Einmal mehr steht bei der VHS Braunschweig ein Bildungsurlaub (BU) zum Thema "PC Technik und Konfiguration" aus der Zertifkikats- und Seminarreihe "Fachkraft IT-Systeme und Netzwerke" (FITSN - ehemals PC Systembetreuer) an.

Basteldonnerstag
Basteldonnerstag

Wir werden uns alle relevanten Techniken der modernen IT-Technik erarbeiten und kennen lernen. Der praktische Höhepunkt soll dann der "Bastel-Donnerstag" sein, an dem die Teilnehmer Desktop-Systeme von Grund auf selbst zusammenbauen! Hier die Rahmendaten unseres Seminars:

Ort: VHS Braunschweig, Heydenstraße 2, Raum 2.03
Zeiten: Mo. 23.05. bis Fr. 27.05.2016; jeweils 08.30 - 16.00 Uhr
Prüfungstermin (für interessierte TN): wird mit Interessierten im Seminar abgesprochen / abgestimmt
Termin:
Mi., 01.06.2016; 16.30 Uhr; Raum 2.03 (5 Interessente)
Erstkorrektur: Status - erledigt 02.06.2016
- ich gratuliere allen TN zur bestandenen Prüfung!

Ich werde unser Seminar an dieser Stelle - wie gewohnt - ausführlich begleiten...
Ihr Trainer Joe Brandes

