterladen und installieren. Dabei muss man den Treiber wählen, der passend zum Betriebssystem ist. Oft werden für 32-Bit Betriebssysteme andere Treiber bereitgestellt als für 64-Bit Betriebssysteme. Ob man ein 32-Bit oder 64-Bit System hat, kann man in Windows erfahren, indem man die Systemsteuerung aufruft und den Punkt System wählt.

VEN und DEV der Hardware
Vendor-ID und Device-ID auslesen

Hardware-Versionen: OEM, Bulk oder Retail

Wenn man Ausschau nach neuer Hardware hält, dann liest man in den Verkaufsprospekten häufig die Hardware-Version eines Produkts, beispielsweise die Kennzeichnung als "OEM-Version". Daneben werden die Versionen "Bulk" oder "Retail" verwendet. Solche Kennzeichnungen werden auch bei Softwareprodukten verwendet und die Bedeutung hierfür ist wie folgt.

OEM-Version

OEM bedeutet ausgesprochen "Original Equipment Manufacturer" und wird häufig auch Systembuilder-Version genannt. Das sind Komponenten, die normalerweise nicht für die direkte Belieferung an die Endkunden gedacht sind. Denn, viele Hardware-Hersteller beliefern weitere Hersteller (Systembuilder), die die Komponenten wiederum in eigenen Geräten einbauen und diese unter einer eigenen Marke vermarkten. Beispielsweise werden Anbieter von Komplett-PC's mit Grafikkarten oder Festplatten beliefert, die in die PC's eingebaut werden. Das hat in vielerlei Hinsicht Auswirkungen.

Preis, Verpackung, Handbücher und Treiber-CD/-DVD

Da Systembuilder in großen Mengen einkaufen, erhalten sie die Waren üblicherweise zu anderen Konditionen als Endkunden. Außerdem benötigen sie keine schöne Verpackung, Handbücher oder CD's/DVD's mit Treibern für jedes Bauteil, da sie beim Verkauf der PC's den Kunden eigene Handbücher oder eine eigene Zusammenstellung mit Treibern bereitstellen. Dadurch entfallen einige Kosten und das reduziert die Einkaufspreise für die Systembuilder. Wenn ein Produkt als OEM-Version gekennzeichnet ist, dann kann man somit davon ausgehen, dass das Produkt in einer unschönen Verpackung und ohne Zusatz geliefert wird und im Gegenzug der Preis niedriger als üblich angesetzt wird.

Support und Zuständigkeit bei Garantiefällen

Falls man als Endkunde einen Rechner kauft, dann ist üblicherweise zunächst der Anbieter des Komplett-PC's für den Support oder für Garantiefälle verantwortlich, auch wenn in dem Computer Bauteile enthalten sind, die der PC-Hersteller von anderen Hardware-Herstellern als OEM-Version bezogen hat.

Eingeschränkter Bezug von OEM-Produkten

Da OEM-Produkte für Systembuilder gedacht sind, haben Endkunden normalerweise keinen oder eingeschränkten Zugang zum direkten Erwerb. Beispielsweise ist in den Vertragsbedingungen zwischen Hardware-Herstellern und Systembuildern häufig festgelegt, dass die Produkte nur in Verbindung mit einem kompletten PC verkauft werden dürfen und nicht als Einzelprodukt.

Bulk-Version

Bedeutet übersetzt in etwa Massenware. Bulk-Produkte werden wie OEM-Produkte meistens in einer unschönen Verpackung und ohne zusätzlichen Begleitprodukte wie Handbücher, CD's, DVD's, Kabel oder Schrauben angeboten. Sie sind vorrangig für Unternehmen gedacht, die zwar ebenfalls viele Komponenten benötigen, jedoch keine Systembuilder sind. Das können beispielsweise Computer-Geschäfte oder Dienstleister sein, die den Kunden Reparaturen von Computern anbieten. Auch bei Bulk-Versionen haben Endkunden normalerweise keinen direkten Support vom eigentlichen Hersteller und der Anbieter, von dem sie das Produkt bezogen haben, ist normalerweise der erste Ansprechpartner bei Garantiefällen.

Retail-Version

Bei diesen Versionen handelt es sich um Produkte, die für den Verkauf an die Endkunden gedacht sind. Sie haben in der Regel eine schöne Verpackung und enthalten viele Begleitartikel wie Handbücher, CD's oder DVD's mit Treibern oder sogar kostenlosen Programmen, Kabel, Stecker, Schrauben oder Sichtblenden. Da solche Kosten an die Endverbraucher weitergegeben werden, sind sie tendenziell in einer höheren Preiskategorie als Bulk- oder OEM-Versionen.

Zusammenstellung eines PC's

Wenn man einen PC zusammenstellt, dann ist vor allem darauf zu achten, dass die Komponenten zueinander passen. Beispielsweise kann man nicht jeden Prozessor auf jeder Hauptplatine einsetzen. Ebenso kann man nicht jeden Typ von Arbeitsspeicher verwenden. Die Hauptplatine bildet zunächst die Basisvoraussetzungen und davon abhängig sind nur bestimmte Typen von Hardware einsetzbar. Außerdem müssen sogenannte "Flaschenhälse" berücksichtigt werden, die die Leistungsfähigkeit eines PC's mindern können, obwohl der Rechner von der übrigen Ausstattung her sehr leistungsfähig sein müsste. Ein typischer Flaschenhals ist das Bussystem oder der Arbeitsspeicher. Wenn beispielsweise der Prozessor sehr leistungsfähig ist, der Arbeitsspeicher jedoch nicht, wird das System sozusagen ausgebremst und die hohe Taktrate des Prozessors bleibt ungenutzt.