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Oder, wie Hardware kommuniziert und wie man sie konfiguriert…

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Präsentation zum Thema: "Oder, wie Hardware kommuniziert und wie man sie konfiguriert…"—  Präsentation transkript:

1 Oder, wie Hardware kommuniziert und wie man sie konfiguriert…

2 o Vorwort o Mainboard Architekturen o Schnittstellen: Parallel & Seriell o Interne Schnittstellen o Andere Onboard Schnittstellen o Externe Schnittstellen o Display/Grafik Schnittstellen o Notebook Schnittstellen o Das BIOS o Zusammenfassung o Fragen & Antworten o Quellen

3 Der Sinn und Zweck dieses Vortrags: - Mainboard Architekturen kennenlernen (Alt & Neu) - Der Unterschied zwischen Parallel und Seriell - Erkennen von Schnittstellen - Die Vor- und Nachteile der Schnittstellen kennen - Lernen wie ein PC zusammengebaut ist - Wissen was ein BIOS ist - Ein BIOS zu konfigurieren bzw. die Einstellungen zu kennen - Wünsche? «Das Ziel ist es am Ende des Vortrags zu wissen wie man ein PC System zusammenstellt, zumindest Theoretisch»

4 Inhalt o Überblick Mainboard AMD/Intel mit North & South Bridge o Vertiefung: North & South Bridge o Überblick Mainboard für Intel I5/I7 mit Sandy/Ivy Bridge o Vertiefung: Ivy/Sandy Bridge

5 Beispielhardware: Asus M2N32-SLI Deluxe Mainboard mit AM2 Sockel (AMD CPU) Max. Busgeschwindigkeit: 1000 MHz Speichertakt: 533 / 667 / 800 MHz Zu klärende Fragen: o Was ist ein FSB? o Was ist eine North bzw. Southbridge? o Wo befindet sich die North bzw. Southbridge? o Wieso diese Architektur langsam vergreist! o Die Zukunft?

6 Northbridge Southbridge

7 Beispielhardware: Gigabyte Z77X-UD5H Mainboard mit Intel Sockel 1155 Chipsatz: Intel Z77 Ivy Bridge Speichertakt: 1066 / 1333 / 2133 MHz Zu klärende Fragen: o Welche Vorteile hat Sandy/Ivy Bridge gegenüber North/South Bridge? o Was ist Neu an der Ivy Bridge Architektur? o Wo ist das Pendant zur Southbridge? o Wo ist der Z77 Chipsatz?

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9 Begriffserklärung Parallel & Seriell: - Was unterscheidet Parallele von Seriellen Schnittstellen? - Wieso Seriell sich durchgesetzt hat und nicht andersherum? - Die Nachteile der Parallelen Datenübertragung Datenübertragung im Detail: - Wie misst man die Geschwindigkeit einer Schnittstelle? - Was ist Burst Mode?

10 Übersicht Ältere Technologien: - ISA «Industrial Standart Architecture» - PCI «Peripheral Component Interconnect» - AMR / CNR / ACR - AGP «Acceleratet Graphics Port» - IDE / ATA «Integrated Drive Electronics» - Floppy - SCSI «Small Computer System Interface» Übersicht Aktuelle Technologien: - PCIe/Express «siehe PCI» - SATA «Serial Advanced Technology Attachment» - SAS «Serial Attached SCSI» - SATA-Express

11 ISA «Industrial Standart Architecture» Busbreite: 16 Bit Pins: 98 ( ) Bustakt: 8.33 MHz Theoretischer Datendurchsatz: ca. 16MByte/s Weitere Infos: - Einige aktuelle Mainboards für die Industrie haben teilweise noch einen ISA Slot - Später erschien noch Extended ISA mit 32 Bit Busbreite und AT-Bus

12 PCI «Peripheral Component Interconnect» Busbreite: Bit Pins: 94 Bustakt: MHz Datendurchsatz: 125 Mbyte/s Erscheinungsdatum: 1991 Weitere Infos: -PCI gibt es in verschiedenen Versionen (Siehe Bild) -War lange am weitesten Verbreitet

13 AMR «Audio Modem Riser» CNR «Communication Network Riser» ACR «Advanced Communication Riser» Bemerkung: Diese Anschlüsse sind Heutzutage nicht mehr wirklich von Bedeutung, sie dienten hauptsächlich um Platz zu sparen und um Buchsen für Modem und Telefon nach Aussen zu legen. ACR gibt es zudem nur in den USA. AMRCNR ACR

14 AGP «Accelerated Graphics Port» Busbreite: 32 Bit Pins: 2 x 66 Pins (Je nach Version) Bustakt: 66 MHz Theoretischer Datendurchsatz: 266 MBytes/s (1x) 2.1GByte/s (8x) Erscheinungsdatum: 1997 Weitere Infos: -AGP gibt es von 1x – 8x und Version 1 bis 3.5

