Modul M187 | Block 01

Eigenen PC analysieren

Kategorie	Information
CPU-Anzahl	1 Socket
Anzahl physischer Kerne	10
Basistakt der CPU	1.70 GHz
Aktuelle Geschwindigkeit der CPU	1.22 GHz
Aktuelle CPU-Auslastung (%)	10 %
Anzahl laufender Prozesse	365
Anzahl laufender Threads	5155
CPU-Cache-Grössen (L1/L2/L3)	928 / 6.5 / 12.0 MB
Arbeitsspeicher-Grösse (RAM)	32 GB
RAM-Auslastung (%)	61 %
Windows-Version	10.0.22631 Build 22631
Anzahl Laufwerke	1
Laufwerksgrössen & Partitionen	952.45 GB
SSD oder HDD	SDD
Netzwerkinformationen (IP, etc.)
Name des Computers	Tim
Systemtyp (z. B. 64-Bit)	64-Bit
Was mich sonst interessiert:	Systemhersteller HP

Arbeiten mit dem HWiNFO Tool

Frage	Information
Wie lautet die genaue Modellbezeichnung Ihres Mainboards (Motherboards)?
Welche Temperatur hat Ihre CPU aktuell im Leerlauf und unter Last?	Aktuell: 52° C Minimal: 47° C Maximal: 60° C
Welche exakte Speicherkonfiguration ist eingebaut?
Wie viele Stromphasen (VRMs) hat Ihr Mainboard?
Welcher Lüfter ist wie schnell (RPM) und wo angeschlossen?
Wie hoch ist die durchschnittliche Stromaufnahme Ihrer Grafikkarte?
Welche Spannung wird aktuell auf die CPU-Kerne (Vcore) gelegt?
Welcher Controller ist für Ihre SSDs/Festplatten zuständig?
Wie viele Gesamtstunden war Ihre Festplatte oder SSD bereits in Betrieb?
Unterstützt Ihre CPU bestimmte Befehlssätze wie AVX, AVX2 oder AES-NI?

Python-Script

Code:

import psutil
import platform
import cpuinfo

# OS-Information
print("Betriebssystem:", platform.system(), platform.release())

# CPU-Informationen
info = cpuinfo.get_cpu_info()
print("CPU:", info['brand_raw'])
for i, percent in enumerate(psutil.cpu_percent(percpu=True, interval=1)):
    print(f"Kern {i+1}: {percent}% Auslastung")

# RAM-Informationen
ram = psutil.virtual_memory()
print(f"RAM: {ram.available // (1024**2)} MB verfügbar von {ram.total // (1024**2)} MB")

• **import**-Zeilen:
  Damit holen wir uns Hilfsfunktionen aus den Bibliotheken psutil, platform und cpuinfo.
• **platform.system()** und **platform.release()**:
  Zeigt an, welches Betriebssystem läuft (z. B. Windows 10, Linux usw.).
• **cpuinfo.get_cpu_info()**:
  Holt den genauen Namen der CPU.
• **psutil.cpu_percent(percpu=True, interval=1)**:
  Misst die Auslastung jedes CPU-Kerns nach 1 Sekunde Beobachtung.
• **psutil.virtual_memory()**:
  Zeigt den Arbeitsspeicher (RAM) – wie viel insgesamt und wie viel noch frei ist.
• **// (1024**2)**:
  Damit wird der Speicher in Megabyte (MB) statt Byte angezeigt.

das muss man im Terminal eingeben damit es funktioniert:

pip install psutil py-cpuinfo

Ausgabe:

Theorie plus Desktop PC auseinanderschrauben

Komponente:

Bild	Komponent
	Motherboard
	SSD
	CPU
	RAM
	DVD-Writer
	CPU-Kühler

Motherboard

Komponente 1: Motherboard (Mainboard)

Was ist das Motherboard?