Montag

Montag, 23.05.2016, 08.30 - 16.00 Uhr

  • Orientierungsphase, Pausenzeiten, Seminarablauf, Hinweis auf Zertifikat, TN-Themen, Herdt-Skript
    Ablauf für die Woche organisiert, Abfrage Interesse an freiwilliger Prüfung
    Praxisschwerpunkt "Bastel-Donnerstag" mit neuer, aktueller Hardware!
    Wikipedia-Recherche (de.wikipedia.org);
    Hinweis auf Linksammlung pcsystembetreuer.de zu PC Technik (Link)
    Zeitschrift: c't (Zeitschrift für Computertechnik aus dem Heise Verlag)
  • 32-/64-Bit Technik
    Technik hat mit 8-Bit begonnen dann 16-Bit, 32-Bit und aktuell 64-Bit Hardware / CPU Technik (erste 64-Bit-CPU im Massenmarkt: AMD Athlon 64 ca. 2003!)
    64-Bit also schon lange präsent, anfangs noch nicht attraktiv, da die nutzende Software (Betriebssysteme / OS, Anwendungen / Programme) noch nicht als 64-Bit-Versionen vorlagen (siehe hier vor allem die Software zur Unterstützung/Konfiguration der Hardware: Treiber!)
    Technisch:
    4 GB Adressbarriere mit 32-Bit-Technik - siehe Rechnung: 2³² addressierbare Bytes (4*1024*1024*1024 Bytes)
    Eselbrücken: 210 = ki = 1014; 220 = Mi = 1024 * 1024; 230 = Gi = 10243; also: 232 = 22 * 230 = 4 Gi
  • Zusammenspiel von Hardware (HW) und Software (SW)
    Hardware (Motherboard mit Chipsatz und Konfigurations-/Verwaltungssoftware BIOS/UEFI)
    auf die Hardware wird installiert:
    Betriebssytem (Operating System - OS; heute nahezu ausschließlich in 64-Bit-Technik)
    auf das Betriebssystem wird dann installiert:
    Anwendungsprogramme / Software (sowohl in 32- als auch 64-Bit-Technik, wobei nur 64-Bit-OS/Programme natürlich auf RAM mit mehr als 4 GiB zugreifen können; Beispiel: Adobe Photoshop in 32 und 64)
    Wichtiges Grundverständnis im Vorgriff auf Arbeitsspeicher (RAM): alle Programme und Daten - egal auf welcher der genannten Ebenen - müssen sich im Arbeitsspeicher befinden für die Programmausführungen - die sogenannten Auslagerungsdateien (oder auch Auslagerungspartitionen) stellen nur eine "Krücke" dar
  • Central Processing Unit (CPU)
    Website INTELARK mit Prozessorendetails - ARK: Automated Relational Knowledgebase
    Hersteller: INTEL, AMD, es gab/gibt auch andere Hersteller
    Recherche ergibt klassische Trennung in Einsatzbereiche: Desktop, Mobile und Server
    Eigenschaften der unterschiedlichen Einsatzgebiete diskutiert
    Sockel (engl. Socket) unterschiedlich für INTEL und AMD CPUs (keinerlei Kompatibilitäten - sind immer eindeutig!)
    Namensgebungen Intel: Pentium, Pentium 4, Core, Core i, Core M, Atom (für sehr stromsparende Systeme)
    Namensgebungen AMD: Athlon, Athlon 64, Phenom, AMD A4 / A6 / A8 / A10, AMD FX
    Bei Server-CPUs: XEON (Intel) vs. Opteron (AMD)
    klassische Modellreihen für Einstiegstechniken (günstige Systeme): INTEL Celeron vs. AMD Duron / Sempron
  • Hardware generell immer spezifisch optimiert für ...
    ...Desktop: Preis/Leistung gewünscht, einfacher Einsatz
    ...Mobile: Energieeffizienz (Energie sparen wegen Akku-Versorgung) - lange Laufzeiten
    ...Server: 24/7 (läuft rund um die Uhr), aber natürlich auch Energieeffizienz gewünscht und meist höhere Performance (Geschwindigkeit, Arbeitsspeichergröße)
    CPUs für Server: INTEL Xeon vs. AMD Opteron; auch ARM-Prozessoren im Server-Markt (wegen Stromsparfunktionen)
  • Beispiele INTEL Sockel: (Link Wikipedia Sockel Intel/Amd)
    370 (Pentium III), 478 (Pentium IV), 775 (Core Duo, Core 2 Duo),
    LGA 1156 (nur kurz im Massenmarkt! Also: Vorsicht bei gewissen Sockelgenerationen),
    LGA 1155 (Core i3, i5, i7 - 2rd/3rd Generation bzw. Sandy Bridge/Ivy Bridge),
    LGA 1366, 2011 (aktuell sogar 2011-v3; Auflistungen nicht vollständig ;-)
    LGA 1150 (Core i3, i5, i7 - 4th Generation bzw. Haswell)
    Modellvergleich: i5 4460 vs i5 4460S (bzw. T) - siehe hier vor Allem TDPs von 45 bis 84 Watt
    Aktueller Sockel in 6th Generation Skylake Technik:
    LGA 1151 (mit Core i-Prozessoren mit 6xxx-er Nummerierung)
    der "Fairness" halber hier die Beispiele für die AMD Sockel: A, AM2/AM2+, AM3/AM3+, FM1
  • CPU Technikdetails:
    Prozessoren über die Jahre mit vielen technischen Details:
    Taktrate (GHz), Herstellungstechnik (nm - sind 10-9m, also Milliardstel Meter; Beispiel: Fertigungstechniken INTEL Sandy Bridge 32nm vs. Ivy Bridge 22nm; Haswell und Broadwell; aktuelle Techniken dann gar nur mit 14 nm - Skylake), Cache (schneller Zwischenspeicher in kB/MB Größen, Level 1 bis Level 3 - in der CPU integriert), Verlustleistung (TDP - Thermal Design Power, quasi was die CPUs "verbraten"), Mehrkern-Technik (klass. also z.B. Core Duo bei INTEL bekannt, auch Quad-Core oder 6-Kern, 8-Kern), Befehlssätze (Beispiele INTEL: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4), Virtualisierungstechnik (INTEL: VT-x - Vanderpool Technology, AMD: Pacifica), Hyper-Threading (INTEL: "virtuelle" Prozessoren - so werden aus Quad-Cores mit HT im Taskmanager 8 Kerne), Preise
