Fortschritt - geschichtsträchtige IT-Geräte
Wie euch bestimmt schon einmal aufgefallen ist, befindet sich im Haus A des Standortes Weißenfels, in der obersten Etage, eine Vitrine mit technischen Elementen der IT.
Wir haben uns zur Aufgabe gemacht, diese Vitrine für euch interessanter zu machen. Dies haben wir mithilfe eines QR-Codes, der euch auf eine Internet-Seite leitet, gelöst. Auf dieser Seite erfahrt ihr mehr über die dort ausgestellten Geräte.
Wie funktioniert das?
Das ist ganz einfach. Schnappt euer Smartphone, scannt den QR-Code an der Vitrine, öffnet den Link und schon könnt ihr euer Wissen erweitern.
Am Projekt arbeiteten Schüler der Klassen FGT17 und FGG17.
Informationen über die ausgestellten Geräte
Inhalt:
- BIOS
- BUS-Datenübertragung
- CD-Rom (Compact Disc Read-Only Memory)
- Diskette
- DVD-RW-Laufwerk
- Ferritkernspeicher
- Festplatte
- Integrierte Schaltkreise
- KC 85-3 color
- Kühlkörper eines Laptops
- Lochband
- Lochkarte
- Macintosh Classic
- Mainboard
- Prozessoren
- RAM (Random-Access-Memory)
- USB-Stick
BIOS
Bios ist die Abkürzung für „basic input/output system". Es ist die Firmware eines jeden PCs, die seit 1970 auf einem kleinen Chip auf der Hauptplatine fast aller Computer gespeichert ist. Die grundlegenden Funktionen des Bios sind ein Selbsttest der wichtigsten Hardwarekomponenten und eine Initialisierung der Hardware. Dadurch kann ihr Betriebssystem erst mit allen Komponenten kommunizieren. Bei Fehlern werden Warntöne ausgegeben.
Die verbreitetsten BIOS Systeme sind von ATI, IBM, AMI und Award/Phoenix. Sie haben in der Regel ein eigenes BIOS-Menü, das sogenannte Setup, wo man besondere Aufgaben durchführen und die Performance des PCs anpassen kann.
BUS-Datenübertragung
Ein Bus ist ein System zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg. Findet eine momentane Datenübertragung zwischen zwei Teilnehmern statt, so müssen die übrigen Teilnehmer zur selben Zeit schweigen, da sie sonst stören würden. Die Zeit der Sprechberechtigung wird nach einem allen Teilnehmern bekannten Zeit- oder Signal- Schema verteilt. Das Zuhören ist nicht eingeschränkt.
CD-Rom (Compact Disc Read-Only Memory)
Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM) bezeichnet ein Permanentspeichermedium für digitale Daten. Sie ist nach der Compact Disc Digital Audio (Audio-CD) die zweite Anwendung der Compact Disc und wird etwa zum Verteilen von Software verwendet. Die Speicherkapazität einer CD-ROM liegt bei ca. 650 MByte bis 879 MByte. Bei der Speicherung auf der CD-ROM entspricht diese Datenmenge etwa der Datenmenge von 80 Minuten Musik auf einer Audio-CD. Beschreibbare CDs fassen sogar bis zu 879 MByte (100-Minuten-CDs). Die Lebensdauer einer CD-Rom beträgt etwa 10 bis 50 Jahre. Die CD-ROM existiert seit 1976.
