Hardware

=Computer-Hardware=

Geschichte
Computertechnik ist einem schnellen Wandel ausgesetzt. Heute ersetzen günstige, handelsübliche Computer mit spezialisierter Software viele Geräte, welche früher nur als teure Hardware erhältlich waren. Ein Ende dieser voranschreitenden Entwicklung ist nicht abzusehen. Folgende Links präsentieren beispielhaft Ausschnitte aus der kurzen Geschichte des Computers:

Die kurze Geschichte des PCs

 * 1) @http://www.youtube.com/watch?v=yKk_gfvBvIg Teil 1
 * 2) @http://www.youtube.com/watch?v=pQkZOKeGtGE Teil 2
 * 3) @http://www.youtube.com/watch?v=cBOhDwfJ6-A Teil 3

Wie funktioniert die Hardware?
Einen aktuellen Überblick zu gewinnen und zu behalten ist schwierig. Wir werden es mit der folgenden Aufgabe 1 versuchen.
 * 1) @http://www.youtube.com/watch?v=3BBML7XV7kI&feature=related Die Sendung mit der Maus - Wie ein Computer funktioniert (1989)
 * 2) @http://www.youtube.com/watch?v=GQ1hwFaKyDQ&feature=related Die Maus Spezial - Computer Ganzer Film
 * 3) @http://www.youtube.com/watch?v=mc1YgZdEiIA&feature=related Der Computer: Komponenten verständlich erklärt
 * 4) @http://www.youtube.com/watch?v=gZxyb2Efrcg&feature=related Eine Maschine verändert die Welt | Teil 1 - Wie die Computer rechnen lernten
 * 5) @http://www.youtube.com/watch?v=5zzkOyTXBuQ&feature=related Wie funktioniert ein Computer: Teil 1 - Programme
 * 6) @http://www.hardwaregrundlagen.de/
 * 7) @http://www.computerbild.de/fotos/Apples-iMac-im-Wandel-der-Zeit-8605243.html
 * 8) @http://www.computer-begreifen.de/hardware/hardware.html

Aufgabe 1 - Aktuellen Überblick gewinnen (Vorträge)
Präsentieren Sie eines der folgenden Themen anschaulich der Klasse! (ca. 15 Minuten)
 * Ein Handout und Powerpoint-Folien werden nicht erwartet, dafür wird umso mehr Wert auf einen freien verständlichen Vortrag gelegt - z.B. mit anschaulichen und praktisch relevanten Anwendungsbeispielen.
 * Das Whiteboard, den Beamer u.a. vorhandene Möglichkeiten zur Visualisierung können und sollten Sie selbstverständlich nutzen.
 * Sie sollten möglichst wenige neue Fachausdrücke verwenden. Falls diese wichtig und notwendig sind, bitte immer erläutern!
 * Fertigstellung bis zur nächsten Schulwoche. Die Vorträge werden vorzugsweise in der aufgelisteten Reihenfolge von Ihnen gehalten.

