PC-Berater

 

Der PC-Berater erklärt ihnen die wichtigsten Elemente eines PCs sowie deren Funktionsweise.
Hierbei zeigt er die entscheidenden Auswahlkriterien für den PC-Kauf.
Sie wissen nach dieser „PC-Beratung“ was für ihren Anwendungsfall die richtige PC-Konfiguration ist.
Es können auch detaillierte Informationen durch Klicken auf die farblich markierten Links von Wikipedia o. a. abgerufen werden (es öffnet sich ein neuer Tab). Auch die farblich hervorgehobenen Überschriften beinhalten so einen Link.

 

CPU

Die CPU / Prozessor ist sozusagen das Gehirn oder Herzstück eines PCs. Er arbeitet in einem Rhythmus, der Taktfrequenz. Je nach Prozessortyp beinhaltet die CPU mehrere Milliarden Transistoren (elektronische Schalter).
Bei einer Taktfrequenz von 4,60 GHz (Intel® Core™ i9-10940X Prozessor im Turbo-Modus) „schlägt“ es dann 4,6 Milliarden mal pro Sekunde!

Bei so einem Arbeitstempo kann man sehr gut nachvollziehen, dass der Prozessor „zum Schwitzen neigt“. Die Folge ist eine „gewaltige“ Hitzeentwicklung, die mit Kühlkörper und Lüfter, oder bei sehr leistungsfähigen CPUs besser noch mit einer Wasserkühlung abgeführt werden muss.

Bei den ersten Pentium-Prozessoren von Intel ist schon so mancher durch Ausfall der Kühlung dem „Hitzetod erlegen“. Heute verhindern Sicherheitsmechanismen so einen „Totalausfall“ (z. B. Heruntertakten der Frequenz).

 

Funktionen der CPU

• Verarbeitung von Befehlen (Rechenoperationen)
• Steuerung von Geräten (Bus-Systeme)
• Kontrolle der ausgeführten Aufgaben
• integrierter Grafikchip

 

Auswahl der CPU

Zur Auswahl der richtigen CPU ist grundsätzlich vereinfacht folgendes zu sagen:

Bei Systemen für Desktop-, Workstation- oder Servereinsatz empfiehlt sich eine Intel-CPU (vor allem aus Gründen der Kompatibilität zu virtuellen Maschinen <> VMs), bei „Gamern“ ist eine AMD-CPU sehr beliebt.

Es ist folgende Konfiguration für die Wahl auf eine Intel-CPU zu empfehlen:

Desktop-PC mittlere Leistung
Intel i3 der 8. Generation oder höher: z. B. Intel Core i3-10100

• Internet
• E-Mail
• Office-Software

Desktop-PC hohe Leistung
Intel i5 der 9. Generation oder höher: z. B. Intel Core i5-10500

• Internet, E-Mail, Office-Software
• viele Programme gleichzeitig
• viel Dateitransfer
• 1 virtuelle Maschine (VM)

Workstation Standard
Intel i7 der 9. Generation oder höher: z. B. Intel Core i7-10700

• Internet, E-Mail, Office-Software
• viele Programme gleichzeitig
• viel Dateitransfer
• 2 virtuelle Maschinen (VMs)

Gaming-PC oder Workstation hohe Leistung
AMD: z. B. AMD Ryzen 9 5900X (bei einem Gaming-PC)
Intel i9 der 10. Generation oder höher: z. B. Intel Core i9-10900X
(bei Gaming-PC oder Workstation)

• Gaming-PC
• 3D-Anwendungen
• mehr als 2 virtuelle Maschinen (VMs)

Server oder Workstation höchste Leistung
Intel XEON z. B. Intel Xeon W-3223

• Serverbetrieb
• 3D-Anwendungen
• VMware vSphere

 

Übersicht Generationen Intel-Core-i-Serie

 