Als Trägermedium verwendet man hier nur eine Kunststoffscheibe (aus Polycarbonat) mit einem Durchmesser von 12 cm und einer Stärke von 1,2 mm. Auf dieser Scheibe befindet sich, analog zur Schallplatte, eine spiralförmig verlaufende Datenspur. Die Informationsträger sind auch hier kleine Vertiefungen, die sogenannten „Pits" und „Lands", welche im Maßstab gegenüber der Schallplatte jedoch um ein Vielfaches verkleinert wurden, unterschiedlich lang sind und so konzipiert wurden, dass sie mit Hilfe eines Laserstrahls ausgelesen werden können. Der Wechsel von „Pit/Land" bzw. „Land/Pit" bildet eine 1, gleich bleibende Struktur „Land/Land" oder „Pit/Pit" eine 0. Da die „Pits" und „Lands" bei aufeinanderfolgenden Einsen zu kurz würden, muss dieser Fall ausgeschlossen werden. Daher ist eine Umkodierung notwendig, welche mit der 8-zu-14-Modulation realisiert wird. Die „Tonspur" (Datenspur) verläuft hier von innen nach außen. Am Anfang der Datenspur ist ein Inhaltsverzeichnis gespeichert. Bei Musik-CDs gibt dieses Inhaltsverzeichnis die Anzahl der Musiktitel, die Einspieldauer und die Gesamtspieldauer an. Bei Daten-CDs sind dort nicht die Positionen der Dateien und Verzeichnisse gespeichert, sondern nur die Positionen der Tracks, welche ihrerseits normalerweise ein Dateisystem enthalten. Die Drehzahl wird abhängig von der Stellung des Abtastsystems auf der spiralförmigen Spur reguliert, um eine gleich bleibende Datenabtastung zu gewährleisten. So wird bei 1-facher Lesegeschwindigkeit vom Abtastsystem innen die Drehzahl etwa auf 520 min-1 und außen etwa auf 210 min-1 eingestellt. Dabei werden Nutzdaten mit einer Geschwindigkeit von etwa 153,6 kB/s (CD-ROM Mode 1) bis 176,4 kB/s (Audio-CD) ausgelesen. Bei der maximalen 72-fachen Lesegeschwindigkeit ist eine Datenrate von bis zu 11,06 MB/s möglich. Dazu kommen noch Zusatzinformationen für Fehlerkorrektur, Codierung und Synchronisation.
Ursprünglich sollte die Kapazität nach Planung der Erfinder 60 Minuten Musik betragen und somit einen Durchmesser von genau 10 Zentimetern haben, die CD-ROM könnte somit in die Brusttasche eines Hemdes gesteckt werden. Die willkürlich erscheinenden 74 Minuten wurden durch die Philips-Führung folgendermaßen begründet: Die Compact Cassette war ein großer Erfolg, die CD sollte nicht viel größer sein. Die Compact Cassette hatte eine Diagonale von 11,5 cm, die Ingenieure machten die CD 0,5 cm größer. Das Loch in der Mitte der CD-ROM hat seinen Ursprung in der Größe einer alten niederländischen 10-Cent-Münze. Diese hatten die Entwickler von Philips ständig in ihrem Geldbeutel.
Diskette
Eine Diskette ist ein Datenträger zur Speicherung von Daten. Sie ist eckig, besteht außen aus Plastik und wird gerne Floppy genannt. Im Innern des Plastikgehäuses befindet sich eine Plastikscheibe, die mit magnetisierbarem Material beschichtet ist.
Schon 1969 existierte die erste Diskette, sie maß 8 Zoll und wurde von IBM entwickelt. Das dazugehörige Gerät, das System/370 konnte diese Diskette jedoch nur lesen, nicht aber beschreiben. Als Erfinder der Diskette gilt Alan Shugart (1930 - 2006), der in den 1960er Jahren für IBM tätig war und im Jahr 1979 den Festplattenhersteller Seagate gründete. Shugart war ebenfalls verantwortlich für die erste 5,25-Zoll-Diskette, die er 1976 entwickelte.
DVD-RW-Laufwerk
Als ein Brenner wird in der Informationstechnik ein optisches Laufwerk bezeichnet, mit welchem CDs, DVDs oder Blu-ray Discs sowohl gelesen als auch mit Brennprogrammen beschrieben („gebrannt") werden können. Im Gegensatz zur Vervielfältigung in einem Presswerk werden Daten von einem Brenner dupliziert, nicht repliziert.
Im Jahr 1992 (zur Photokina) kamen CD-Brenner auf den Markt, wobei diese jedoch einen für viele Benutzer unerschwinglichen Preis hatten (22.000 DM). Mit der Markteinführung der DVD wurden CD-Brenner jedoch erheblich günstiger und damit für den Massenmarkt tauglich. Heute gehören DVD-Brenner bei neuen Computern zur Standardausstattung.
Da mit Brennern urheberrechtlich geschütztes Material vervielfältigt werden kann, müssen Hersteller und Importeure von Brennern seit Anfang der 1990er-Jahre eine Pauschalabgabe an die Verwertungsgesellschaften bezahlen.