Vortragsthemen
Takt/Durchsatz, seriell/parallel, Chipsatz, Northbridge/Southbridge, 64Bit/32Bit || Wie werden die eSATA-Anschlüsse mit dem Motherboard verbunden (Foto)? || Übersicht aktueller Grafikkarten || Welchen Zusatznutzen haben Soundkarten und andere Audio-Interfaces? Aktuelle Beispiele || Welchen Zusatznutzen haben Netzwerkkarten? Aktuelle Beispiele || @http://www.computerplatinen.de/elektronik-recycling-preise/schrott-computer-platinen.php ||
 * (Hinweis: Einige Themen sind so umfangreich, dass sie sich mehrere Schüler/innen in Absprache mit der Lehrkraft teilen können!)**
 * ~ Nr. ||~ Thema ||~ Inhalt ||
 * || ====**Aufbau:**==== ||  ||
 * 1 || Mainboard (ATX) || Welche Funktionen hat ein Mainboard?
 * Übersicht der Bestandteile, Kartensteckplätze und Anschlüsse
 * Verzicht auf Details (z.B. verschiedene RAM-Typen usw.)
 * Fokussierung auf Zusammenhänge ||
 * 2 || Hardwareinstallation eines Computers || Schritt für Schritt. Worauf muss man achten? Wie geht man vor? Sorgfalt, Sicherheit, ... ||
 * 3 || Aufgaben und Funktionsweise des Prozessors || Übersicht, CPU, Takt, Mehrkernprozessoren, ... ||
 * 4 || Arbeitsspeicher || Aufbau, Funktionsweise, Datentransferrate, verschiedene Typen, ... ||
 * 5 || Bussystem || Wie funktioniert der Datentransport in meinem Computer?
 * || ====** Speichermedien/-systeme: **==== ||  ||
 * 6 || Festplatten (hard drive) || magnetische Aufzeichnungstechnik, Funktionsweise, Haltbarkeit, Speicherkapazität, Datentransferrate, Einsatzgebiete, ... ||
 * 7 || Solid-State-Drive (SSD) || Funktionsweise, Haltbarkeit, Speicherkapazität, Datentransferrate, Einsatzgebiete, die wichtigsten Unterschiede zu Festplatten, ... ||
 * 8 || Flash-Speicher allgemein || z.B. P2-Karten, Übersicht, Funktionsweise, Anschlüsse, Haltbarkeit, Speicherkapazität, Datentransferraten, Geräte/Einsatzgebiete, Unterschiede zwischen den Bauformen, ... ||
 * 9 || Optische Laufwerke || Funktionsweise, Einsatzgebiete, Haltbarkeit, Behandlung, Speicherkapazitäten, Datentransferraten, Wiederbeschreibbarkeit, Unterschiede zwischen den optischen Laufwerken, CD-ROM, DVD, Blu-ray, Spezialfall XDCAM-Discs (praktische Anwendung, Limits, Speicherplatz, Datenraten) ||
 * 10 || RAID-Systeme || RAID0, RAID1, RAI10/RAID01, RAID5, RAID6, Funktionsweise inkl. Parity Bits, Wie wird "Sicherheit" hergestellt?, Wie wird "Geschwindigkeit" hergestellt?, erreichbare Datentransferrate, erreichbare Kapazitäten, Einsatzgebiete (intern/extern/Netzwerk), Beispiele aktueller Lösungen für Heim- bzw. professionellen Einsatz ||
 * 11 || LTO || Funktionsweise, Sicherheit/Haltbarkeit, Datentransferrate, Einsatzgebiete, wann?, warum?, Kosten? ||
 * || ====**Anschlüsse/Schnittstellen:**==== ||  ||
 * 12 || intern || SATA, PCI, PCIe - inkl. Versions-Historie, Datenraten ||
 * 13 || extern || USB, eSATA, Geräte mit Datenraten (Details z.B. am Beispiel USB2.0/USB3.0),
 * || ====**Erweiterungskarten/Zusatzhardware:**==== ||  ||
 * 14 || Grafikkarten || Aufgaben und Funktionsweise, Schnittstellen (VGA, DVI, HDMI, SDI, DisplayPort, ...),
 * 15 || Breakout-Boxen || Aufgaben und Funktionsweise, Schnittstellen, Übersicht aktueller Breakoutboxen ||
 * 16 || Soundkarten und Audio Interfaces || Wozu? Welche Funktionalität wird von aktuellen Mainboards bereitsgestellt?
 * 17 || Netzwerkkarten || Wozu? Welche Funktionalität wird von aktuellen Mainboards bereitsgestellt?
 * || ====**Eigenschaften neuerer Computersysteme:**==== ||  ||
 * 18 || Unterschiede zwischen Smartphones, TabletPCs und herkömmlichen PCs, ... || Prozessoren? Speicher? Betriebssysteme? Display-Auflösungen? Einsatzzwecke? Wärmeentwicklung? Leistung/Energiebedarf? Aktuelle Beispiele ||
 * || ====**Aufrüstung bzw. Entsorgung**==== ||  ||
 * 19 || Aufrüstung eines Computers || Wann ist das sinnvoll? Wann nicht? Wovon hängt es ab, ob es überhaupt möglich ist? Praktische Beispiele!siehe z.B. hier: @http://www.hardwareluxx.de/community/f84/ ||
 * 20 || Recycling || siehe z.B.

Anregungen / eventuell brauchbarer Input, Links und Material zu Thema Nr. ... (s.o.)
> USB: http://pcbasics.wikispaces.com/USB-Sticks > http://pcbasics.wikispaces.com/Schnittstellen
 * 1) Aufbau eines Mainboard @http://www.youtube.com/watch?v=mc1YgZdEiIA&feature=related
 * 2) http://pcbasics.wikispaces.com/SelbstbauPC
 * 3) http://pcbasics.wikispaces.com/Prozessor
 * 4) http://pcbasics.wikispaces.com/Arbeitsspeicher
 * 5) http://pcbasics.wikispaces.com/Bus
 * 6) http://pcbasics.wikispaces.com/Festplatten
 * 7) http://pcbasics.wikispaces.com/SolidStateDrive
 * 8) http://pcbasics.wikispaces.com/FlashSpeicherkarten
 * 9) http://pcbasics.wikispaces.com/OptischeLaufwerke
 * 10) http://pcbasics.wikispaces.com/RAID
 * 11) http://pcbasics.wikispaces.com/LinearTapeOpen
 * 12) http://pcbasics.wikispaces.com/InterneSchnittstellen (PCI, PCIe, SATA, eSATA)
 * 13) Videoschnittstellen: @http://www.pcwelt.de/ratgeber/Vier-Video-Schnittstellen-die-Sie-kennen-sollten-Ratgeber-Hardware-475851.html,
 * 1) http://pcbasics.wikispaces.com/Grafik
 * 2) http://pcbasics.wikispaces.com/Breakoutboxen
 * 3) http://pcbasics.wikispaces.com/Soundkarten
 * 4) http://pcbasics.wikispaces.com/Netzwerkkarten
 * 5) http://pcbasics.wikispaces.com/AufruestenEinesPC
 * 6) http://pcbasics.wikispaces.com/Computer

Bewertungskriterien
Inhalt (66%) Vortragsstil (34%)
 * gute Qualität?
 * fachlich korrekte Darstellung?
 * praxisrelevante Beispiele?
 * begeisternd?
 * deutliche klare Aussprache?
 * freier Vortrag?
 * zeitliche Vorgaben eingehalten?

