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PCs für den Büroalltag sehen meist gleich aus; ein hellgrauer Kasten mit Schalter und vielen Anschlüssen. Bei dem was unter der Haube eingebaut ist, gibt es große Unterschiede. Um Ihnen das zu erklären, müssen wir die wichtigsten Komponenten eines Computers auf Basis von Intel Prozessoren einzeln in ihren Varianten skizzieren.

Prozessoren

Das Prozessor ist das Rechenwerk jedes Computers und so gesehen die zentrale und wichtigste Komponente. Der technologische Fortschritt der Computertechnik ist stark mit der Leistungssteigerung der Prozessoren verbunden. Im Mittel verdoppelte sich die Leistungsfähigkeit der Prozessoren in den letzten Jahrzehnten ca. alle 2 Jahre. In absehbarer Zeit ist ein Ende der Leistungssteigerung nicht abzusehen.

Technology Provider Gold 2012Wir setzen in der Regel in den PCs nur Prozessoren der Firma Intel ein. Die Intel-Prozessoren sind zum einen auf den Anwendungsfall zugeschnitten (PC, Notebook oder Server) und werden zum anderen jeweils in verschiedenen Architekturen/Technologien angeboten (Celeron, Pentium, Core-i3, Core-i5, Core-i7, Xeon).

Die Leistungsfähigkeit eines Prozessors kann nicht an der Anzahl der Kerne oder der GHz-Zahl abgelesen werden. Die zugrundeliegende Architektur/Generation spielt dabei die Hauptrolle.

Leistungsfähigkeiteinordnung der Prozessoren einer Generation:

Niedrigenergie-/Billigst-prozessoren < Mobilprozessoren < Desktopprozessoren
Atom < Celeron <= Pentium < i3-U < i5-U < i7-U < i3 < i5 < i7

Die aktuellen Xeon-Prozessoren sind spezielle Serverprozessoren auf Basis der Core-i-Architektur

Bezeichnung Anwendung  Kerne, Grafik Kategorie empfohlen als
Atom Tablet/NB 4 mit Grafik  Einsteiger  
Celeron Tablet/NB 2-4, Grafik, tw Hyperthreading***  Einsteiger Zweit-/Ersatzgerät o. als TS*-Client
Pentium Tablet/NB 2-4, Grafik, tw. HT***  Einsteiger Zweit-/Ersatzgerät o. als TS*-Client
Core-i3 PC 2, Grafik + HT Fortgeschrittene einfache Arbeitsstation, TS*-Client mit tw. lokaler Nutzung
Core i3-U Notebook 2, Grafik + HT Fortgeschrittene  einfache Mobilarbeitsstation, TS*-Client per VPN
Core i5 PC 4 mit Grafik Fortgeschrittene+  Arbeitsstation
Core i5-U Notebook 2, Grafik + HT Fortgeschrittene  mobile Arbeitsstation, TS*-Client per VPN**
Core i7 PC 4, Grafik + HT  Profi  Hochleistungsarbeitsstation
Core i7 U  Notebook  2, Grafik + HT Fortgeschrittene  mobile Arbeitsstation, TS*-Client per VPN** 
 Xeon  Server  diverse    
*TS: Terminal Server
**VPN: Virtual Private Network, siehe auch: Anbindung von Außenstellen
*** Hyperthreading/HT: Jeder Prozessorkern kann mehrere Prozesse parallel abarbeiten, was zu einer besseren Auslastung des Prozessors und somit zur Beschleunigung der Betriebssystemreaktion führt.

 

Seit mehreren Jahren steht im Mittelpunkt der Prozessorentwicklung nicht allein die Erhöhung Rechenleistung sondern zugleich die Verringerung des Stromverbrauchs. Geringerer Stromverbrauch bedeutet geringere Wärmeentwicklung und damit weniger Kühlung und eine höherer Lebensdauer der Komponenten.

Wir wählen für unsere Kunden die für den Anwendungsfall geeigneten Prozessoren aus. Im Interesse des Investitionsschutzes und der Kosten wählen wir in der Regel die neueste Technologie im unteren oder mittleren Leistungsbereich. 

Motherboards

Über das Motherboard werden alle Komponenten eines Computers zusammengefügt. Für Computer mit durchschnittlichen Anforderungen verwenden wir heute Motherboard mit integrierten Controllern für: Netzwerkanschluss, Monitoranschluss, Festplattenanschluss, Anschlüsse für serielle, pararallele und USB-Anschlüsse. Bis vor einigen Jahren waren für diese Anschlüsse jeweils separate Contoller üblich. Für die Auswahl des Motherboards sind neben den Anschlüssen der Formfaktor, der Chipsatz und der unterstützte Hauptspeicher entscheidend. Derzeit sind im PC-Bereich folgende Formfaktoren verbreitet: 

ATX 305x244 mm für PC 
microATX 244x244 mm  für PC 
MiniITX 170x170 mm  für Mini-PC 

 

Der Standard ist derzeit der bewährte ATX- bzw. microATX Formfaktor. Die Tendenz geht allerdings in Richtung kleinerer Gehäuse. Mini-PCs erfreuen sich wachsender Beliebtheit, insbesondere weil leistungsfähige, stromsparende Notebook-Prozessoren zum Einsatz kommen. Der Chipsatz enthält als Firmware die grundsätzlichen funktionellen Möglichkeiten des Motherboards.  