Das Motherboard (auch Mainboard oder Hauptplatine) ist die zentrale Platine, auf der alle wichtigen Komponenten eines Computers miteinander verbunden sind. Es ist sozusagen das Herzstück des Systems.

Funktion

• Verbindet CPU, RAM, GPU, SSD/HDD und Peripheriegeräte

• Überträgt Daten und Strom zwischen den Komponenten

• Enthält Chipsätze zur Steuerung des Datenflusses

• Enthält BIOS/UEFI zur grundlegenden Systemsteuerung

Aufbau und wichtige Bauteile

Teil	Funktion
CPU-Sockel	Steckplatz für den Prozessor
RAM-Bänke	Steckplätze für Arbeitsspeicher
PCIe-Steckplätze	Für Grafikkarten und Erweiterungskarten
SATA-/M.2-Anschlüsse	Für SSDs oder HDDs
24-Pin ATX-Anschluss	Hauptstromversorgung
Chipsatz (Chipset)	Steuert Kommunikation zwischen CPU, RAM, Speicher usw.
CMOS-Batterie	Hält BIOS-Einstellungen
USB-/Audio-/LAN-Anschlüsse	Für externe Geräte

Technische Merkmale

• Formfaktor: z. B. ATX, Micro-ATX, Mini-ITX (abhängig vom Gehäuse)

• Chipsatz: z. B. Intel B760, AMD B550 (abhängig vom CPU-Hersteller)

• Anzahl RAM-Slots: meist 2–4, max. 128 GB oder mehr

• Anzahl PCIe-Slots: abhängig von Formfaktor

• M.2-Slots: Für NVMe-SSDs

Wie unterscheiden sich moderne Mainboards für Intel- und AMD-Prozessoren?

• CPU-Sockel:
  Intel und AMD nutzen verschiedene Sockel.
  – Intel (aktuell): z. B. LGA 1700
  – AMD (aktuell): z. B. AM5

• Chipsatz:
  Beide Hersteller haben eigene Chipsätze, die bestimmen, welche Features das Mainboard bietet (z. B. PCIe-Version, USB-Ports, Overclocking).

• Kompatibilität:
  Intel wechselt öfter den Sockel, AMD ist meist rückwärtskompatibel – z. B. AM4 hielt viele Jahre.

• PCIe- und RAM-Support:
  Abhängig vom Mainboard: – Intel: meist schnelle Integration neuer Technologien
  – AMD: oft mehr PCIe-Lanes auf günstigeren Boards

Kann man also ein AMD-Prozessor auf ein Intel Mainboard setzen?

Nein, ein AMD-Prozessor passt nicht auf ein Intel-Mainboard, da beide unterschiedliche Sockel und Architekturen verwenden.

SSD

Komponente 2: SSD (Solid State Drive)

Was ist eine SSD?

Eine SSD (Solid State Drive) ist ein digitaler Datenspeicher, der Daten auf Flash-Speicherchips speichert. Im Gegensatz zur klassischen HDD hat sie keine beweglichen Teile und ist daher schneller, leiser und robuster.

Funktion

• Speichert Betriebssystem, Programme, Dateien

• Schnellere Ladezeiten beim Hochfahren und Öffnen von Anwendungen

• Geringer Stromverbrauch, besonders bei mobilen Geräten

Typen von SSDs

Typ	Anschluss	Geschwindigkeit
SATA SSD	SATA III	bis ca. 550 MB/s
M.2 SATA	M.2-Steckplatz	wie SATA
M.2 NVMe	M.2 + PCIe	bis 7000 MB/s (je nach Gen)
PCIe SSD	PCIe-Slot	für extreme Leistung, z. B. Server

Technische Merkmale

• Kapazität: Typisch 128 GB bis 2 TB (mehr für Gaming/Video)

• Lebensdauer: TBW (Terabytes Written) – z. B. 300 TBW bedeutet, dass man 300 TB schreiben kann, bevor Verschleiss einsetzt

• Speichertypen:

• SLC (Single-Level Cell): sehr schnell, teuer

• MLC (Multi-Level Cell): guter Kompromiss

• TLC (Triple-Level Cell): weit verbreitet

• QLC (Quad-Level Cell): günstig, aber langsamer

Aufbau einer SSD:

Warum haben SSDs eine begrenzte Lebensdauer?

