Was steckt in einem Computer?

Welche Arten von Computern gibt es?

Erklärt in 3 Minuten.

Ein Computer besteht aus vier Hauptbestandteilen:

Eingabe, Ausgabe, CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und Speicher. Die Eingabe besteht aus allem, was Sie in den Computer eingeben wie z.B. Mikrofon, Tastatur, Maus, Scanner, u.a.

Die Ausgabe ist das, was der Computer an Sie zurückgibt wie z. B. Bildschirm, Lautsprecher, usw. Die CPU oder Zentraleinheit befindet sich auf der Hauptplatine und ist der Teil des Computers, in dem alle Eingabe-/Ausgabeinformationen an die richtige Stelle gesendet werden. Der Arbeitsspeicher, auch RAM (Random Access Memory) genannt, ist der Ort, an dem die Informationen gespeichert werden.

Ein Computer besteht aus drei wichtigen Hardwareteilen.

Die Hauptplatine ist der wichtigste Teil eines Computers und enthält viele Untersysteme wie den Zentralprozessor (CPU), Eingabe-/Ausgabechips sowie Speicher- und Anwendungscontroller. Eine Erweiterungskarte passt in den Erweiterungssteckplatz eines Computers und ermöglicht das Hinzufügen zusätzlicher Funktionen, z. B. für Video- oder Grafikleistung.

Schließlich gibt es noch das Netzteil, das den Computer mit Strom versorgt.

Arten von Computern

Es gibt vier Arten von Computern.

Supercomputer:

Ein Supercomputer ist ein Computer, der die höchstmögliche Rechenleistung erbringt. Er wird in Bereichen eingesetzt, die umfangreiche Berechnungen erfordern, wie z. B. Wettervorhersage oder Quantenphysik.

Server-Computer:

Auf einem Server-Computer kann ein Server-Betriebssystem laufen, das alle Netzwerkressourcen verwaltet und ausschließlich für diese zuständig ist.

PC (Personal Computer):

Der PC ist genau das, wonach er klingt: ein Computer, der typischerweise für den persönlichen Gebrauch verwendet wird. Laptops und Macs werden ebenfalls als PC betrachtet. Familien, Einzelpersonen und kleine Unternehmen verwenden in der Regel Personal Computer.

Mikrocontroller:

Ein kleiner Schaltkreis, der für eine ganz bestimmte Aufgabe in einem elektronischen Gerät zuständig ist. Sie finden Mikrocontroller in Autos, Geräten und Telefonen.

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Software

Software ist im Gegensatz zur Hardware der Teil des Computers, den man nicht wirklich sehen kann. Trotzdem wissen Sie, dass er vorhanden ist. Es gibt zwei Arten von Software: Softwareanwendungen und Betriebssysteme. Beispiele für Betriebssysteme (OS) sind Windows, Mac und Linux. Diese Art von Software verwaltet die Computerhardware und andere Softwareressourcen. Softwareanwendungen hingegen sind Programme, die eine Funktion für den Benutzer erfüllen, z. B. Webbrowser, Textverarbeitungsprogramme und Datenbankprogramme.

Binärer Code

Sie haben wahrscheinlich schon von Binärcode gehört und wissen, dass er aus 1en und 0en besteht. Doch was ist das genau und wie verwendet der Computer ihn?
Der Binärcode wird von Computern als Baustein für komplizierte Codes verwendet. Der Binärcode ist im Grunde eine Übersetzung zwischen dem, was der Computer tun soll, und der Art und Weise, wie er die Aktion ausführen kann.

Größe der Daten

Gibt es einen Unterschied zwischen einem Bit und einem Byte? Ein Bit ist eine binäre 1 oder 0, und ein Byte ist eine Sammlung von 8 Bits. Beides sind winzige Datenmengen. Alles wird in Bytes ausgedrückt, also Zahlen, Buchstaben und Symbole. Sie sind nach ihrer Größe geordnet und beschreiben im Wesentlichen, wie viele Bits oder Bytes in jedem Datensatz enthalten sind.

KB: Kilobyte
MG: Megabyte
GB: Gigabyte
TB: Terabyte
PB: Petabyte

Datennetze

Ein Datennetz ist ein digitales Telekommunikationsnetz, das den Austausch von Informationen zwischen Knotenpunkten oder Geräten ermöglicht. Es gibt drei Haupttypen: LAN, WAN und VPN.

1. LAN:
Ein lokales Netzwerk ist eine Gruppe von Computern, die eine gemeinsame Leitung oder Verbindung nutzen. Das wären z.B. mehrere Computer innerhalb eines Unternehmens.

2. WAN:
Weitverkehrsnetze sind ähnlich, verbinden allerdings mehr als eine Gruppe von Computern über ein großes geografisches Gebiet. Beispiele hierfür sind Netzwerke in Schulbezirken.

3. VPN:
VPN steht für Virtual Private Network (virtuelles privates Netzwerk) und umfasst Verbindungen über gemeinsam genutzte Netzwerke. Über dieses Netzwerk können zwei Computer Daten über das Internet austauschen.

Internet

Beginnen wir z.B. mit Ihrer IP-Adresse: IP steht für Internetprotokoll und wird anhand des Standorts bestimmt. Jedes Element im Netzwerksystem hat seine eigene IP-Adresse (so funktionieren übrigens auch die Ortungsdienste!) und teilt den Informationen mit, wohin sie gehen sollen.

Netzwerk zur Bereitstellung von Inhalten (CDN):

Ein CDN oder Content Delivery Network liefert den Nutzern schnellere und direkte Inhalte. Einige Websites entwickeln ihre eigenen CDNs oder beauftragen diese Netzwerke. Damit erzielen sie eine optimale Leistung.

Router und Pakete:

Router lassen sich am besten als lokale Informationsverteiler beschreiben, während Pakete die Informationsabschnitte sind, die über Router geliefert werden.

Was ist ein Algorithmus?

Wahrscheinlich ist Ihnen das Wort Algorithmus schon einmal begegnet. Ganz gleich, ob Sie mit maschinellem Lernen vertraut sind oder den Begriff nur gehört haben, um Ihre Ergebnisse in den verschiedenen Webbrowsern oder Instagram-Posts zu beschreiben: Die Algorithmen finden Sie hier überall.
Algorithmen sind Aufgaben, die Computer ausführen. Mit anderen Worten, ein Verfahren für Computer, um ein Problem zu lösen. Es lässt sich quasi als ein „Rezept“ für die Programmierung beschreiben. Sie helfen Computern, den Nutzern die richtigen Informationen zu liefern, Informationen zu sortieren oder den kürzesten Weg zu etwas zu finden.

Fotos: canva.com