Arbeitsspeicher

Der Arbeitsspeicher (RAM <> Random Access Memory) lässt sich mit dem menschlichen Kurzzeitgedächtnis vergleichen.
Er ist ein „flüchtiger Speicher“ (Speicherinhalt ist nicht remanent) und wird nach dem Abschalten des Computers wieder gelöscht (keine Spannung mehr).
Der Prozessor benötigt ihn um seine Aufgaben durchzuführen.
Beim Start des Rechners werden Dateien vom Datenspeicher (Festplatte oder SSD) gelesen und in den RAM geladen. Auch nach dem Hochlauf des Betriebssystems werden beim Start von Programmen (z. B. Word, Excel oder Outlook) Daten in den Speicher geladen.
Die Lese- und Schreibgeschwindigkeit des RAM ist je nach Spezifikation (z. B. DDR4) um ein Vielfaches höher als bei Zugriffen auf eine SSD. Deshalb empfiehlt es sich mit dieser Art von Speicher zu „arbeiten“ (wie der Name Arbeitsspeicher schon sagt).
Auch hier gilt: je schneller die Lese-/Schreibgeschwindigkeit des RAM, desto besser ist die Gesamtperformance des Rechners. Bei dem weiter oben „verlinkten“ Wikipedia-Artikel können Sie die Übertragungsraten der verschiedenen Chips in den Tabellen vergleichen.

 

Funktionen des Arbeitsspeichers

• Zwischenspeicher
• sehr schneller Zugriff

 

Auswahl des Arbeitsspeichers

• Desktop-PC mittlere Leistung
  8 GB Speichergröße
• Desktop-PC hohe Leistung
  16 GB Speichergröße
• Workstation Standard
  32 GB Speichergröße
• Gaming-PC oder Workstation hohe Leistung
  32-64 GB Speichergröße
• Server oder Workstation höchste Leistung
  64-128 GB Speichergröße

 

SSD (M.2)

Dies ist eine M.2 SSD. Sie ist ein nichtflüchtiger Datenspeicher (remanent) und ist somit ein „Langzeitgedächtnis“.
Die M.2 SSD ist der Nachfolger einer SSD mit SATA-Anschluss (SATA SSD).
Und spätestens ab hier beginnt es sozusagen „richtig Spaß zu machen, Daten zu lesen oder zu schreiben“, denn es geht mit einem sehr beeindruckenden Tempo „ans Werk“.
Verglichen mit einer SATA SSD mit 500 MB/s (Samsung SATA SSD 870 EVO) und einer herkömmlichen Festplatte mit ca. 100 MB/s, liegt hier der Datentransfer schon bei 7000 MB/s (Samsung 980 PRO NVMe M.2).
Voraussetzung ist allerdings eine spezielle M.2-Schnittstelle auf dem Mainboard (kann auch durch eine Steckkarte nachgerüstet werden).
Hierbei wäre eine Schnittstelle mit PCIe 4.0 x4 oder PCIe 3.0 x4 (mindestens aber PCIe 3.0 x2) sehr wünschenswert.
Wichtig ist auch noch zu sagen, dass auch hier für eine Kühlung (M.2 SSD COOLER) gesorgt werden sollte. Die SSD hat eine interne Temperaturüberwachung, würde bei zu hoher Temperatur „heruntergetaktet werden“, was zu einer nicht unerheblichen Verschlechterung der Performance führt.

 

Funktionen der M.2 SSD

• Datenspeicher für Systempartition
• Datenspeicher für virtuelle Maschinen

 

Auswahl der M.2 SSD

SSD mit PCIe 4.0 x4 oder PCIe 3.0 x4 (mindestens aber PCIe 3.0 x2)

 

SSD (SATA)

Die SATA SSD ist wie schon oben erwähnt der Vorgänger einer M.2 SSD.
Sie hat eine Baugröße von 2,5 Zoll und damit genau die gleichen Abmessungen wie eine herkömmliche Festplatte in einem Notebook.
Auch die Schnittstelle (SATA) ist hier identisch.
Dabei sind wir auch schon bei einem sehr guten Tipp!
Bei einem Laptop mit einer herkömmlichen Festplatte (HDD) ist ein Austausch durch beispielsweise einer Samsung SATA SSD 870 EVO 1 TB vergleichbar mit einem Einbau von zwei Turboladern in ein Kfz!
Eine sehr gute Anleitung ist auf einer Seite von Samsung zu finden.
Auch für den mobilen Einsatz eignet sich eine SATA SSD sehr gut (z. B. Samsung Portable SSD T7).