15 IDE «Integrated Drive Electronics» Busbreite: 32 Bit Pins: ATA Adern / ATAPI Adern Datendurchsatz ATA: 8.3 MB/s (ATA-1) 16.6 MB/s (ATA-3) Datendurchsatz ATAPI: 33.3 MB/s (ATAPI-4) 133 MB/s (ATAPI-7) Erscheinungsdatum: 1989 Weitere Infos: -IDE/ATA ist auch als PATA bekannt, das P steht für Parallel -IDE/ATA kann für Festplatten und andere Laufwerke (CD/DVD etc.) benutzt werden, man beachte aber die Jumper Einstellungen

16 Floppy Busbreite: 32 Bit Pins: 34 Pins Datendurchsatz: Abhängig von Medium Weitere Infos: -Floppy Drives besitzen einen eigen Stromstecker Typ! (Bild )

17 Weitere Infos: -SCSI gab & gibt es in verschiedenen Varianten -SAS ist die heutige variante von SCSI (später mehr dazu) SCSI «Small Computer System Interconnect» Busbreite: 8 & 16 Bit Bustakt: 5 – 80 MHz Pins: 50 (Centronics SS) 68 und 80 (Ultra-320 SCSI) Datendurchsatz: 5 – 320 MB/s

18 Weitere Infos: -Server / Industrial Hardware bietet manchmal sogar PCIe 32x Slots -SAS ist die heutige variante von SCSI (später mehr dazu) -Der PCIe x16 Slot wird auch als PEG bezeichnet, PCIe for Graphics PCI Express Bustakt: PCIe v1.0/ GHz / v2.0/ GHz / v GHz Pins: 1x 36 Pins / 4x 64 Pins / 8x 98 Pins / 16x 164 Pins Datendurchsatz: 250 MB/s (PCIe 1.0 1x) bis MB/s (PCIe 3.0 8x)

19 Weitere Infos: -SATA ist der Serielle Nachfolger von PATA -SATA ist mittlerweile Standard auf allen neuen Mainboards SATA «Serial Advanced Technology Attachment» Busbreite: Seriell Bit für Bit Bustakt: 150 MB/s = 1500 MHz Pins: 7 Adern Datendurchsatz: 150 MB/s SATA-I / 300 MB/s SATA-II / 600 MB/s SATA-III / SATA 6G Erscheinungsdatum: 2000

20 Weitere Infos: -Der Nachfolger von SCSI, Seriell und Schnell SAS «Serial Attached SCSI» Busbreite: Seriell Bit für Bit Bustakt: 300/600/1200 MB/s SAS1/2/3 Datendurchsatz: 150 MB/s SATA-I / 300 MB/s SATA-II / 600 MB/s SATA-III Erscheinungsdatum: SAS / SAS / SAS

21 Weitere Infos: -SATA trifft PCIe, sehr schnell und ideal für SSDs SATA-Express Datendurchsatz: 6 GB/s +

22 Firewire / USB Ports auf dem Mainboard (Wichtig!) Das Gehäuse und die Panel Stecker Lüfter Anschlüsse Diverse Anschlüsse (SPDIF, LPT etc.) CPU Sockel & DIMM Slots. Stromanschlüsse ATX 24Pin, ATX 12V 4Pin.

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24 Übersicht Ältere Technologien: - Parallel Port - Serial Port - PS/2 - Game / Midi-Port Übersicht Aktuelle Technologien: - USB «Universal Serial Bus» - Firewire - Thunderbolt - eSATA «External Serial ATA» - HD Audio

25 Parallel Port / LPT «Line Print Terminal oder Local Print Terminal Pins: 25 Pins Datendurchsatz: Niedrig Wurde früher oft als Druckeranschluss gebraucht, auch als IEEE1284 bekannt.

26 Serial Port / RS-232 Pins: 9 Pins Datendurchsatz: Niedrig Erscheinungsdatum: 1970.

27 PS/2-Port Pins: 6 Pins Bemerkung: Ursprünglich für das IBM Personal System 2 konzipiert Erscheinungsdatum: Späte 90er auf ATX Systemen.

28 Game-/Midi Port Pins: 15 Pins Bemerkung: Für Joysticks, Pads und andere Steuergeräte konzipiert später auch für MIDI Geräte (Keyboards etc.) Erscheinungsdatum: 1981.

29 USB 3.0 Typ-B USB Typ-A USB Typ-B Mini USB Typ-B Micro USB Typ-A Micro USB Typ-B USB «Universal Serial Bus» Pins: 4 Pins/Adern davon 2 Datenleitungen und zwei Stromadern (5V & Ground), Mini USB hat 5 (ID) Adrig Bemerkung: Der wohl wichtigste Stecker zur Zeit. Datendurchsatz: USB MB/s / USB MB/s / USB MB/s.

