Bastel-PCs VHS BS
Einmal mehr findet an der VHS Braunschweig das Modul "PC-Technik und -Konfiguration" aus dem "PC-Systembetreuer/in (VHS)" Zertifikat statt. In einem Bildungsurlaub wollen wir uns die aktuellen Entwicklungen und Techniken in der PC-Technik erarbeiten.
Der Praxisschwerpunkt wird in gewohnter Form mittels unseres Bastel-Donnerstags stattfinden. Die Teilnehmer werden Ihr erworbenes Wissen an vier (relativ) aktuellen PC-Systemen erproben können. Hier die Rahmendaten unseres Seminars:
Ort: VHS Braunschweig, Heydenstraße 2, Raum 2.03
Zeiten: Mo, 10.10. - Fr, 14.10.2011; jeweils 08.30 - 16.00 Uhr
Freiwillige Prüfung: Mi, 19.10.2011, 16.30 Uhr - 2 TN - Status Erstkorrektur: erledigt - *dozentenstolzmodus ein* beide TN haben tolle Ergebnisse abgeliefert! *dozentenstolzmodus aus*
C't Ratgeber zum Thema "Hardware 01/2012" erschienen - Shoplink
Ich werde an dieser Stelle wieder einen ausführlichen, begleitenden Artikel zu den Themen der Woche führen und freue mich auf unser Seminar.
Ihr Trainer Joe Brandes
Montag, 10.10.2011, 08.30 - 16.00 Uhr
- Orientierungsphase mit Teilnehmern, Ablauf der Seminarwoche besprochen
Ansprechpartner, Webseiten - CPU - Central Processing Unit
Hersteller: Intel, AMD (mit Windows 8 dann auch ARM wichtig)
passende Chipsätze und Sockel (engl. socket): entweder Intel- oder AMD-Rechner
Technikwerte: Bustakt (klassisch Front-Side-Bus FSB), Cache (Größe/ Level), Kernspannung (in Volt), Thermische Verlustleistung (Thermal Design Power - TDP - in Watt), Dual Core, Quad Core
Rubriken: Desktop, Mobile (Energie sparen), Server (24/7) - Chipsätze - klassisch Northbridge (Memory Controller Hub - MCH) und Southbridge (Input/Output Controller Hub - ICH)
modernste CPU integrieren gleich noch Teile der / oder die gesamte "Northbridge" - Analysetool: CPU-Z über Website www.cpuid.com
Beispiel für nicht installierbare Tools (Software Werkzeuge); mehr davon auf z.B. portableapps.com - Internetrecherche und erste Analysen der genutzten PCs der VHS:
Motherboard ASUS P5KPL-AM
per Recherche Infos auf Webseite(n) gesucht und gefunden: Handbücher und Installationsanleitungen (deutsch!) für das MB
Sockel: Intel 775, Chipsatz G31, 45nm ready, Quad-Core ready - Motherboard-Baugruppen identifiziert: CPU-Sockel, Chipsatz (NB, SB), RAM (Arbeitsspeicher) Steckplätze
- Formfaktoren: ATX, µATX, BTX, ITX
Anmerkung: nahezu alle Komplett-Rechner-Systeme basieren auf µATX und haben damit eine "verkleinerte" Bauform mit weniger Steckplätzen für Arbeitsspeicher (RAM) und Erweiterungskarten!
Dienstag, 11.10.2011, 08.30 - 16.00 Uhr
- Rekapitulation, TN-Fragen
Hinweis auf günstig Software für VHS-Teilnehmer mittels Cobra Shop
Freiwillige Prüfung am Mi, 19.10.2011, ab 16.30 Uhr im Trainingsraum 2.03 - Werte für TDPs (Verlustleistungen in Watt für CPUs von unter 10 Watt (Mobile) bis über 130 Watt (Hochleistung mit Kühlung)
- 32- vs. 64-Bit Technik
RAM-Grenze bei rechnerisch 4 GB - Technisch bei ca. 3,1 - 3,5 GB
64-Bit OS Windows verlangen signierte Treiber
Eselbrücken: 2 hoch 10 ist 1k (1024), 2 hoch 20 ist 1M, 2 hoch 30 ist 1G
Rechenhilfe: 2 hoch 32 = 2hoch2 * 2hoch30 = 4G - Speicher RAM (Arbeitsspeicher) vs. ROM (BIOS)
Eigenschaften, Verwendungen
Unterscheidungen SRAM (im Cache) vs. DRAM (Einsatz als Arbeitsspeicher)
BIOS als EEPROM (flashbare Techniken) ausgeführt - Speicherung der Konfiguration in CMOS-RAM, Pufferung durch Batterie - Batterie auch für RTC (Real Time Clock) - DRAM (Dynamic RAM) in den unterschiedlichen Typen