 

Funktionen der SATA SSD

• Datenspeicher für Systempartition
• Datenspeicher für virtuelle Maschinen
• mobiler Einsatz

 

Auswahl der SATA SSD

Empfehlung: Samsung SATA SSD 870 EVO
wichtig ist grundsätzlich der SATA III-Standard (Serial ATA 6,0 Gbit/s), ist in der Regel aber immer der Fall (außer bei älteren Modellen)

 

Festplatte (HDD)

Eine HDD ist ein „wahres Wunderwerk“ der Mechanik.
Die Schreib-Lese-Kopf-Einheit (im Bild in Parkposition zu sehen) „schwebt“ im Betrieb über den Magnetplatten.
Der Abstand liegt im Nanometer-Bereich  (1 Nanometer = 0,000001 mm) und beträgt nur einige Nanometer.
Zum Vergleich: Der Durchmesser eines menschliches Haares beträgt 0.06 bis 0.08 Millimeter!
Deswegen muss die Festplatte auch mit allergrößter Vorsicht (vor allem im Betrieb) behandelt werden.
Erschütterungen sind zu vermeiden und auch starke Magnetfelder sind fernzuhalten!

HDD-Festplatten gibt es in verschiedenen Baugrößen (üblicherweise 2,5 oder 3,5 Zoll), mit unterschiedlichen Drehzahlen und natürlich auch verschiedenen Speicherkapazitäten (bis zu 18 TB).
Eine Festplatte eignet sich sehr gut als Archivierungs-Datenspeicher oder auch in NAS-Systemen.
Sehr zu empfehlen ist eine „Festplattenspiegelung“ (min. 2 Festplatten) in einem RAID1-Verbund (Mirroring – Spiegelung). Hierbei hat man beim Schreiben einer Datei nahezu im selben Moment eine Kopie. So darf max. 1 Festplatte ausfallen ohne dass Daten verloren gehen. Trotzdem gilt auch hier: immer mindestens eine Datensicherung an einem anderen Ort aufbewahren (Brandgefahr oder Überspannungsschaden durch Blitzeinschlag)!!!

 

Funktionen der Festplatte

• Archivierung von Daten
• Einsatz in NAS-Systemen
• RAID-System

 

Auswahl der Festplatte

empfohlen ist eine Umdrehungszahl von mindestens 7.200 U/min.

 

Grafikkarte (GPU)

Im Bild sehen Sie eine moderne Hochleistungsgrafikkarte der neuesten Generation.
Bei Einsatz eines Desktop-PCs mit beispielsweise einer Intel Core i5-10500 CPU reicht der integrierte Grafikchip (Intel UHD-Grafik 630) meistens vollkommen aus.

Spätestens beim Einsatz von 3D-Anwendungen oder PC-Gaming führt an einer professionellen Grafikkarte kein Weg mehr daran vorbei. Die damit verbundenen Rechenaufgaben bzw. Funktionen kann eine in die CPU integrierte GPU nicht mehr bewältigen.

Es ist auch möglich vier solcher Grafikkarten einzubauen und miteinander zu verbinden (4-Way-SLI von Nvidia).
Solche Grafikkarten benötigen in der Regel eine extra Spannungsversorgung vom Netzteil (Leistung muss entsprechend ausgelegt werden).
Es ist auch zu beachten, dass eine große Wärmeentwicklung entsteht und diese vom Gehäuseinneren abgeführt werden muss. Die Lüfter sind auch nicht gerade leise, es empfiehlt sich eine effektive Wasserkühlung. Komponenten von be quiet! bringen auch wieder mehr Ruhe ins Gehäuse.