    Hinweis Andere CPU-Hersteller:
    Komplettsysteme auf ARM-Basis - siehe Tablets / 2-in-One mit der Einführung von Windows 8 ab Oktober 2012;
    Prozessoren z.B.: Nvidia Tegra 2/3, Qualcom Snapdragon für Smartphones und Tablettechniken
  • Komponenten kühlen
    CPU: in Boxed-Versionen Standardkühlkörper/Lüfter der Hersteller Intel/AMD (funktionstüchtig aber "laut"), spezielle Kühlkörper von Spezialherstellern (z.B. Scythe, Alpenföhn, Arctic Cooling) ab ca. 20-40 Euro aufwärts)
    Chipsatz: auf Motherboard fest verdrahtet und und mit passivem Kühlkörper bedeckt
  • Motherboard (bzw. Mainboard; dt. Hauptplatine)
    zentrale Baugruppe mit: Sockel (Socket) für Prozessoren (CPU), Chipsatz (Zentrale für alle Busse, Anschluss- und Schnittstellentechniken - wichtigstes Detail des Boards), Layout mit Positionen für Sockel und Co vorbesprochen, Online-Recherche bei Hersteller ASUS, Revisionen (Hardware-"Versionen), erster Hinweis auf BIOS-Technik (ggf. dann auch Unterstützung neuer CPU-Generationen möglich), Handbücher als Beilage bzw. Download (normalerweise Englisch - in Ausnahmen auch Deutsch)
    Übungen: TN-PC analysiert (s.u. CPU-Z)
    Raum 2.03: Motherboard: D3220-A1 von Fujitsu - gibt es nicht! Das Motherboard ist als Massen-HW in Komplett-System "Fujitsu Esprimo 520" verbaut und wird über individuelle Kennungen bei Fujitsu.de (Support) recherchierbar - aber: keine Komplett-Info wie bei manuell zusammengestellten Systemen
    (Beispiel Raum 2.11 - "alter FITSN-Seminarraum: Handbuch für TN-PCs (nach Recherche mit CPU-Z): ASUS P8H61-M LE/USB3)
  • Chipsatz - die Schaltzentrale für gesamte Technik (Wikipedia Link Chipsatz)
    auf dem Motherboard, legt also alle technischen Möglichkeiten Ihrers Systems fest, Austausch erfordert in den meisten Fällen die Neuinstallationen von Betriebssystemen!
    Aktuelle Chipsätze leistungsfähiger, aber auch ohne alte Aufgaben wie Speicher-Controller (heute oft in die CPU integrierte Speicher-Controller und On-CPU-Grafiken statt früher On-Board-Grafiken)
  • Tools / Analysen
    CPU-Z (www.cpuid.com) - Registerkarten nachrecherchiert;
    Übung: eigenes TN-System analysiert
    Beispiele für Multiplikatoren für CPU-Taktraten: Grundtakt (hier 100 MHz) wird mit (meist) festen Multiplikatoren auf Standardtakt von 31* 100 MHz = 3100 MHz gebracht;
    Anm.: Technik EIST (Enhanced Intel Speedstep Technology) lässt Prozessor in Ruhe auf 8 * 100 MHz = 800 MHz "arbeiten"
    Task-Manager (Strg + Alt + Entf oder Rechte Maus auf Taskleiste) - Register Leistung
    Resourcenmanager - für die Anzeige von Auslastungen / freier Arbeitsspeicher
  • Stichworte / "Roter Faden" Montag
    Verständnis über die grundsätzliche Hardware-Plattform mit zentraler Bedeutung des Chipsatz und der Anbindung von CPU-Sockel, Speicher, Peripherie und Schnittstellen über diesen Chipsatz
    Weitere Fachbegriffe aus dem Montag: BIOS/UEFI, USB, RAM (Arbeitsspeicher),
    Speziell: Support für Hardware (Beispiel Motherboard-Manuals/Handbücher) nur bei "echter" Einzelkomponente im Eigenbau - bei Komplettsystemen bekommt man zwar Markenhardware, aber ohne den entsprechenden Support, dieser Support liegt beim Hersteller des Gesamtsystems
    bei Eigenbauten ist man allein durch das Betriebssystem schnell mit 60-70 € gegenüber dem Komplettsystem im Hintertreffen
    mehr zu diesen Themen dann im Laufe der Woche
  • Formfaktoren (heute nur erst einmal als Fachbegriff)
    Einige Favoriten über die Jahre mit dem Anfang mit dem AT-Formfaktor (PC-Urahn) dann
    ATX (mit verkleinertem Standard Micro / µATX), Abmessungen siehe Wikipedia-Artikel (Link),
    BTX (als Plan für die Bekämpfung von Wärmeproblemen in PC-Gehäusen - hat sich nicht im Massenmarkt durhgesetzt),
    ITX (als Mini- oder gar Nano-ITX-Varianten für Mini-PCs in Form von sogenannten "Cubes" (Barebones) oder Home-Theatre-PCs / HTPCs)
    aktuell: Intel NUC (Next Unit of Computing; Mini-PCs nach Idee von Apples Mac mini)
    Wichtig: bei so kleinen Formfaktoren wie NUC darf dann aber auch wirklich nicht viel "Wärme" (TDP) erzeugt werden!
  • Recherchen / Bastel-PC "ASUS Z87-A"
    Intel-Board: Sockel 1150, Chipsatz Z87, ...
    Aktuelle Board-Version zu Recherchezwecken oder auch Bauvorschlägen: ASUS Z170-A: Sockel 1151 (Skylake), Chipsatz Z170, ...
    Handbücher, Bildmaterial recherchiert / dargestellt

