Wie funktioniert ein Computer eigentlich? Woraus besteht er? In diesem Artikel erklären wir Ihnen in einfachen Worten, wie ein Computer aufgebaut ist und funktioniert und welche Teile dafür verantwortlich sind.
Computer sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Ob im Büro, zu Hause oder unterwegs – sie begleiten uns überall hin. Doch wie funktioniert ein Computer eigentlich? In diesem Artikel erfährst erfahren Sie das wichtigste über die Funktionsweise eines Computers und seiner Komponenten.
Hardware: Die (Bestand-) Teile eines Computers
Ein Computer besteht aus vielen unterschiedlichen Bauteilen, die zusammenarbeiten, um das Gerät am Laufen zu halten. Im Folgenden erklären wir Ihnen die wichtigsten Hardware-Komponenten eines Computers und deren Funktion.
Das Mainboard – hier läuft alles zusammen
Das Mainboard ist die Hauptplatine eines Computers, auf der die meisten wichtigen Komponenten des Systems wie der Prozessor, der Arbeitsspeicher, die Grafikkarte, das Netzwerkmodul und andere Erweiterungskarten installiert sind. Es ist das zentrale Bauteil eines Computers, das alle Hardwarekomponenten miteinander verbindet und welches die Kommunikation zwischen ihnen ermöglicht. Das Mainboard enthält auch wichtige Anschlüsse wie USB-Ports, Audio- und Video-Ports sowie Stromanschlüsse. Es ist ein unverzichtbarer Bestandteil eines jeden Computers und beeinflusst die Leistung und Funktionen des Systems maßgeblich.
Der Prozessor – Das Herzstück des Computers
Der Prozessor (auch CPU genannt) ist das Gehirn des Computers. Er ist für die Ausführung aller Rechenvorgänge zuständig. Je schneller der Prozessor ist, desto schneller können Programme ausgeführt werden.
Arbeitsspeicher – Wo temporäre Daten gespeichert werden
Der Arbeitsspeicher (RAM, steht für Random Access Memory) ist dafür zuständig, temporäre Daten zu speichern, auf die der Prozessor schnell zugreifen können muss. Je mehr RAM ein Computer hat, desto schneller kann er arbeiten. Fehlt es an RAM, muss der Computer einen Teil der Festplatte als Speicher verwenden. Das führt zu einem Verlust der Geschwindigkeit des Rechners, da der Zugriff auf die Festplatte wesentlich mehr Zeit beansprucht als der Zugriff auf den RAM-Speicher. Deshalb bedeutet mehr RAM oft auch eine höhere Geschwindigkeit des Computers
Festplatte – Wo dauerhafte Daten gespeichert werden
Die Festplatte (auch HDD – Harddiskdrive oder SSD – Solid State Disk genannt) ist für die langfristige Speicherung von Daten verantwortlich. Sie ist sozusagen das Langzeitgedächtnis des Computers. Hier werden Betriebssystem, Programme, Fotos und Dokumente dauerhaft abgelegt.
Die Peripheriegeräte – Die Schnittstellen zum Computer
Neben den internen Komponenten gibt es auch Peripheriegeräte, die eine Verbindung zum Computer herstellen. Hierzu gehören beispielsweise die Tastatur, die Maus, der Drucker oder auch der Bildschirm. Es sind vereinfacht gesagt alle externen Geräte, mit denen der Computer in Verbindung steht.
Das Netzteil – auf Dauer hilft nur Power
Ohne Netzteil geht es auch beim Computer nicht. Es ist für die Stromversorgung aller Komponenten des Systems verantwortlich. Es wandelt die Wechselspannung aus der Steckdose in die benötigte Gleichspannungen um. Das Netzteil wird in der Regel im Gehäuse des Computers verbaut (außer bei sehr kleinen PCs oder Thin Clients) und liefert Strom an das Mainboard, die Festplatte, die Grafikkarte und andere interne Komponenten des Computers. Es gibt unterschiedliche Leistungsklassen von Netzteilen, die je nach Anforderungen des Systems ausgewählt werden sollten, um eine stabile Stromversorgung und eine optimale Leistung des Computers sicherzustellen.