Grundsätzlich ist es noch wichtig zu erwähnen, dass beim Anschluss an dem Monitor immer digitale Anschlüsse zu verwenden sind, nicht analoge (VGA-Anschluss). Der Grund ist die minderwertige Bildqualität beim VGA-Anschluss.

 

Funktionen der Grafikkarte (extern)

• Shader
• Bildverbesserung
• HDR – High Dynamic Range
• 3D-Beschleunigung
• Vulkan
• VR – Virtual Reality

 

Auswahl der Grafikkarte

Bei einem Desktop-PC reicht in der Regel der interne Grafikchip einer Intel CPU.

3D-Anwendung oder Gaming machen den Einsatz einer „externen Grafikkarte“ notwendig.
Die genaue Konfiguration ist abhängig von der Anforderung und eine Beratung würde hier „den Rahmen sprengen“.
Als Richtlinie aber trotzdem ein Beispiel:  GEFORCE RTX 3090 oder AMD Radeon RX 6700 XT (Topmodelle!)

 

Mainboard (Motherboard)

Ein Mainboard (im Bild eines mit Formfaktor ATX) hat verschiedene Steckplätze für die Komponenten. Im Bild sieht man links oben die Steckplätze für den Arbeitsspeicher (schwarz), darunter den Sockel für die CPU.
Hierbei ist grundsätzlich auf die Kompatibilität zwischen Komponenten und Steckplätzen zu achten!

Auf dem Mainboard sind außer den Anschlüssen (unten zu sehen) auch noch evtl. M.2-Schnittstellen für SSDs.
Unter den Kühlkörpern in Rot sind auch noch weitere Chips (z. B. Festplatten-Controller), der sogenannte Chipsatz.
Der Chipsatz (z. B. Intel-Chipsatz) legt unter anderem die Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers fest (Taktung). Hierbei muss der Arbeitsspeicher kompatibel sein.

Die Palette der Hauptplatinen ist riesig. Von Formfaktor Micro-ATX bis ATX, von normalen Desktop-Boards bis Server-Boards (24 h Dauerbetrieb) und die damit verbundenen Anforderungen an den elektronischen Bauteilen.

 

Funktionen des Mainboards

• BIOS-Chip
• CPU-Sockel
• RAM-Steckplätze
• PCI-Steckplätze
• SATA-Anschlüsse
• M.2-Anschlüsse

 

Auswahl des Mainboards

Kommt auf den Anwendungsfall an.
Auch hier trotzdem ein Beispiel für den Desktop: ASUS WS X299 PRO

 

Netzteil

Scotty, Energie!

So lautete das Kommando von Captain James T. Kirk vom Raumschiff Enterprise, wenn es mal wieder „auf zu neuen Welten“ ging.
Unser Netzteil hier im Bild kann uns bei Weitem nicht mit so viel Energie versorgen, aber schließlich ist ja auch kein „Warpkern“ eingebaut!

Stattdessen sehen wir hier verschiedene Bauteile, die dafür zuständig sind, die unterschiedlichen Spannungen für die Elemente eines PC-Systems zu erzeugen und vor allem zu stabilisieren! Und hier trennt sich auch schon mal wieder die „Spreu vom Weizen“.
Nur perfekt aufeinander abgestimmte Bauteile von höchster Qualität, sind dazu in der Lage, die Elemente des Rechners mit präzisen gleichbleibenden Spannungen zu versorgen und somit das Fundament eines absolut stabilen Systems zu bilden!