 

  • 64-Bit CPU64-Bit CPU
  • GB vs GiBGB vs GiB
  • CPU-ZCPU-Z
  • Intel Skylake Desktop CPUsIntel Skylake Desktop CPUs
  • Task-ManagerTask-Manager
  • ASUS Z170-AASUS Z170-A

 

Dienstag

Dienstag, 24.05.2016, 08.30 - 16.00 Uhr

  • Rekapitulation, TN-Fragen
    Koordination und Interesse Prüfung PC TuK
  • Prinzip "PC" per Tafelbild - Rekapitulationen und Einführung Technikbegriffe
    Anhand von Bild-/Info-Material (ASUS Z170-A) und Tafelbild:
    Grafiktechniken:
    1) (aktuell) in CPU integriert (iGPU),
    2) (klassisch) in Chipsatz integriert (onBoard Grafik),
    3) (für mehr Grafikleistung jenseits "Office") Grafikkarte (erster langer Steckplatz auf Motherboard)
    USB-Anschlüsse ("Farben": Schwarz, Blau, "Türkis/Dunkelgrün/Petrol") - Techniken/Geschwindigkeiten später
    Anschlüsse auf Board und Rückseite durchgesprochen
  • Speicher
    ROM (Read Only Memory): nur Lesen, fest/nicht flüchtig - als BIOS-Baustein (hier: veränderliche Daten im NVRAM/CMOS-RAM inkl. Batterie-Pufferung, Batterie versorgt auch RTC - Real Time Clock)
    RAM (Random Access Memory): Lesen / Schreiben, flüchtig (Speicherverlust bei Unterbrechung der Strom/Spannungsversorgung - unsere PC-Arbeitsspeicher als DRAM)
    SRAM: Static RAM - z.B. in Caches von CPUs verbaut (kein Refresh nötig!)
    DRAM: die Lösung für Arbeitsspeicher (Dynamic RAM - bedeutet muss gepflegt / refresht werden)
    technische Umsetzungen in Form von: (uralt: FP-DRAM, EDO-DRAM, ...)
    SDRAM (Synchronous DRAM) und die Überarbeitungen und Nachfolger
    DDR(-SDRAM), DDR2, DDR3, DDR4 (DDR steht allgemein für Double Data Rate);
    neu und speziell: DDR3L-SO-DIMM (DDR3 für Notebooks mit Low Voltage: z.B. ca. 1,35 statt um die 1,5 V)
    aktuelle Intel-Core-i der 6. Generation (und deren Chipsätze) unterstützen bereits DDR4 als Standard-Speichertechnik und es sind bis zu 16 GB Speichermodule erhältlich (ergibt: 64 GB Ausbau bei modernen Skylake Motherboards!)
    alle technischen Umsetzungen im Standard-Preissegment diskutiert;
    Preis - Status 24.05.2016: ca. 5 € / GB
  • Speicher - technische Parameter:
    Taktraten, effektive Taktraten, Zugriffszeiten in ns, CL-Werte (Timing: hier CAS Latency), Spannungsversorgung (V - Volt), Bandbreiten, Dual-Kanal-Technik, Bezeichner für Module, Preise, Pins (Anzahl Anschlüsse/Signale), Anzahl Kerben (SDRAM 2 Kerben, DDR 1 Kerbe), DIMM (Dual Inline Memory Module - Bauform mit zweiseitiger Kontaktierung; statt SIMM - Single IMM), SO-DIMM (Small Outline DIMM, Notebooks, Netbooks, Laserdrucker), ECC, und Registered (Hinweise auf Inkompatibilität bei Standardboards, Servertechnologien), SPD (Serial Presence Detect - siehe auch gleichnamige Registerkarte bei CPU-Z)
    Anmerkung: Beispielrechnungen für Datenraten und Co in Tabellen des DDR-Wikipedia-Artikel!
    Hinweis für Rechnungen: seit Pentium (ca. 1993) ein 64-Bit Datenbus (also 8 Byte breiter "Kanal" zum RAM)
    Aufrüstung von "limitierten Systemen" (Notebooks/Ultrabooks, MicroATX/µATX) diskutiert
    Testsoftware für Speicher: www.memtest.org (Memtest86)
  • Microprozessorsysteme (allgemein)
    3 Busse - Adressbus, Datenbus, Steuerbus
  • ATX-Formfaktor
    Erinnerung an Übersicht Formfaktoren: AT (alter PC-Standard), ATX, BTX, ITX, Nano-ITX
    immer noch aktuell: ATX-Formfaktor - also:
    ATX-Gehäuse (Schraubpositionen im Gehäuse, Dimensionen, Rückblenden)
    ATX-Motherboard (Verschraubungspositionen, Energieversorgung)
    ATX-Netzteil (Versorgung Motherboard / 12 V CPU-Zusatzversorgung, Energieverbraucher: HDD, SSD, Grafikkarte!)
    Komplettsysteme (fast immer) als microATX (μATX): ca. 5 cm schmaler - also weniger Steckplätze; häufig auch nur 2 RAM-DIMM-Sockel
  • Schnittstellen (Teil I - intern - siehe Bilder Motherboards)
    PCI-Bus (33 MHz, 32-Bit, 133 MB/s), klassischer Bus (alle teilen sich Bandbreite, am Anfang und Ende terminiert)
    AGP-Port (1x mit 266 MB/s, Varianten mit 2x, 4x und 8x-AGP), exklusive Lösung für Grafikkarten bis zur Einführung einer universellen neuen Bus-Technik
    PCI Express (PCIe) - die neue Allrounder-Lösung, basiert auf Lanes ("Autobahnspuren", Datenanbindungen)
    Versionen über die Jahre mit unterschiedlichen Bandbreiten/Geschwindigkeiten:
    PCIe Version 1.0 - 250 MB/s, 2.0 - 500 MB/s, 3.0 - ca. 1 GB/s (Schätzung: 4.0 Boards ab 2017)
    Steckplätze: lange und kurze Versionen, erste lange Version in Nachbarschaft CPU: x16-Platz für Grafikkarte (PEG - PCI Express Graphics),
    kurze Steckplätze x1 (x1 / x4 Lane), Steckkarten für kurze Steckplätze auch in langen Steckplätzen einsetzbar, Unterschied zu PCI Steckplätzen auf Motherboards identifiziert
    kleine Übung: Identifikation von Schnittstellen und Motherboard-Techniken auf MB-Bildern
  • Praxis mit Online-Recherche und Hardware-Analyse
    Einsatz von CPU-Z und Bereitstellung von Handbüchern (PDFs) für diverse Plattformen
    Empfehlung für Verständnis und bespielhafte Unterstützung seitens Motherboard-Hersteller: ASUS Z170-A (Link)
    Übung: Positionen auf Motherboard erkennen (Sockel, Chipsatz, Speicherbänke, Stromanschlüsse Board/CPU-Sockel) und rückseitige Anschlussblende (USB, DVI, VGA, HDMI, Display Port, Audio analog/digital)

 

  • DDR vs. SDRAM (Kerben)DDR vs. SDRAM (Kerben)
  • Handuch - RAMHanduch - RAM
  • DDR4DDR4
  • PCI Express (kurz/lang) vs. PCIPCI Express (kurz/lang) vs. PCI
  • PCI Express VersionenPCI Express Versionen
  • SoundkarteSoundkarte

 