SDRAM, DDR-(S)DRAM, DDR2, DDR3
Eigenschaften: Taktung (MHz), Spannung (V), CAS Latenz (CL), Größen der Module, Kits, Kerben, Preise, DIMM - Recherche zum Bastel-PC "Intel" für Donnerstag
ASUS P5k Pro - Handbuch und Bildmaterial aus Internet
Speicheraufrüstung analysiert; Hilfe durch Handbuch
Erster Einblick in den geöffneten PC - Testen von Speicher: Memtest86 (Link: www.memtest.org)
- Ein erster Versuch der Gesamtübersicht über ein zu erstellendes System:
Motherboard (mit wichtigsten Komponenten), Speichermedien (Optische Laufwerke, HDDs, SSDs), Gehäuse (Eigenschaften, Größe, Gewicht -> Lautstärke) - Anschlüsse Rückseite Motherboard
PS/2 (Maus, Tastatur), Serielle Schnittstelle (RS 232), Parallele Schnittstelle, USB, Netzwerk, Audio
Mittwoch, 12.10.2011, 08.30 - 16.00 Uhr
- Rekapitulation, TN-Fragen, Erinnerung Prüfung (Anmeldung online nötig)
- TN-Frage zu Parallel-Port führte zu
Druckertechniken: Laser (S/W, Farbe), Tintenstrahler (Bubble-Jet, Piezo), klassische Kontaktdrucker wie Nadeldrucker (für Durchschläge und Endlospapier) - GPU - Graphic Processing Unit
AMD: hat ATI-Technik gekauft, Produktname: Radeon (1000er Serien)
NVIDIA: Produktname GeForce (verschiedene Bauserien bis GTX) - Bandbreiten-Beispiel für Netzwerktechnik ("Ethernet")
Ethernet - 10 MBit/s; Fast Ethernet - 100 MBit/s - Giga Ethernet - 1000 MBit/s = 1 GBit/s (1 Gbps)
Giga Ethernet entspricht rechnerisch 125 MB/s (Mega Byte pro Sekunde) -> fast allein schon zuviel für PCI-Bus! - Grafiktechnik-Details:
Grafikspeicher (Größe, Art, Anbindungsbreite), PCIe-Norm, TDP (Verbrauch in Watt), unterstützte Auflösungen
Anschlüsse: VGA, HDMI, DVI, DisplayPort - Schnittstellen für Erweiterungskarten
PCI - klassischer Bus (ca. 133 MB/s; Rechnung: 32 Bit, 33 MHz)
AGP - spezieller Port für Grafik (nur 1 Steckplatz), löste Bandbreitenproblem (siehe PCI) für Grafikanbindungen, Bandbreiten: AGP 1x 266 MB/s bis AGP 4x 1066 MB/s (es gab auch AGP 8x)
PCIe - PCI Express: Chipsätze für PCIe organisieren Lanes (Spuren) für Datenanbindungen, PCIe Versionen 1.0 (1 Lane = 500 MB/s) über 2.0 bis zu topaktuellen MB-Chipsätzen inklusive Unterstützung für PCIe 3.0; Grafikkartenslot: PCIe x16, weitere lange PCIe möglich, kurze PCIe 1x Steckplätze für Erweiterungskarten (z. B. Nachrüstung von USB 3.0) - Datenfluss von ...
... HW / SW / OS / Windows / Programme
Berechnungen mit Bildschirmauflösung und Farbtiefe
2D-Infos (1024 * 768 Pixel * 4 Byte/Pixel = ca. 3,2 MB)
... Grafikkarte mit eigenem GDDR-RAM und RAMDAC errechnet aus 2D und DirectX-Infos die entsprechenden "Figuren" (siehe Beispiel Lara Croft: Polygone und Füllmuster/Texturen), 3D-Berechnungen, Texturen ablegen/anwenden, FSAA (Full Sceen Anti Aliasing), ... daher 1024 MB !!
... RAMDAC - klassisches RAM Digital Analog Convert (ieren)
... Ausgabe an Monitor über Schnittstellen VGA, HDMI, DVI, Display Port mit (per OS) eingestellter Bildwiederholrate - Beispiele und Einschätzungen zu Grafikleistungen
Quelle: www.tomshardware.de - Artikel: Einsteigercharts 2011 - Weitere Tools: PC-Wizard, GPU-Z
- Grafikschnittstellen genauer erläutert (siehe auch immer Recherche mittels de.wikipedia.org)
speziell: HDMI inklusive Sound, DVD sowohl Analog als auch Digital (HDCP beachten) - Einstellungen Windows OS: Bildschirmauflösung und Bildwiederholrate (Vertikalfrequenz)
Flachbildschirme (LCD, LED, TFT) besitzen feste (native) Auflösung
OS erlauben Anpassungen von Größen bei Symbolen (Icons) und Schriften
Donnerstag, 13.10.2011, 08.30 - 16.00 Uhr
- Bastel-Donnerstag!