SSDs speichern Daten in Flash-Zellen, die sich beim Schreiben abnutzen. Jede Zelle hält nur eine bestimmte Anzahl von Schreibzyklen (z. B. bei TLC ca. 3.000 Mal). Danach wird sie unzuverlässig.

Moderne SSDs nutzen Wear-Leveling und Fehlerkorrektur, um die Lebensdauer zu verlängern. Trotzdem gilt: Je öfter geschrieben wird, desto schneller altert die SSD.

Die Lebensdauer wird oft in TBW (Terabytes Written) angegeben.

CPU

Was ist ein Prozessor und was macht er?

Die CPU (Central Processing Unit) ist das Herzstück des Computers. Sie führt alle Berechnungen und logischen Entscheidungen durch. Also alles, was Programme und Betriebssysteme an Aufgaben liefern

Faktoren, die die CPU-Leistung beeinflussen

Faktor	Erklärung
Taktfrequenz	Gibt an, wie viele Befehle pro Sekunde verarbeitet werden können (z. B. 3.5 GHz = 3,5 Milliarden Takte/Sekunde)
Anzahl der Kerne	Mehr Kerne = mehr Aufgaben gleichzeitig bearbeiten (Multitasking, z. B. 4 oder 8 Kerne)
Cache-Grösse	Sehr schneller Zwischenspeicher in der CPU selbst – entlastet RAM, verkürzt Zugriffszeiten
Threads	Bei Hyperthreading kann ein Kern zwei Aufgaben gleichzeitig abarbeiten – mehr Parallelität

Prozessorarchitekturen im Vergleich:

Architektur	Beschreibung	Vorteile
x86	Klassische PC-Architektur (Intel, AMD)	Hohe Leistung, breite Software-Kompatibilität
ARM	Energieeffiziente Architektur (z. B. Smartphones, Apple M1/M2)	Stromsparend, sehr gute Effizienz
RISC	"Reduced Instruction Set Computing" – einfache, schnelle Befehle	Einfacher Aufbau, hohe Geschwindigkeit bei spez. Anwendungen

So sieht eine CPU aus:

Hinter dem Kühler steckt der CPU:

RAM

Was ist RAM und was macht er?

RAM (Random Acces Memory) ist ein flüchtiger Speicher, der Daten nur solange speichert, wie der Computer eingeschaltet ist. Er dient als Arbeitsgedächtnis des Computers, in dem Programme und Daten zwischengespeichert werden, die gerade aktiv genutzt werde. Dadurch kann der Prozessor viel schneller auf diese Informationen zugreifen als z.B. auf die Festplatte

RAM-Typen im Vergleich

Typ	Geschwindigkeit	Kapazität	Verwendung
SDRAM	bis 66-133 Mhz	bis 512 MB pro Modul	frühe PCs, kaum noch genutzt
DDR3	800-2133 MHZ	bis 16 GB pro Modul	ältere Systeme
DDR4	2133-3200 MHZ Standard bis 5000MHz Overclock	bis 32 GB pro Modul	heutiger Standard

Was ist Speichertiming?

Speichertimings geben an, wie schnell der RAM auf Anfragen reagiert. Ein Beispiel wäre  "16-18-18-36". Je niedriger die Zahlen, desto schneller kann der Speicher arbeiten.
Aber: Höhere Taktfrequenz (z.B. 3200MHz) kann niedrige Timings ausgleichen - das Zusammenspiel ist entscheidend

Dual-Channel und Quad-Channel

Was ist das überhaupt?

