Stunde 3 · Informatiksysteme nutzen
Aufbau eines Computers
Die meisten Menschen nutzen täglich einen Computer, egal ob in der Freizeit oder bei der Arbeit. Doch was steckt eigentlich im Gehäuse?
Station 1 · Hardware eines Computers
Ein Blick ins Gehäuse
Die Hardware-Bauteile eines Computers heißen Komponenten. Damit alle zusammenarbeiten können, sind sie mit der Hauptplatine verbunden – über Steckplätze und Leiterbahnen.
Vorsicht!
Begründe, warum ein Computer mit großer Sorgfalt behandelt werden muss.
Die Komponenten sind empfindlich und teuer. Stöße, Staub oder Flüssigkeit können Leiterbahnen, Festplatte oder Lüfter beschädigen. Dann gehen im schlimmsten Fall Daten verloren.
Station 2 · Herz eines Computers
Der Prozessor (CPU)
- Die zentrale Komponente ist der Prozessor, auch CPU (Central Processing Unit) genannt.
- Er empfängt die Daten aller Komponenten, rechnet sie in Codes um, formuliert Anweisungen und schickt sie an die richtigen Zielorte. Zum Schluss rechnet er die Codes zurück, damit der Benutzer sie versteht.
- Die CPU steuert alle Abläufe im Computer. Je leistungsstärker sie ist, desto schneller laufen die Prozesse.
- Dabei wird sie warm. Ein eigener Ventilator, der Lüfter, kühlt sie.
CPU unter Last
Station 3 · Speicher eines Computers
Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis
Der Arbeitsspeicher oder RAM (Random Access Memory) enthält alle Daten, mit denen der Prozessor gerade arbeitet. Wird der Computer heruntergefahren, werden sie gelöscht. Er ist wie das Kurzzeitgedächtnis des Menschen.
Die Festplatte – als HDD (Hard Disc Drive) oder SSD (Solid State Drive) – behält die Daten, auch wenn der Computer aus ist. Sie ist das Langzeitgedächtnis: große Datenmengen für lange Zeit.
Probier's aus: Was passiert mit den Daten?
RAM flüchtig
Festplatte dauerhaft
Station 4 · Grafikkarte und Stromversorgung
Grafikkarte und Netzteil
Damit die Abläufe im Computer sichtbar werden, müssen sie in Bilder umgewandelt werden. Dafür gibt es die Grafikkarte (oder eine Grafikeinheit). Sie hat eine große Rechenleistung, ist komplex aufgebaut und funktioniert wie ein eigener kleiner Computer.
Das Netzteil versorgt alle Komponenten mit elektrischer Energie. Weil es viel Wärme freisetzt, hat es ebenfalls einen Lüfter.
Wenn der Computer ein Mensch wäre …
Station 5 · Material M1
Komponenten eines Computers
Was passiert, wenn du ein Programm öffnest? Gehe die Schritte durch.
Zusammenwirken
Beschreibe mithilfe der Abbildung, wie die einzelnen Hardware-Komponenten beim Aufrufen eines Programms zusammenwirken.
Programm geschlossen
Beschreibe, was mit den Daten im RAM geschieht, nachdem das Programm geschlossen wird.
Die Daten im RAM werden nicht mehr gebraucht und freigegeben bzw. gelöscht. Der Platz steht anderen Programmen zur Verfügung. Wurde nicht gespeichert, ist die Arbeit verloren.
Haupt- und sekundärer Speicher
Erkläre den Unterschied zwischen einem Hauptspeicher und einem sekundären Speicher eines Computers.
Denke an das Kurzzeit- und das Langzeitgedächtnis. Was passiert beim Ausschalten?
Der Hauptspeicher (RAM) hält nur die Daten, mit denen gerade gearbeitet wird, und verliert sie beim Ausschalten (Kurzzeitgedächtnis). Der sekundäre Speicher (HDD/SSD) speichert große Datenmengen dauerhaft, auch ohne Strom (Langzeitgedächtnis).
Drei Lüfter?
Stelle Vermutungen an, warum moderne Grafikkarten bis zu drei Lüfter besitzen können.
Grafikkarten haben eine sehr große Rechenleistung, z. B. bei Spielen. Dabei entsteht viel Wärme. Mehrere Lüfter kühlen besser und können langsamer und damit leiser laufen.
Sicherung
Hefteintrag: Aufbau eines Computers
Aufbau eines Computers
Informatik · Klasse 5/6- Die Hardware-Bauteile heißen Komponenten. Sie sind alle mit der Hauptplatine verbunden.
- Der Prozessor (CPU) ist das Herz des Computers: Er verarbeitet alle Daten und steuert alle Abläufe. Ein Lüfter kühlt ihn.
- Der Arbeitsspeicher (RAM) enthält die Daten, mit denen gerade gearbeitet wird. Beim Ausschalten werden sie gelöscht (Kurzzeitgedächtnis).
- Die Festplatte (HDD oder SSD) ist der sekundäre Speicher. Sie speichert Daten dauerhaft (Langzeitgedächtnis).
- Die Grafikkarte wandelt die Abläufe in Bilder um. Das Netzteil versorgt alle Komponenten mit Energie.
Zeichne den Programmstart als Pfeilkette: Benutzer → CPU → RAM → Monitor.
Jetzt seid ihr dran