30 *Bei Typ-A dient Pin 4 als Masse, Gerät arbeitet als Host. Bei Typ-B ist der Pin nicht verbunden, das Gerät arbeitet als Peripherie. Pinbelegung Mini USB A+B 1. VCC, Farbe Rot, Strom (5V) 2. D-, Weiss, Data- 3. D+, Grün, Data+ 4 ID, keine Farbe, * 5. GND, Schwarz, Masse Pinbelegung USB Standart Typ A+B 1. VCC, Farbe Rot, Strom (5V) 2. D-, Weiss, Data- 3. D+, Grün, Data+ 4. GND, Schwarz, Masse USB 2.0 Aderung

31 Firewire / IEEE 1394 / iLink Pins: 4, 6 und 9 Adrig Datendurchsatz: bis 393 MB/s. Firewire 400 Stecker Links 4-Polig, Rechts 6-Polig

32 Thunderbolt Pins: 20 Pins Bemerkung: Apple Patent, und in der Regel auch auf Apple Zeug anzutreffen, Nachfolger von Firewire? Datendurchsatz: bis 1250 MB/s

33 eSATA Pins: 7 Pins Bemerkung: Vielseitig für externe SATA Geräte wie HDDs und Laufwerke. Hot-Plug Funktion Datendurchsatz: 300 MB/s. SATA-2 und eSATA Kabel eSATA/USB Zwitter mit Stromversorgung

34 HD Audio Pins: 5 Klinkenstecker, teilw. Optischer Ausgang (siehe Bild) Bemerkung: Ermöglicht den Anschluss eines 7.1 Soundsystems Datendurchsatz: Ton

35 Übersicht Grafik / Display Schnittstellen: - VGA «Video Graphics Array» - DVI «Digital Video Interface» - HDMI «High Definition Multimedia Interface» - Display Port

36 VGA «Video Graphics Array» Pins: 15 Pins Bemerkung: Der Klassiker Datendurchsatz: Bild in Bunt

37 DVI «Digital Video Interface» Pins: bis 24 Pins + C1-C5 Bemerkung: Der heutige Standard Datendurchsatz: Bild in Bunt.

38 HDMI «High-Definition Multimedia Interface» Pins: 19 Pins Bemerkung: Der heutige Standard für HD Bild, Verbindung zwischen PC/Notebook und TV etc. Hat eine Kopiersperre ab 1.4 auch Ethernet fähig Datendurchsatz: Bild in HD und Ton. KontaktSignalKontaktSignal Pin 1TMDS Data2+Pin 11TMDS Clock Shield Pin 2TMDS Data2 ShieldPin 12TMDS Clock– Pin 3TMDS Data2–Pin 13CEC Pin 4TMDS Data1+Pin 14 reserviert (HDMI ), HEC Data- (HDMI 1.4) Pin 5TMDS Data1 ShieldPin 15SCL (I²C serieller Takt für DDC) Pin 6TMDS Data1–Pin 16SDA (I²C serielle Datenleitung für DDC) Pin 7TMDS Data0+Pin 17DDC/CEC/HEC-Masse Pin 8TMDS Data0 ShieldPin 18+5 V Versorgungsspannung (max. 50 mA) Pin 9TMDS Data0–Pin 19 Hot-Plug-Erkennung (alle Versionen), HEC Data+ (HDMI 1.4) Pin 10TMDS Clock+

39 DisplayPort Pins: 20 Pins Bemerkung: Die Profilösung für Bildübertragung Datendurchsatz: Bild in HD und Ton Erschienen: 2006.

40 Übersicht Notebook Schnittstellen: - PCMCIA / PC Card «Personal Computer Memory Card International Association» - Express Card - Verschiedene Mini-Ports

41 PCMCIA / PC Card «Personal Computer Memory Card International Association» Pins: 35 Pins Bemerkung: Die veraltete Lösung für einfache Installation interner Notebook Peripherie Erschienen: 1995.

42 ExpressCard Pins: 26 Pins Bemerkung: Die aktuelle Karten Lösung für Notebooks Erschienen: 2003.

43 Es gibt verschiedene Mini Varianten von bekannten Anschlüssen für Notebooks/Ultrabooks da Platz gespart werden muss. Darunter: -Mini VGA -Mini DVI -Mini DisplayPort -Andere Da diese Ports ziemlich selten sind, bzw. sie praktisch nie benutzt werden erspare ich euch weitere Details.

44 o Was ist ein BIOS? o Wie gelangt man ins BIOS? o Welche Risiken birgt das BIOS für Laien? o Wie Konfiguriert man das BIOS? (Live) o Was ist Flashen? o Wie kann ich ein BIOS zurücksetzen? o Was ist UEFI/EFI (Unified / Extensible Firmware Interface)

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46 Kühlung Reicht dieses Wissen um einen PC zusammenzustellen? Fragen über Hardware allgemein? Fehlt etwas?

47 ?

48 Quellen: (Diverse Infos)

49 ENDE


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