Ferritkernspeicher
Ist eine frühere Form nichtflüchtiger Speicher mit wahlfreiem Zugriff elektronischer Rechenmaschinen. Der Ferritkernspeicher besteht aus auf Drähten aufgefädelten hartmagnetischen Ringkernen, die durch elektrische Ströme in den Drähten entmagnetisiert um ausgelesen zu werden.
Diese Speicher wurden von etwa 1950 bis 1980 in damals übliche Rechenmaschinen eingesetzt. Seine Kapazität liegt in der Gegend von 106 bis 107 Bit, die Zugriffszeit in der Gegend von Bruchteilen einer Mikrosekunde bis zu mehreren Mikrosekunden, und die Kosten nahmen stetig ab. Er stellt eine nahezu ideale Lösung des Problems der Speicherung dar, was seinen Erfolg erklärt.
Festplatte
Die erste Festplatte wurde von der Firma IBM erfunden (auf Anfrage der US Air Force) und Anfang 1956 vorgestellt. Es handelte sich um die Ramac 305 (Random Access Method of Accounting and Control), bestehend aus 50 Aluminiumplatten mit einem Durchmesser von 61 Zentimetern. Diese drehten sich mit 3600 Umdrehungen pro Minute und waren mit einer dünnen Metallschicht überzogen, die eine Speicherkapazität von 5 Millionen Zeichen (ca. 5 MByte) hatte. Diese Platte hatte eine Übertragungsrate von 8,8 KB/s und wog über eine Tonne. Am 10. Februar 1954 war die Ramac 305 imstande, sukzessive Daten zu lesen und zu speichern, und wurde somit zum ersten Gerät mit direktem Speicherzugriff oder DASD (Direct Access Storage Devices).
1962 brachte IBM das Modell 1301 heraus, mit einer Kapazität von 30 MB sowie einer Übertragungsrate und einer Oberflächendichte, die zehnmal höher waren als die der Ramac 305, währen die Distanz zwischen den Köpfen und der Oberfläche von 20,32 Mikrometer (µm) auf 6,35 µm zurückgegangen war.
Ab 1962 begannen mehrere Produzenten, solche Festplatten zu verkaufen.
1965 brachte IBM das Modell 2310 auf den Markt, das als Besonderheit einen unbeweglichen Teil hatte.
Das Modell 2314, welches 1966 herauskam, hatte Ferrit-Leseköpfe (Eisenoxid).
1973 veröffentlichte IBM die Winchester 3340, eine Festplatte, deren Lesekopf nur 0,43 µm über der Oberfläche in der Luft war. Ihre Kapazität war höher als die der Ramac. Die geringere Größe bzw. das geringere Gewicht führten dazu, dass diese Platte zum neuen Standard im Bereich der Speichergeräte mit Direktzugriff wurde. Wegen ihrer 30-MB-Kapazität erhielt sie den Spitznamen 30-30, deswegen auch Winchester (Name des bekannten 30-30-Gewehrs).
Das erste 5,25-Zoll-Festplattenlaufwerk erschien 1980, entwickelt von der Firma Seagate.
Integrierte Schaltkreise
Ein integrierter Schaltkreis, auch integrierte Schaltung (englisch integrated circuit, kurz IC), ist eine auf einem dünnen, meist einige Millimeter großen Plättchen aus Halbleiter-Material aufgebrachte elektronische Schaltung
Dieser Chip ist meist zum Schutz und zur einfacheren Kontaktierung in einem mehrfach größeren Chipgehäuse eingekapselt. Ein IC enthält typischerweise eine Kombination von zahlreichen miteinander elektrisch verbundenen elektronischen Halbleiterbauelementen wie Transistoren, Dioden und/oder weiteren aktiven und passiven Bauelementen.
Integrierte Schaltkreise können heutzutage Schaltungen mit vielen Milliarden elektronischen Bauelementen (insbesondere Transistoren) umfassen, so dass auch hochkomplexe Schaltungen wie Mikroprozessoren und Speicherchips auf wenige Quadratmillimeter kleinen Halbleiterplättchen untergebracht werden können.