Mittwoch

Mittwoch, 25.05.2016, 08.30 - 16.00 Uhr

  • Rekapitulation, TN-Fragen
  • HW-Erkennung: heute nur noch automatisch mit Plug & Play (PnP)
    früher: manuelle Konfigurationen mittels Jumpern (Steckbrücken) oder DIP-Schaltern ("Mäuseklaviere") auf Motherboards oder Steckkarten;
    heute: Hardware vereinbart automatisch über alle beteiligten PnP-taugliche Techniken die notwendigen Resourcen:
    beteiligte PnP-Partner: Hardware -> BIOS/UEFI -> OS Operating Systems
    Resourcen:
    IRQ - Interrupt Requests (Unterbrechungsanforderungen von Geräten für/an CPU)
    DMA - Direct Memory Access (Direktleitungen in den Arbeitsspeicher für Geräte)
    Speicheradressierungen (Reservierung von RAM-Bereichen für Geräte)
    I/O-Ports - Eingabe/Ausgabe Adressen (quasi Anschrift/Adresse für Geräte/Schnittstellen)
    Gerätemanager Windows zeigt dann die Infos über die Geräte und Ressourcen; Unbekannte Geräte also "erkannt" aber noch ohne Treiber!
    Recherchewebsite für "unbekannte/Treiberlose" Geräte: www.pcidatabase.com (VEN - Vendor/Hersteller-ID; DEV - Geräte-ID)
    Hot-PnP: Erkennen / Inbetriebnahme im laufenden Betrieb
  • Sound (on Board)
    klassisch: Intel AC 97 - Stereo (2 Kanäle: Links + Rechts)
    aktuell: Intel HD Audio mit bis zu 6 (5.1) oder gar 8 (7.1) Kanälen (Chip häufig: Azelia)
    8 Kanäle: Vorne Links + Rechts (2), Hinten Links + Rechts (2), Seite Links + Rechts (2), Center (1 - für Dialoge), Subwoofer (1 - für die tiefen Töne; der Subwoofer kann an beliebiger Stelle im Raum untergebracht werden)
  • Schnittstellen (Teil II)
    Legacy Techniken (alle ohne PnP !)
    ISA, PS/2, Serielle Schnittstelle (COM, RS232), Parallele Schnittstelle (LPT, Centronics bei Druckern)
    Interne Laufwerkscontroller:
    SATA
      Serial ATA (und vorher IDE / PATA - Parall ATA) für Datenträger / Laufwerke
    mehr zu den Datenträgern dann morgen am Bastel-Do (Kabel, Partitionierung, Formatierung, Geschwindigkeiten)
    USB (Universal Serial Bus): Versionen 1.0/1.1 (1,5 / 12 MBit/s); 2.0 (480 MBit/s); 3.0 (5 Gbit/s) - die theoretischen Geschwindigkeiten (Bandbreiten) mittels Teilung durch 10 ermitteln: USB 2.0 also 48 MB/s (praktisch ca. 20 MB/s) und USB 3.0 also 500 MB/s (gute externe 3,5 Zoll USB-HDs erreichen über 150 MB/s und mehr);
    USB 3.1 - Einführung in 2014 mit 10 GBit/s (SuperSpeed+  - Artikel Golem.de zu USB 3.1)!
    Neuer frei orintierbarer/drehbarer Stecker / Buchse: Typ C (der wird dann auch bei Thunderbolt genutzt)
    Rechenbeispiel zu USB:
    Geschwindigkeit für 20 GB Datenübertragung: fast 17 Minuten mit USB 2.0 aber nur gut 2 Minuten mit USB 3.0
    Recherche: Motherboard mit USB 3.1 - z.B.: ASUS Z/170-A  (Asus-Portal; Link deutsch)
    FireWire (IEEE 1394) - vertreten bei Apple und vormals DigiVideoCams; 400 MBit/s oder auch FireWire 800 mit dann 800 MBit/s (in IT auf Rückzug - aktuell als FireWire 3200 Norm)
    Thunderbolt - bei Apple als Multi-Funktionsschnittstelle mit 10 / 20 / 40 GBit/s (Thunderbolt Versionen 1 bis 3),
    aktuell auch bei PC-Systemen zu finden (Motherboards, Notebooks)
    benutzt auch den USB Typ C Stecker, also äußerlich mit USB 3.1 Typ C gleich
    eSATA - externes SATA (bei diversen Motherboards vertreten; beachten: möglicherweise kein Hot PNP also Ankoppeln im laufenden System)
    spezielle Notebook-Schnittstellen: klassisch PCMCIA - moderner als ExpressCard ausgeführt (kaum noch vorhanden, da technisch jetzt immer USB genutzt wird)
  • HDD Techdaten
    die technischen Werte::
    Bauformen (3,5 / 2,5 / 1,8 Zoll), Kapazitäten (GB / TB), Schnittstellen( IDE bis ca. 133 MB/s für 2 Geräte; SATA: bis SATA 6.0 Gb/s entsprechend theoretisch bis zu 600 MB/s Lesen!), praktische Datentransferrate HD (> 150 MB/s), Drehzahl (5400 / 7200 / 10000 U/min und mehr; ab spätestens 7.200 U/min bitte auf gedämpften Einbau und Wärmeabfuhr/Kühlung achten), Zugriffszeit (in ms), Cache (in MB), Stromverbrauch (ca. 5 Watt und mehr);
    spezielle Festplatten (Advanced Format - 4k) mit jetzt 4096 Byte (4 kB) Sektorgröße (klassisch 512 Byte; Technik klassisch: CHS - Cylinder / Head / Sektor; siehe hierzu dann auch LBA - Logical Block Adressing und bestimmte HD-Größengrenzen: aktuell 2,2 TB - hier auch jenseits dieser Größe kein Booten mehr mit BIOS-Technik mehr möglich)