Die Grafikkarte – bunte Bilder und 3D-Darstellungen
Die Grafikkarte ist für die Verarbeitung und Darstellung von visuellen Inhalten wie Bildern, Videos und Spielen auf dem Bildschirm verantwortlich. Sie verfügt über einen eigenen Grafikprozessor (GPU), der speziell für die schnelle und effiziente Verarbeitung von Grafikdaten entwickelt wurde. Die Grafikkarte ist in der Lage, Bilder und Videos mit höheren Auflösungen, Farbtiefen und Frameraten zu verarbeiten als die integrierte Grafikeinheit des Prozessors. Dies führt zu einer besseren Bildqualität und einem flüssigeren Bildlauf auf dem Bildschirm. Die Grafikkarte ist auch in der Lage, spezielle Effekte und 3D-Grafiken in Videospielen zu rendern. Es gibt verschiedene Arten von Grafikkarten, die sich in Leistung, Größe und Anschlüssen unterscheiden.
Software: Ohne sie geht nichts
Die Software ist die Steuerungseinheit des Computers. Sie sorgt dafür, dass alle Komponenten des Computers miteinander kommunizieren können und stellt die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine dar.
Betriebssystem – Die zentrale Softwarekomponente
Das Betriebssystem ist die zentrale Softwarekomponente eines Computers. Es dient als Schnittstelle zwischen Nutzer und Hardware und stellt die grundlegenden Funktionen bereit. Heute ist eine einfache Bedienung wichtig, warauf die meisten heutigen Betriebssysteme (Windows, Linux, macOS und andere) ausgelegt sind. In der Regel sind auch einfache Anwendungen im Betriebssystem enthalten.
Anwendungssoftware – Programme für den täglichen Gebrauch
Anwendungssoftware sind Programme, die für den täglichen Gebrauch gedacht sind. Hierzu gehören beispielsweise Textverarbeitungsprogramme, Tabellenkalkulationen, Bildbearbeitungsprogramme oder auch Spiele. Auch Webbrowser und E-Mailprogramme gehören zu den haufig genutzen Softwarekomponenten.
Systemsoftware – Programme für den Computer selbst
Systemsoftware sind Programme, die für den Computer selbst gedacht sind. Hierzu gehören die Treiber, die man für die reibungslose Funktion der Hardware-Komponenten benötigt. Auch Programme zur Optimierung des Betriebssystems oder Netzwerksoftware gehören dazu.
Die Firewall – ein wichtiger Schutzwall für den Computer
Eine (Software-) Firewall ist eine Sicherheitsvorrichtung, die den Datenverkehr zwischen einem Computer oder Netzwerk und dem Internet überwacht und filtert. Eine Firewall überwacht eingehende und ausgehende Datenpakete anhand von festgelegten Regeln. Wenn eine Verbindung versucht, auf den Computer oder das Netzwerk zuzugreifen, überprüft die Firewall, ob sie gemäß den Regeln zugelassen werden sollte oder nicht. Auf diese Weise kann eine Firewall unerwünschte oder schädliche Verbindungen blockieren und den Computer oder das Netzwerk vor Hackern, Malware und anderen Bedrohungen schützen.
Die Antivirensoftware – Schutz vor schädlicher Software
Antivirensoftware dient dazu, den Computer vor schädlicher Software wie Viren, Trojanern, Spyware und anderen Malware-Arten zu schützen. Die Antivirensoftware erkennt und entfernt schädliche Programme, die den Computer infiziert haben. Sie kann auch in Echtzeit Scans durchführen, um den Computer auf mögliche Bedrohungen zu überwachen und zu verhindern, dass sich Malware auf dem System verbreitet. Eine gute Antivirensoftware ist regelmäßig zu aktualisieren, um neue Bedrohungen erkennen zu können, auch können weitere Funktionen wie Firewall, Anti-Spamfilter und Kindersicherungen enthalten sein.
Wie funktioniert ein Computer? Das Mainboard
