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

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Präsentation zum Thema: "Hardware RAM Motherboard CPU Grafikkarte. RAM (Random-Access Memory)"—  Präsentation transkript:

1 Hardware RAM Motherboard CPU Grafikkarte

2 RAM (Random-Access Memory)

3 Inhaltsverzeichnis Erklärung (Was ein RAM ist?) Ansteuerung von RAM-Chips – Steuerleitungen – Adressierung – Datenleitungen Die verschieden Arten von RAMs

4 Erklärung Der RAM ist der Arbeitsspeicher eines Rechners. Es wird auch als Hauptspeicher bezeichnet. Der RAM ist in der Regel ein nicht-permanenter Speicher, das heißt, die Daten werden im RAM nur so lange gespeichert, bis die Stromzufuhr unterbrochen wird.

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 stören.

6 Ansteuerung von RAM-Chips Adressierung – Man fasst eine entsprechende Anzahle RAM-Chips zu einer «Bank» zusammen, die dann über 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 über entsprechende Adressbusleitung an die entsprechende Bank.

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 Kapazität eines Chips in Bits ergibt sich dann durch die Datenbusbreite mal der Anzahl der möglichen Adresswerte.

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.

9 Motherboard Funktionen und Eigenschaften

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

11 Aufbau und Funktion Beim ersten Betrachten eines Motherboards könnte 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 fünf bis sieben Schichten gibt. Das gesamte Motherboard wird mit Abstandsbolzen am Gehäuse befestigt. Kurz ausgedrückt ist das Motherboard das Kernstück des Computers, denn auf ihm sind alle internen Hardware Komponenten untergebracht, welche den Pc lauffähig machen. Auf ihm erhalten alle Systemkomponenten eine passende Verbindung. Die Ausstattung des Motherboards bestimmt über die Systemleitung, Erweiterbarkeit und Zukunftsfähigkeit 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 Überzahl aller Motherboards sind auf einen bestimmten Prozessor zugeschnitten.

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 überwacht. 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 benötigt, wie z.B. Programme die gerade im Hintergrund laufen. 4. … Natürlich gibt es och viele weitere Komponenten auf dem Motherboard aber ich werde und könnte gar nicht alle auflisten.

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 üblicherweise nicht mehr benutzt werden und aufgrund diverser Kompatibilitätsprobleme auch nie Serienreife erlangten. Ein schlauer Mann entschied einmal, dass ein Fatherboard Fußball gucken und Bier trinken muss um optimal zu funktionieren und so werden heute alle wichtigen Arbeiten richtigerweise vom Motherboard übernommen.

14 CPU

15 Inhaltsverzeichnis Beschreibung Funktionen Allgemeines Hersteller

16 Beschreibung CPU = Central processing unit Ein CPU ist der Hauptprozessor. Benötigt Kühlpaste und Lüfter. Etwas kleiner als ein Zippo. Grün, 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.

17 Funktionen Läuft nach EVA-Prinzip, übernimmt V(EVA=Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe) Schreibt Daten und Befehle Modernen CPUs erlauben das Arbeiten mit mehreren Befehlen Steuert alle anderen Bestandteile

18 Allgemeines CPU führt 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 für eigene Bereiche zuständig sind.

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

20 Grafikkarten

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 Möglichkeiten zur Manipulation von Text und Grafik. Gängige Standards sind z.B. VGA, SVGA, HighColor und TrueColor, die sich durch ihre maximale Auflösung, Zahl der darstellbaren Farben und ihre Geschwindigkeit unterscheiden.

22 Aufbau einer Grafikkarte Grafikschnittstelle (Bus) Grafikchip/-prozessor (GPU) Grafikspeicher (VRAM) RAMDAC Monitor-Schnittstelle

23

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 übergeben DirextX/OpenGL verarbeiten die Befehle weiter

25 Grafikkarten-Treiber übersetzt die Befehle von DirectX Grafikkarte führt die Befehle aus Pixel werden in Pipelines nacheinander verarbeitet Innerhalb der Pipelines gibt es Shader, die den Pixelflächen Farben/geometrische Formen geben können (besonders bei grafischen Effekten in Einsatz)

26 Wenn Bild vollständig ist, vergisst die Grafikkarte alle Berechnungen und beginnt mit dem nächsten Nur die geladenen Texturen und Shader bleiben, wenn die GPU diese im nächsten Bild wieder bracht

27 Nähere Informationen zu DirectX Damit Hersteller von Anwendungsprogrammen und Computerspielen die 3D-Funktionen jeder Grafikkarte nicht neu Programmieren müssen, wurden Grafikschnittstellen, sogenannte Application Program Interfaces (APIs), entwickelt Diese APIs machen die Software weitgehend unabhängig von der Grafikkarte Sie stellen Funktionen zum Berechnen und Aufbauen des Bildes bereit

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 möglich, ohne Kenntnisse über die Details der Hardware, lauffähige Programme und Spiele für die unterschiedlichsten PC-Systeme zu entwickeln Beispielsweise wäre Windows ohne DirectX als Spiele-Plattform ungeeignet.

29 Schnittstellen VGA --> analog DVI --> digital HDMI --> digital Display Port --> digital

30 Ende


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