    Diagnose von Laufwerken mittels S.M.A.R.T. (Wikipedia-Link) oder Tools: CrystalDiskInfo
    Geschwindigkeiten testen mit CrystalDiskMark oder Atto Disk Benchmark
  • Grafiklösungen (techn. Umsetzungsvarianten)
    a) als Grafkkarte mit eigener GPU (Graphic Processing Unit) und eigenem Grafik-RAM
    Übung: erste Recherchen zu Preisen, Leistungen (auch hier Wärmentwicklung - Watt - also: aktive Kühlungen/Lüfter); zusätzliche Stromversorgung(en) durch Netzteil nötig
    b) klassische On-Board-Lösung - also im Chipsatz integriert (ohne eigenen Grafik-RAM)
    c) in modernen CPUs integriert (iGPU): Intel Core i5 Sandy Bridge (mit Intel HD 2500) oder Intel Core i5 Haswell (mit Intel HD 4600 Grafik oder in 6. Generation Core i5 6700 mit Intel HD 530), bei AMD sogenannte APUs (Accelerated Processing Unit) wie AMD A8-5600K
  • Grafikausgabe
    Grafiktechnik mit GPU, Grafik-RAM (GDDR), RamDAC (Digital-Analog-Converter),
    Ausgänge: VGA, DVI, HDMI, DisplayPort (DP): analog und/oder digital, mit/ohne Sound
    OS-seitige Konfigurationen von Auflösung + Farbtiefe + Bildwiederholrate (Hz)
    Auflösungen: 1024*768 (4:3), 1208*1024 (5:4), 1600*900 (16:9), 1920*1080 (Full-HD, 16:9), 1920*1200 (16:10), alles danach für 27 Zoll und Dual-Link-Technik bei DVI
    Profimonitore dann auch mit höheren Auflösungen: 2560 * 1440 oder die neuen 4k / UHD: 3840 * 2160 entspricht 8.294.400 Pixel (eigentlich wäre 4k-Technik mit 4096 Pixeln)
    5k-Monitore sind in Einführung: 5120 x 2880 Pixel; hört sich erst einmal nicht nach mehr an - aber mit insgesamt 14.745.600 Pixeln hat man 77% mehr Pixel als bei der UHD-Auflösung!
    2D-Grafik-Rechenbeispiel: 1280 * 1024 Pixel * 32 Bit/Pixel = 5.242.880 Byte = 5 MiB
    Also reichten viele Jahre Grafikkarten mit 4-8 MiB aus!
    die aktuellen großen Grafik-RAM (z.B. 2 GB) wegen: 3D (Z-Puffer), Texturen (kleine Bitmaps für Oberflächen), Gitternetzmodelle (Koordinaten / Berechnungen), Kantenglättungsberechnungen (Anti-Aliasing, FSAA), physikalische Berechnungen, ... (Anm.: Grafikkarten quasi eigene kleine Spezialrechner)
  • Monitor-Anschlüsse
    VGA (analog, der klassiche 15-polige Sub-D-Stecker aus den Röhrenzeiten),
    HDMI (eigentlich aus der Home-Video-Ecke, Standards: z.B. HDMI 1.4a; inkl. Sound, UHD mit 60 Hz erst ab HDMI 2.0),
    DVI (-A analog, -D digital, -I integrated A und D; Pinbelegungen 5+24, Dual Link ab ca. 1920 * 1200 Pixeln Auflösung, DVI ohne Ton, Adapter DVI-VGA für Analoge Displays/Röhren),
    DisplayPort (DP - der aktuelle und zukunftsorientierte Port mit allen genannten Techniken und auch höchsten möglichen Auflösungen - bitte auf Version 1.2 achten für die neuen 4k/UHD-Monitore, damit 60 Hz möglich sind)
    Anm.: HDCP (High Definition Copy Protection), Bauformen auch jeweils als Mini-Stecker am Markt
    Tunderbolt 3: eine Schnittstelle, die "Alles vereint" mit Hilfe einer seriellen 40 GBit/s Schnittstelle! Supertechnik in vereinzelten Motherboards (Beispiel: Motherboard Gigabyte GA-Z170X-UD5 TH (rev. 1.0) (Link - ca. 190 €; Notebook Dell XPS 15 9550 ab ca. 1500 €) - die aktuelle Empfehlung, falls Sie auf diese Schnittstelle nicht im Massenmarkt "warten" können/wollen
  • Monitore
    Röhrenmonitor: klassische "Röhre" (CRT - Cathod Ray Tube), baut Bild zeilenweise mittels Elektronenstrahl, Bildwiederholraten (Vertikalfrequenzen) für ergonomische Darstellung (siehe TCO) mit >85 Hz nötig
    Flachbildschirme: Überbegriff TFT (LCD, LED Technologien), Paneltechnologien (Beispiel: TN vs. IPS), Bilder werden als komplette Frames gewechselt, Bildwiederholraten ab 60 Hz (75 Hz, 85 Hz max. siehe Unterlagen Monitore/Beamer)
    Anm.: Monitor-Treiber nicht technisch notwendig, sondern für OS-Konfiguration nutzbar
    Wichtig: Monitore mit nativer Auflösung betreiben, Größen von Schriften/Symbolen über das Betriebssystem anpassen
    Merkmale für Monitor: Preis, Größe, Pivot-Technik, Reaktionsgeschwindigkeit (in ms), native Auflösung/Seitenverhältnis, Anschlüsse, Bedienbarkeit (OSD On Screen Display Menü), Stromverbrauch, Oberfläche (matt / glänzend), Pixelfehlerklassen, Paneltechniken (TN, IPS, VA, PLS, OLED, ...)
    Gute Website für Monitore und Co: www.prad.de