4 Systeme (2 Intel 775, 2 AMD AM2) zum praktischen Kennenlernen
Impressionen (Bilder) folgen ... - Controller für Datenträger
P-ATA (klassisch IDE): Parallelkabel (40 Pin aber 80 Kabelleitungen), Orientierung Pin 1 (Roter Rand) in Richtung Spannungsversorgung, bei Betrieb eines Laufwerks Ende des Kabels nutzen, längere Kabelseite in Motherboard, Reihenfolge von 2 Laufwerken an einem Kabel über "Jumperung" als Master / Slave (oder auch Single, Master with Slave present, ...)
S-ATA: neue schlanke Datenkabel und Spannungsversorgungsstecker, SATA-Anschlüsse auf Board nummeriert (siehe Handbücher MBs) - Netzteil: Leistung in Watt (ca. 350 - 450 Watt für Standard-PC), Anschlüsse, Wirkungsgrad / Energieeffizienz, immer Power On (!) wenn (vorhandener) Hauptschalter auf On
- Fachbegriffe der HD-Technik
CHS (Cylinder, Head, Sector), LBA (Logical Block Adressing), Cluster (Zuordnungseinheiten; bei FAT16 schlechte 16kB oder gar 32kB - bei modernen Dateisystemen NTFS 4kB => Ergebnis: weniger "Verschnitt / slack")
Inbetriebnahme HDs:
1) im BIOS richtig verwaltet/erkannt
2) Partitionieren
3) Formatieren (mit Dateisystem) - HD-Werte: Umdrehungszahl (5400 U/min; 7200/10000 U/min benötigt min. passive Kühlung), Cache (in MB), Zugriffszeit (in ms), Größenangaben der Hersteller in 1000er Bytes, effektive Datentransferraten (extern) ca. 80 - 130 MB/s (je schneller des teuerer!), Preis aktuell ca. 3-6 Cent/GB
High-End-HDs kosten dann gerne auch mal über 40-60 Cent/GB! (siehe WD Velociraptor) - Windows Computerverwaltung liefert
Geräte Manager: übersicht über HW-Kategorien, Treiber, Resourcen
Datenträgerverwaltung: Übersicht Laufwerke und Partitionen (Dateisysteme)
Freitag, 14.10.2011, 08.30 - 16.00 Uhr
- Rekapitulation und TN-Fragen - Speziell: Bastel-Donnerstag
- Rekap zu HDs:
Standards SATA I (150 MB/s) vs. SATA II (300 MB/s, NCQ) vs. IDE-Bus (ca. 133 MB/s)
Analyse-Tool Speed: CrystalDiskMark
Analyse-Tool S.M.A.R.T: CrystalDiskInfo - BIOS - Basic Input Output System
Grundlegendes Eingabe Ausgabe System (Basissystem/Firmware des Motherboard/Notebooks)
Firmen für BIOS-Technik: AMI, AWARD, PHOENIX
Ansprechpartner für Infos/Aktualiserungen: Hersteller Motherboard/Notebook
gebaut als Flash-Baustein (EEPROM), Aktualisierung heißt Flashen
Gründe für das Flashen: neue HW, neue Einstellungsmöglichkeiten
Webportal: www.bios-info.de
Nachfolger: EFI (Extensible Firmware Interface) - HW-Resourcen: IRQ, DMA, I/O-Port, Speicheradressen
heute: ACPI (Advanced Configurations Powermanagement Interface) mit APIC (Advanced Programming Interupt Controller)
Plug & Play (PnP) funktioniert als guter Verbund aus HW und SW (BIOS + OS)
altes Powermanagement: APM (z.B. Rechner schaltet sich aus)
moderne Powermanagements nach ACPI: Ruhezustände S0 (System voll funktionsfähig), S3 (Suspend to RAM, STR), S4 (Ruhezustand, engl. Hibernation Mode; Suspend to Disk, STD) - USB - Universal Serial Bus
Standards: 1.0 (1,5 MBit/s), 1.1 (Full Speed, 12 MBit/s), 2.0 (High Speed, 480 MBit/s = ca. 50 MB/s, hier: geteilt durch 10!)
Neu: USB 3.0 entweder durch neues Board mit geeignetem Chipsatz oder Erweiterungskarte (USB 3.0 PCIe-Karte)
USB unterstützt Hot PnP - wechseln der Geräte im laufendem Betrieb - Optische Standards
CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), BluRay
Brennen, Größen, Beschriftungen, Formate
Empfehlung: nur mit geeigneten Stiften manuell beschriften; kein Kleben oder Drucken - Beispielhafte Konfigurationen für INTEL- und AMD-Systeme
Zusammenstellung eines Systems nach Fachartikel aus Zeitschrift C't (Ausgabe 12/2011, "Wünsch Dir was Flottes - Bauvorschläge für leistungsstarke PCs"; eigene Zusammenstellungen und Recherche der Systemkomponenten - TN-Bescheinigungen, Feedback, letzte Fragen
Vielen Dank für Ihr "freundliches Klopfen" und die positiven Feedbacks zum Ende des Seminars!
Ihr Trainer Joe Brandes