Gehäuse

Die Gehäuse unterscheiden sich neben dem Formfaktor in der Größe (MiniITX-Gehäuse, Minitower, Miditower und Tower), der Optik, der Qualität.

Speicher

Welcher Speicher verwendet werden kann, ist vom Motherboard festgelegt. Üblich ist DDR4-2133 Die DDR4-Speichertechnologie ist eine Weiterentwicklung der DDR3-Speichertechnologie. DDR4 Speicher haben den Vorteil einer möglichen höheren Geschwindigkeit und verbrauchen weniger Strom.

Aktuelle Speicher Varianten:

Bezeichnung Klassifizierung Geschwindigkeit  
DDR4-2133 PC4-17000 2133MHz  
       
DDR3-1666 PC3-12000 1666MHz  

 

Festplatten

Die Festplatten für PC sind in der Regel nicht für den Dauerbetrieb ausgelegt, sondern sollten außerhalb der Arbeitszeit ausgeschaltet werden. Die MTBF (mean time between failture) wird i.d.R mit 600000 Stunden angegeben. Wenn in einer Firma also z.B. 10 PC betrieben werden, ist rein rechnerisch alle 6 Jahren mit einem Ausfall zu rechnen.

Folgende Parameter sind typisch für SATA-Festplatten:

Speicherkapazität Pufferspeicher Drehzahl pro Minute Schnittstellengeschw.
500GB-8TB 32-128MB 5400 - 7200 6GB/s


In der Regel geben die Hersteller heute auf Festplatten 2 Jahre Garantie. Bei den von uns zusammengestellten PC achten wir auf möglichst leise Festplatten.

Seit einiger Zeit werden sogenannte SATA-Serverfestplatten, auch als 24/7 Festplatten bezeichnet, angeboten. Diese Festplatten sind für den Dauerbetrieb rund um die Uhr ausgelegt. Bei durchlaufenden Rechnern ist darauf zu achten, dass eine solche Serverfestplatte zum Einsatz kommt.

SSDs /SSMs

Seid einigen Jahren sind die sogenannte SSDs (Solid-State-Drive) im Begriff die herkömmlichen Festplatten immer weiter abzulösen. SSDs sind wie z.B. USB-Sticks Flash-Speicher-basiert, haben jedoch Hochleistungsdatenspeicherchips und -controller wodurch die Leistungsfähigkeit gegenüber USB-Sticks deutlich steigt und die Ausfallwahrscheinlichkeit besser als bei Festplatten ist. (Die Herstellerangabe MTBF der meisten SSDs liegt bei 1.500.000-2.000.000 h gegenüber ~600.000 h bei HDDs)

Eine Weiterentwicklung der SSDs, die üblicherweise im 2,5 Zoll Formfaktor mit SATA-Anschluss daher kommen, sind die SSMs, Solid-State-Module. Diese Module gibt es für unterschiedliche Schnittstellen: PCI-Express, mSATA und m.2. Wobei die m.2-Schnittstelle die Vorteile von mSATA (klein) und PCI-Express (schnell) vereint.

Vergleich der Technologien

Speichertechnologie Festplatte (HDD) SATA SSD SATA SSD NVME m.2-pcie
Test \ getestetes Modell Western Digital Blue 2TB Samsung SSD 850 EVO 500GB Samsung SSD 950 Pro 512GB
Geschwindigkeit (lesen, sequentiell) ~150MB/s ~530MB/s ~2200MB/s
Geschwindigkeit (schreiben, sequentiell) ~150MB/s ~510MB/s ~1400MB/s
Geschwindigkeit (kleine Dateien, lesen 4k) <2MB/s ~27MB/s ~50MB/s
Geschwindigkeit (kleine Dateien, schreiben 4k) <2MB/s ~55MB/s ~190MB/s
Dateioperationen/s (IOPS) lesen (4k) <500 ~90k ~160k
Dateioperationen/s (IOPS) schreiben (4k) <500 ~80k ~100k

Der enorme Vorteil von SSDs besteht in der extrem kurzen Zugriffszeit und der damit ermöglichten Menge an Operationen je Sekunde, was vor allem das Starten und Beenden des Betriebssystems und die Installation und Nutzung von Programmen beschleunigt.

 

 

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