Bewertungsbogen:

Aufgabe 2 - Leistungsfähigkeit von Computer-Hardware
Wenn Sie diese Seite auf einem Monitor betrachten und nicht als Ausdruck auf Papier, dann nutzen Sie sehr wahrscheinlich einen Computer. Gehen Sie wie folgt vor:
 * Beurteilen Sie die Leistungsfähigkeit Ihres Geräts!**
 * Ermitteln Sie relevante __technische Werte__!
 * Welches sind relevante technische Werte zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit des Geräts?
 * Wo kann man diese Werte ablesen? (Spezifikation, Betriebssystemsoftware, ...)
 * Erstellen Sie eine kleine Tabelle, welche neben den von Ihnen ermittelten Werten schwächere und leistungsfähigere Geräte enthält.
 * Welche Komponenten sind für Ihre Arbeit mit dem Gerät nach wie vor ausreichend dimensioniert?
 * Schätzen Sie das __Alter__ Ihres Gerätes anhand der ermittelten Daten.
 * Schätzen Sie den aktuellen __Wert__ Ihres Gerätes anhand der ermittelten Daten.
 * Welche Komponenten sollte man durch leistungsfähigere ersetzen für eine bessere Performance des Geräts?
 * Ist das sinnvoll?
 * Was kostet ein neues leistungsfähigeres Gerät?
 * Was kostet ein neues leistungsfähigeres Gerät?

Aufgabe 3 - Schnittplatz
Aktuelle Hardware-Anforderungen an einen neuen mobilen Schnittplatz-Computer.
 * Welche Forderungen sollte man stellen, damit der neue PC nicht nach einem Jahr schon wieder zum alten Eisen gehört? Begründen Sie Ihre Forderungen!
 * Nennen Sie alle Bestandteile, auf die Sie heute nicht verzichten möchten
 * Nennen Sie ca.-Größenordnungen für die Preise der genannten Komponenten.

Testfragen für die Klausurvorbereitung
Hab' ich's kapiert? Finden Sie es heraus! Hier =>

EB, Live Production, Sende- und Studiotechnik, Recording Media, Gebrauchtgeräte

 * @http://www.bpm-media.de/de/Sales:::286.html

Mobiler Schnittplatz
Ein schnelles System mit aktuellen Schnittstellen und aktueller Hardware sucht man für den mobilen Schnittplatz am besten unter den Gaming-Notebooks, z.B. hier
 * @http://www.conrad.de/ce/de/overview/0413033/Gaming-Notebooks-HighEnd
 * @http://www.csl-computer.com/shop/index.php?cPath=6_142
 * @http://www.hardware-berlin.de/

Audio Interface
Audio Interfaces für einen mobilen Aufnahmeplatz findet man z.B. hier
 * @http://www.roland.com/products/en/UA-25/
 * @http://www.thomann.de/de/native_instruments_komplete_audio_6.htm

MExx
Hier stehen Ergänzungen, ggf. konkretisierende Kommentare, Splitting des Themas auf mehrere Referenten, ... ||~ 1 Referent/in pro Thema Die erbrachte individuelle Leistung wird anstelle einer zweiten Klausur gewertet || Bezeichnungen, Preise, Marktüberblick etc. ||  || Grundlagen, Anwendungsfälle ||  || Welche SSD kaufe ich mir und warum? ||  || XDCAM ||   || aktuelle Geräte, Anwendung ||  || PCI, PCI Express, SATA ||  || eSATA, USB ||  || S-Video, Display Port ||  ||
 * ~ Aufgabe ||~ Thema entsprechend obiger Auflistung/Nr.
 * 1 || Allgemeiner Aufbau ||  ||
 * 2 || PC zusammenbauen ||  ||
 * 3 || Technik eines Prozessors, Typen RISC,
 * 4 || Arbeitsspeicher ||  ||
 * 5 || Bussystem ||  ||
 * 6 || Festplatte ||  ||
 * 7 || Flash-Speicher,
 * 8 || Aktuelle Marktübersicht SSDs -
 * 9 || Optische Laufwerke,
 * 10 || RAID - Funktionsweise, Typen, aktuelle Technik ||  ||
 * 11 || LTOs - Technik, LTFS,
 * 12 || interne Schnittstellen/Anschlüsse
 * 13a || externe Schnittstellen/Anschlüsse
 * 13b || externe Videoschnittstellen VGA, DVI, HDMI,
 * 14 || Grafikkarten ||  ||
 * 15 || Breakout-Boxen ||  ||
 * 16 || Sound + Audio Interfaces, Technik, Einsatzgebiete ||  ||
 * 17 || Netzwerkadapter (u.a. WLAN) ||  ||
 * 18 || PC aufrüsten ||  ||
 * 19 || Unterschiede PC, Tablet, Smartphone, ... ||  ||
 * 20 || Smartphone Prozessoren ||  ||