Hardware ist greifbar Was ist Hardware?

Im Englischen bezeichnet das Wort Hardware alle Eisenwaren. Zur Computer-Hardware zählt alles, was angreifbar ist, also Baugruppen im Rechner wie Prozessoren und Arbeitsspeicher sowie Peripheriegeräte, die sich um den Rechner herum gruppieren. Für Computersysteme werden sowohl Hardware als auch Software (Programme und Daten) benötigt.

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Synonyme, die sich statt der Bezeichnung Hardware finden sind: „Blech“, „aktive Komponenten im Rechenzentrum“, „physische Komponenten“ und „bare metal. “ Die wichtigste Komponente eines Rechnersystems ist die Hauptplatine, das Motherboard. Dort sitzen

• die Recheneinheit CPU, oft ergänzt durch Koprozessoren etwa für Gleitkommaoperationen oder Grafikberechnungen. Meist wird die CPU auch noch gekühlt, da sie wegen hoher Taktraten viel Wärme entwickelt.

• die Steckplätze für den schnellen Arbeitsspeicher RAM (Random Access Memory), der die Programme von der Festplatte anfordert und der CPU für die Verarbeitung bereit stellt.

• der ROM-Speicher, der die Basisprogramme für den Start des Rechners enthält, das BIOS (Basic Input Output System).

• die Steckplätze für Erweiterungskarten, etwa für Grafik- oder Sound-Karten.

• Außerdem finden sich auf dem Motherboard noch die Anschlüsse für externe Peripheriegeräte.

Dank der steigendenden Miniaturisierung und der Nutzung von CPUs mit mehr als einem Rechenkern, sind in modernen Prozessoren viele Funktionen, die zuvor spezielle Komponenten erforderten, bereits integriert.

Eine weitere Spielart sind die embedded Chips – meist als Microcontroller bezeichnet – die neben der Recheneinheit noch Zusatzfunktionen etwa Schnittstellen oder Sensoren enthalten. Solche „eingebetteten“ Systeme stellen das Gros der verkauften Prozessoren dar. Sie steuern elektrische Geräte im Haushalt oder der Industrie aber auch der Unterhaltungsbranche.

Insbesondere durch die Bemühungen von „Industrie 4.0“ dürfte die Anzahl benötigter embedded Prozessoren explodieren. Parallel dazu werden solche Microcontroller oft auch als Firmware bezeichnet, die meist kein Update erfährt. Generell ist Firmware in Hardware gegossene Software.

Bei den Computern unterscheidet man Mainframes (Großrechner), Vektorrechner für technische Aufgaben, Server für den Anschluss mehrerer Nutzer sowie PCs oder Thin Clients. Heute werden oft konvergente Systeme angeboten, die per Software alle nötigen IT-Komponenten bündeln und sich zentral administrieren lassen.

Storage-Devices

Massenspeicher zählen selbstverständlich ebenfalls zur Hardware. Hierzu zählen Festplatten, Bandgeräte zur Archivierung, DVD-, CD- und Zip-Drives aber auch Speicher auf einem Chip wie die immer beliebter werdenden Flash-Speicher.

Netzteile, Lüfter und das Gehäuse runden den Rechner in punkto Hardware ab. Gerade das Gehäuse, als Schutzhülle für die delikaten Prozessoren und Steckkarten, muss sowohl feuerfest sein als auch nach außen abschirmen. Deshalb werden verzinkte Metalle, beschichtetes Stahlblech oder Aluminium zum Bau verwendet, Notebooks kommen oft in einem Magnesiumgehäuse.

Intergiert sind meist Halterungen für Lüfter sowie auf der Vorderseite Einschübe für Massenspeicher. Die Rückwand enthält Aussparungen für den Anschluss der Steckkarten an die Bussysteme der Hauptplatine sowie für Anschlüsse der Eingabegeräte wie Maus und Tastatur und natürlich die Stromversorgung des Rechners.

Eingabe-, Einlese- und Ausgabegeräte

Eingabegeräte sorgen dafür, dass Daten in den Rechner gelangen, Aufgaben erledigt werden oder der Rechner gesteuert wird. Man verwendet Tastatur, Maus, Joystick, Stift und seit einiger Zeit reicht auch die menschliche Hand beziehungsweise die Finger.

Einlesegeräte bringen Informationen in den Rechner hinein. Scanner dürften dazu am häufigsten benutzt werden, aber auch Mikrofon und Kartenlesegerät zählen zu diesen Peripheriegeräten.

Über die Ausgabegeräte gelangen Informationen und Daten aus dem Rechner heraus. Am bekanntesten sind die Drucker, die in vielen Varianten angeboten werden und Daten (etwa Texte, Grafikenund Fotos) meist auf Papier ausgeben.

Neben Beamer und Lautsprecher zählen vor allem Bildschirme ebenfalls zu den Ausgabegeräten. Man unterscheidet Röhrenmonitore (CRT = Kathodenstrahlröhrenmonitore), die eine Streifen- oder Lochmaske nutzen, Flüssigkristallbildschirme (LCDs), Plasmabildschirme, die sich für große Formate eignen. Dazu verwandt sind Feldemissionsbildschirme (FED = Field emission display). Für Smartphones und Tablet-PCs werden meist Displays mit organischer Leuchtdiode (OLED) eingesetzt, da sie dank der verwendeten Dünnschichttechnik eine flache Bauweise erlauben.

Zur Hardware zählen neben den Computerbestandteilen auch die Geräte für Telekommunikation und Netzwerke - etwa Router und Switches – aber auch Kabel, Kühlung und die Stromversorgung.

* Kriemhilde Klippstätter ist freie Autorin und Systemischer Coach in München.

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