 

Funktionen des Netzteiles

Spannungsversorgung verschiedener Elemente wie:

• Mainboard
• CPU
• M.2 SSD (über Mainboard)
• SATA SSD (über Stecker)
• Festplatte (HDD)
• CD/DVD-Laufwerk
• Grafikkarte (extern)

 

Auswahl des Netzteiles

In der Regel hat man bei einem Kauf wenig Einfluss darauf.

Wenn doch oder im Falle eines Eigenbaus gilt folgende „Faustregel“:

• für einen „normalen“ Einsatz 650 Watt
• für leistungsfähigere Rechner 850 Watt
• und für PC-Gaming bis zu 1500 Watt (je nach Anzahl und Leistung der Grafikkarte)

Die Frage nach der Wahl der Hersteller ist ganz einfach mit einem Wort zu beantworten: be quiet!

 

Monitor

Der Monitor ist sozusagen die Schnittstelle zwischen Ihnen und dem Rechner

Die Wahl des optimalen Bildschirmes ist nicht nur „Geschmackssache“.

Es ist sehr wichtig auf die Ergonomie am Arbeitsplatz zu achten. Hierbei sollte man sich sehr viel Zeit nehmen!
Ihre Gesundheit ist am allerwichtigsten. Stundenlange Arbeit kann ihr über einen längeren Zeitraum bei falscher Körperhaltung großen Schaden zufügen.
Auch die Einstellung (Farbe, Kontrast und Helligkeit) des Monitors ist sehr wichtig. Hierzu gibt es „Helfer im Internet“:

Sehr zu empfehlen: Testbild und ein Monitortest.

Und übrigens, geben Sie bei der Windows-Suche (bei Windows 10 die Lupe) mal folgendes ein: „ClearType-Text anpassen“ > dann starten und konfigurieren

 

Auswahl des Monitors

Als optimaler Monitor für einen Arbeitsplatz hat sich ein 24 Zoll mit einer Auflösung von 1920 x 1200 bewährt, ist aber nicht Full-HD Standard mit 1920 x 1080. Bei dieser Auflösung ist der Bildschirm aber höher, was bei der täglichen Arbeit meiner Meinung nach besser ist. Die Auswahl an solchen Business-Monitoren ist allerdings nicht sehr groß. Alternativ dann Full-HD mit 1920 x 1080.

Bei einem Gaming-Monitor ist die Reaktionszeit von sehr großer Bedeutung und sollte nicht mehr als 2 ms, besser 1 ms betragen.

Auf die Möglichkeit zur Farbeinstellung sollte geachtet werden, hier bieten schon manche eine eingebaute Funktion zur Reduzierung der schädlichen „Blau-Anteile für die Augen“ an.

 

Notebook (Laptop)

Je nach Einsatzzweck empfiehlt sich unter Umständen die Anschaffung eines Notebooks.

Entscheidet man sich für die mobile Variante, muss man nicht unbedingt auch noch einen zusätzlich PC (stationär) besitzen.

Lösungen bieten hierbei Laptop-Dockingstationen. Hier ist es möglich das Notebook wie einen „normalen“ Desktop-PC zu betreiben. Eine extra Tastatur/Maus und ein zusätzlicher Monitor, schon wird daraus ein komfortabler Arbeitsplatz.

Auch ein Gaming-Laptop ist denkbar (zusätzliche interne Grafikkarte ist nötig).

Natürlich hat man Einschränkungen bezüglich der Erweiterbarkeit.
Auch der Ausfall einer Komponente kann eine teure Reparatur zur Folge haben.

 

Auswahl des Notebooks

• entspiegeltes Display
• wasserdichte Tastatur (Empfehlung)
• bei 15.x Zoll und 17.x Zoll > Auflösung Full-HD 1920×1080 (Empfehlung)
• Anforderung CPU wie oben beschrieben
• Anforderung Grafikkarte wie oben beschrieben
• M.2 SSD (idealerweise PCIe 4.0 x4 oder PCIe 3.0 x4)
• Bluetooth 4.2 oder höher
• WLAN 802.11ax (Empfehlung)

 

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