 

  • Grafikeigenschaften konf.Grafikeigenschaften konf.
  • Chipsatztreiber - WHQLChipsatztreiber - WHQL
  • pcidatabase.compcidatabase.com
  • ResourcenmonitorResourcenmonitor
  • DatenträgerDatenträger
  • USB SteckerUSB Stecker

 

Donnerstag- Praxis / Basteln

Donnerstag, 26.05.2016, 08.30 - 16.00 Uhr

  • Rekapitulation, TN-Fragen
    Bastel-Donnerstag: praktische Erfahrungen mit den erlernten Techniken!

    BASTELN!
    mit den folgenden Bastelsystemen der VHS Braunschweig
    die neuen Bastelsysteme (2014)
    1 INTEL Asus Z87-A (Haswell - S. 1150),
    1 AMD Asus M5A78L-M/USB3 (S. AM3+ als Komplettsystem)
    deren ausführliche Doku extra bereit gestellt wird:
    Link zu Beitrag zu neuer HW inklusive Doku und Bildmaterial

    Klassische Bastel-Systeme:
    1 INTEL Asus P5K-Pro,
    1 AMD Asus M2A-VM HDMI

    Stichworte zum Bastel-Donnerstag:

  • Netzteil
    alle bisherigen Teile müssen durch das Netzteil mit der notwendigen Gleichspannungsversorgung - gewandelt aus unserem 230 V / 50 Hz Wechselspannungsnetz -  versorgt werden; das Alles bitte ohne große Verluste - also mit möglichst hoher Energieeffizienz (siehe 80+), auch passive Netzteile möglich (ohne Lüfter, aber: teuer), Kabelmanagement (hier insbesondere Versorgungen 12 V Zusatzversorgung für CPUs mit 4/8 Pins oder auch die 6/8 Pin Versorgungen für PCI Express Grafikkarten; also Leistungen / Leitungen und Kabelmanagement beachten
  • BIOS / UEFI
    weitere Einblicke - siehe auch Vortage - Rekap dann am Fr.
  • Gehäuse und Netzteil
    Recherche zu diesen Baugruppen,Tipp: Videos von Herstellern und Einblicke in die Techniken erhalten
    Hinweis zu Technik-Webseiten/Portalen: tomshardware.de, pcgameshardware.de, caseking.de (Link - hier : Produktdarstellungen inkl. Video)
  • Video  (Beipiel zum Selbstlernen)
    zu "Preis-/Leistungssystem" auf Basis eines Asus Z97-C Motherboards von Youtube-Channel LinusTechTips (engl.)
    zwar gesponsort (Intel) aber dennoch sehr ordentlich und qualitativ hochwertig
    Alternative (deutsche) Videos/Anleitungen lassen sich leicht auf Youtube finden: z.B. Gaming-PC (dt.) - Gaming-PC-"billig-750€" (dt.)
  • Fachbegriffe
    in loser Sammlung zum Bastel-Donnerstag:
    Netzteile (Effizienz - siehe 80+, Leistung in Watt, Kabel),
    Gehäuse-Eigenschaften (Größe, Stabilität, Erweiterbarkeit, Verarbeitung),
    Vorgehensweise bei Ausbau-/Umbau-/Zusammenbau von Systemen,
    alle Kabel für Floppy, IDE, SATA, Master / Slave für IDE-Technik (Jumper, Orientierung Kabel, Pin 1),
    Verbindungen Gehäuse mit Signal-Panelleiste Motherboard (sehr praktisch: Quick-Connector ASUS)
  • Analyse der rohinstallierten Windows-Systeme mit Windows Bordmitteln:
    Übersicht mittels Win-Tastenkombi Win + X oder mittels Systemkonfiguration (msconfig.exe - Register Tools)
    Systeminformationen (msinfo32.exe);
    Management-Konsolen:
    devmgmt.msc (Gerätemanager), diskmgmt.msc (Datenträgerverwaltung), compmgmt.msc (Computerverwaltung - mehrere gemeinsame Konsolen - "Schweizer Messer")
  • Datenträger verwalten
    Praxis am Basteldonnerstag
    erste Einblicke - Datenträgerverwaltung - Fachbegriffe (Partitionen, Dateisysteme, Formatieren)
    hier folgt die technische Darstellung:
  • HDD Techdaten
    die technischen Werte::
    Bauformen (3,5 / 2,5 / 1,8 Zoll), Kapazitäten (GB / TB), Schnittstellen( IDE / SATA: bis SATA 6.0 Gb/s entsprechend bis zu 600 MB/s Lesen!), Datentransferrate HD (> 150 MB/s), Drehzahl (5400 / 7200 / 10000 U/min und mehr; ab spätestens 7.200 U/min bitte auf gedämpften Einbau und Wärmeabfuhr/Kühlung achten), Zugriffszeit (in ms), Cache (in MB), Stromverbrauch (ca. 5 Watt und mehr);
    spezielle Festplatten (Advanced Format - 4k) mit jetzt 4096 Byte (4 kB) Sektorgröße (klassisch 512 Byte; Technik klassisch: CHS - Cylinder / Head / Sektor; siehe hierzu dann auch LBA - Logical Block Adressing und bestimmte HD-Größengrenzen: aktuell 2,2 TB - hier auch jenseits dieser Größe kein Booten mehr mit BIOS-Technik mehr möglich)
    Diagnose von Laufwerken mittels S.M.A.R.T. (Wikipedia-Link) oder Tools: CrystalDiskInfo
    Geschwindigkeiten testen mit CrystalDiskMark oder Atto Disk Benchmark
  • Partitionierung / Dateisysteme:
    Partitionieren: Einrichten der HD in Laufwerke
    danach
    Formatieren mit Dateisystem (Filesystem / FS)
    Microsoft mit FAT16 / FAT 32 (DOS/Win-Familie von DOS/Win 3.x über Win95 bis WinME) mit Einschränkungen wie 8.3 (8 Zeichen Name + 3 Zeichen Erweiterung), Größeneinschränkungen bei Laufwerks- und Dateigrößen (FAT32: max. 4 GB Dateigröße); NTFS mit Lösung für Größen- und Sicherheitsfragen (Zugriffsschutz auf Benutzerebenen: NTFS-Berechtigungen - Register Sicherheit bei Eigenschaften Ordner / Dateien),
    Umwandlungstool convert für Wandlung von FAT-Laufwerken in NTFS (Microsoft KB Link);
    Partitionierungstools:
    Windows Befehlszeilentool diskpart; Spezialist für nahezu alle Datenträger und Dateisystem gparted
    Hinweis: nachhaltiges Löschen der HDs nicht durch Formatieren, sondern nur durch geeignete Tools möglich (Linux dd, Windows-Tool Eraser); Wiederherstellung von defekten Datenlaufwerken durch Spezialisten (z.B. Fa. www.Convar.de); SSDs lassen sich gar nicht "richtig" löschen!
    Beispiel für Wiederherstellungstool: Recuva (vom Entwickler von ccleaner Fa. Piriform)

 

  • RAM AusbauRAM Ausbau
  • SystempanelSystempanel
  • E-IDEE-IDE
  • GerätemanagerGerätemanager
  • BastelsystemeBastelsysteme
  • SchraubpositionenSchraubpositionen

 