Dual- und Quad-Channel sind Technologien, die es ermöglichen, mehrere RAM-Module gleichzeitig anzusprechen. Das Erhöht die Speicherbandbreite (Wie schnell daten zwischen RAM und CPU übertragen werden können)

Dual-Channel

• Verwendet 2 RAM-Module gleichzeitig

• Daten werden parallel übertragen

• Vorteil: schnellere Leistung bei Spielen, Multitasking, grossen Dateien

• Voraussetung: RAM muss in den richtigen Slots stecken

Quad-Channel

• Verwendet 4 RAM-Module gleichzeitig

• Noch höhere Bandbreite als Dual-Channel

• Wird meist bei High-End-Pcs, Workstations oder Servern genutzt

• Nur möglich, wenn Mainboard und CPU Quad-Channel unterstützen

So sieht ein RAM-Modul aus:

DVD-Writer

Kurzbeschreibung:  
Ein DVD-Writer ist ein optisches Laufwerk, das neben dem Lesen von CDs und DVDs auch das Beschreiben (Brennen) von beschreibbaren Datenträgern (CD-R/RW, DVD±R/RW, teilweise auch DVD±R DL) ermöglicht.

Erklärung der Hauptkomponenten und Funktionen:  

• Laser & Optik  
    - Ein Halbleiterlaser erzeugt den Lichtstrahl, mit dem die dünne Metall- oder organische Schicht auf der Discs-Oberfläche erhitzt und physikalisch verändert wird.  
• Drehteller (Spindle Motor)  
    - Hält die Disc zentriert und rotiert sie mit hoher Umdrehungszahl (bis zu 16×–24× bei DVDs), um die Datenspirale abtasten bzw. beschreiben zu können.  
• Schreib-/Lesekopf auf Schlitten  
    - Bewegt sich radial über die Disc, um jede Spur exakt anzufahren. Ein Schrittmotor sorgt für präzise Positionierung.  
• Puffer-Speicher (Cache)  
    - Puffert eingehende Daten vom PC, um beim Brennen einen gleichmässigen Datentransfer sicherzustellen und Puffer-Unterläufe zu verhindern.  
• Schnittstelle  
    - IDE/ SATA / USB (extern) – überträgt Daten und Befehle zwischen PC und Laufwerk.

CPU Kühler

Wir konnten unseren nicht ausbauen deshalb ein Bild aus dem Internet.

Kurzbeschreibung:  
Ein CPU-Kühler ist eine Kombination aus Metallkühlkörpern (Heat-Sink), Wärmeleitpaste und meist einem oder mehreren Lüftern (bei Luftkühlern) oder einer Pumpe plus Radiator (bei Wasserkühlung), die die von der CPU erzeugte Abwärme ableiten.

Erklärung der Hauptkomponenten und Funktionen:  

• Wärmeleitpaste / Thermo-Pad  
    - Füllt mikroskopische Unebenheiten zwischen CPU-Heatspreader und Kühler-Basis aus, um den Wärmewiderstand zu minimieren.  
• Heatspreader & Heatpipes  
    - Metallplatte (oft Kupfer) nimmt Wärme direkt von der CPU auf. Mit Heatpipes (Kapillarwirkung) wird die Wärme schnell in den Kühlkörper geleitet.  
• Kühlkörper (Fin-Array)  
    - Besteht aus vielen dünnen Lamellen (Aluminium oder Kupfer), die durch grosse Oberfläche den Wärmeaustausch an die Luft maximieren.  
• Lüfter (bei Luftkühlern)  
    - Bläst kühle Luft durch das Fin-Array und trägt so die Wärme ab. Drehzahlregelung (PWM) sorgt für optimales Verhältnis aus Kühlleistung und Lautstärke.  
• Radiator & Pumpe (bei Wasserkühlung)  
    - Die Pumpe zirkuliert eine Flüssigkeit, die in einem aussen am Gehäuse montierten Radiator (mit Lüftern) gekühlt wird. Ideal für höhere Wärmeabfuhr und geringeren Platzbedarf am CPU-Sockel