Freitag

Freitag, 27.05.2016, 08.30 - 16.00 Uhr

  • Rekapitulation, TN-Fragen
  • BIOS (neu: UEFI) - Firmware des Motherboards (Infoseite www.bios-info.de)
    POST: Power On Selftest (Selbstdiagnose), Abarbeitung der Bootsequenz (Bootmedien: HD 0, 1, 2, ...; Floppy; Optische LW; USB-Sticks und -HDs; Netzwerkboot mittel z.B. PXE)
    Aufruf des BIOS-Setup über meist Entf / F2 - Tasten gemäß Handbuch der Hardware;
    Asus und andere Hersteller: F8 für manuelles Boot-Popup-Menü
    ausführliche Erläuterungen zum BIOS/UEFI des Motherboard / Notebbook im Handbuch (Manual);
    Konfiguration (Techniken der Flash-Techniken von AMI, AWARD oder PHOENIX in Form von Flash-ROM / EEPROM Electrically Eraseble Programmable ROM), Powermanagement (APM ermöglichte erstmals echtes "Runterfahren/Ausschalten", jetzt: ACPI),
    ACPI: Advanced Configuration and Powermanagement Interface; verwaltet Power/Energieverwaltung und  Resourcen (siehe PnP - dann später auch im OS - immer automatisch!)
    Speichern/Sichern der Einstellungen (Konfigurationen) des BIOS über CMOS-RAM (bzw. NVRAM) dessen Inhalt über Batterie auf Motherboard gepuffert wird (siehe auch RTC - Real Time Clock / Echtzeituhr)
    Flashen von BIOS besprochen (verschiedene technische Varianten von den klassischen DOS-Startdisks bis hin zu "Live"-Flashen in Windows),
    Gründe für notwendiges Flashen besprochen: Systemstabilität, neue Hardware (CPU, RAM, Grafik, ...), neue Einstellungen
    UEFI: neue (64-Bit-)Technik für neue Hardware - aber auch noch "Altes BIOS" vorhanden bzw. unter der Haube;
    Unterstützung Booten von Platten >2,2 TB mit Hilfe von GPT (GUID Partition Table) Verwaltung, Unterstützung und optimale Zusammenarbeit mit modernen 64-Bit-Betriebssystemen:
    Kombinationen UEFI / Win 64-Bit / SSD starten so schnell, dass die F8-Taste für die Erweiterten Startoptionen von Windows nicht mehr funktioniert!
    Hinweis: beim Installieren von Datenträgern "Win8/10-DVD" auf Auswahl mit UEFI-Option achten!
    aktuelles UEFI von ASUS Z87-A gezeigt und wieder: Hinweis auf Motherboard-Handbuch (noch aktueller: ASUS Z170-A):
    Anleitungen für Nutzung und Konfigurationsmöglichkeiten; Flashen eines BIOS/UEFI (Vorgehensweise, Gründe zum Flashen kennen)
    Wichtig: BIOS nur aktualisieren wenn wirklich Grund (z.B. meine neue CPU unterstützen),
    sonst; "Never touch a running system - Niemals ein laufendes System ohne Grund ändern"
  • RAID- Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks (Wikipedia Link)
    Versuch der Optimierung von Geschwindigkeit und Redundanz/Ausfallsicherheit, Software- vs. Hardware-RAID (Vor- / Nachteile), RAID-Level;
    beispielhafte RAID-Level: 0 (Striping), 1 (Mirroring - Empfehlung für Serverinstallations-Volume), 5 (Striping mit Parität)
    Hinweis zur Nutzung von RAID bei NAS (Network Access Storage) und sehr speziellen HW-Unterstützungen (siehe Intel Matrix RAID)
  • Rechnerkonfigurationen / Zusammenstellungen
    anhand von c't Artikeln (aktuelle Skylake Bauvorschläge "Wünsch Dir was"  25/2015 Link),
    Vergleich aktueller LowCost-Prozessoren Intel vs. AMD (ca. 60 Euro für Gesamtsysteme mit ca. 500 Euro c't 11/2016) und mit Hilfe von Online-PC-Konfiguratoren (siehe z.B. PC-Konfigurator alternate.de)
    Diverse Treiberinstallationen an Intel Bastelplattform Z87-A (inkl. SSD) gezeigt: Gerätemanager gezeigt, Plug & Play diskutiert (Erinnerung: Hardware -> BIOS/UEFI -> Betriebssystem Windows);
  • Empfehlung SSD (unter Windows 7):
    für die opitmale, nachhaltige und zuverlässige Nutzung dieser Investitionen gerne die Software der SSD-Hersteller nutzen (beispielhaft: Samsung SSD Magician und Tools für Betriebssystemumzüge - per Klick-Optimierung der Betriebssystem/SSD-Gespanne - Fachbegriffe: NCQ, Trim-Befehle, OS-Dienste optimieren bei SSD-Nuntzung)
  • Bereitstellung Infomaterial / Screenshots zur Seminarwoche
    wieder Hinweis auf Material (inkl. dt. Handbuch) zu aktuellen Plattformen (s. ASUS Z170-A)
  • Musterprüfung / Prüfungsvorbereitung
    Anmerkungen zu Aktualitäten der Fragen der Musterprüfung, Bitte das Herdt-Skript "durchlesen/blättern" und unseren Roten Faden (s.a. Download für TN auf diesem Portal)
  • TN-Bescheinigungen, Feedback-Bögen, letzte TN-Fragen

 

  • Clear CMOS JumperClear CMOS Jumper
  • Treiber-DVD MotherboardTreiber-DVD Motherboard
  • UEFIUEFI
  • Datenträger-DiagnosetoolsDatenträger-Diagnosetools
  • RAIDRAID
  • PC KonfiguratorPC Konfigurator

 

 

Auch von dieser Stelle nochmals schönen Dank für die überaus positiven Feedback-Bögen und Ihr Interesse an den weiteren Seminaren des FITSN und den dazugehörigen Prüfungen.
Ihr Trainer Joe Brandes

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