Seit Anfang der 1990er Jahre werden die Mikrostrukturen dieser Elemente schon im Nanometer-Bereich gefertigt
KC 85-3 color
Die Kleincomputer der Reihe KC 85/2-4 wurden ab 1984 in der DDR vom volkseigenen Betrieb VEB Mikroelektronik „Wilhelm Pieck" Mühlhausen aus dem Kombinat Mikroelektronik Erfurt in den Modellen HC 900, KC 85/2, KC 85/3 und KC 85/4 gebaut. Der Hersteller dachte zunächst an den Hobby- und Privatbereich, allerdings wurden die meisten Rechner für die Volksbildung verwendet. Bis kurz vor dem Ende der DDR (ca. 1988) waren diese Computer dadurch für Privatpersonen schwer erhältlich. Auch der hohe Preis (3.900 M für den KC 85/3 – später reduziert auf 1.750 M, 4.600 M für den KC 85/4 – später reduziert auf 2.150 M) sorgte dafür, dass die „Kleincomputer" kaum ihren Weg in Privathaushalte fanden.
Das abgebildete Fernsehgerät war nicht Bestandteil der Computers. Es musste zusätzlich angeschafft werden.
Kühlkörper eines Laptops
Ein Kühlkörper vergrößert die wärmeabgebende Oberfläche eines wärmeproduzierenden Bauteils. Damit kann einer möglichen Beschädigung durch Überhitzung vorgebeugt werden. Die Wärmeabfuhr kann durch Lüfter verstärkt werden, da so die Luft schnell abgeführt wird.
Lochband
Das Lochband ähnelt der Lochkarte ziemlich stark da diese auf demselben Prinzip aufbaut. Es ist ein aus Karton gefertigtes Band, welches eine größere Speicherkapazität als eine einzelne Lochkarte besitzt. Man kann es als eine veraltete Art der neueren Programmiersprachen beschreiben.
Lochkarte
Die Lochkarte ist ein aus Karton gefertigter Datenträger, welcher früher in der Datenverarbeitung zur Speicherung von Daten und Programmen genutzt wurde. Die Dateninhalte werden durch einen Lochcode abgebildet, der mithilfe von elektro-magnetischen Geräten ausgelesen wurde.
Die ersten lochkartenähnlichen Systeme kamen etwa in der Mitte des 18. Jahrhundert im Bereich der Automatisierung auf. Sie wurden meist eingesetzt, um wiederkehrende Abläufe rationell zu wiederholen. So wurden unter anderem lochkartengesteuerte Webstühle gebaut. Die dargestellet Lochkarte speicherte genau 80 Zeichen.
Macintosh Classic
Der Macintosh Classic ist ein Personal Computer der Firma Apple und wurde vom 15. Oktober 1990 bis 14. September 1992 hergestellt. Der Classic ersetzte die populären Modelle Macintosh Plus und Macintosh SE. Er verfügte wie diese beiden Modelle über einen Prozessor vom Typ Motorola 68000, war aber zugleich das letzte Modell von Apple, bei dem dieser verwendet wurde. In Architektur, Leistung und sonstigen Eigenschaften ist er dem SE sehr ähnlich, konnte aber aufgrund von Erneuerungen in der Fabrikation günstiger hergestellt werden. Wie der SE hat er einen monochromen 9" CRT-Bildschirm mit einer Auflösung von 512×342 Pixeln. Der Arbeitsspeicher war fest auf der Hauptplatine verlötet und war ein Megabyte groß, konnte aber mit einer speziellen Erweiterungskarte auf bis zu 4 MB erweitert werden. Der Classic bot gegenüber dem Macintosh Plus ein paar Erweiterungen und ersetzte diesen als Apples Low-End-Computer. Er war bis zu 25 % schneller und beinhaltete standardmäßig ein Apple SuperDrive-Diskettenlaufwerk.
Er war eine Adaptation von Jerry Manocks und Terry Oyamas Design des Macintosh 128k. Der Classic erschien in zwei Versionen im Preissegment von knapp unter $1,000 bis zu $1,500. Die verbreitete Ansicht war, dass er sich nur für Textverarbeitung und Tabellenkalkulation eignen würde. Jedoch machten der günstige Preis und die gute Verfügbarkeit von Lernsoftware den Classic zu einem beliebten Computer für den Schulsektor.
Das verwendete Betriebssystem MacOS war Vorbild für die grafische Benutzeroberfläche heutiger Systeme.
Mainboard
Aufgabe: Die Hauptplatine beinhaltet den Sockel für die CPU, Steckplätze für Speicherbausteine und Erweiterungskarten wie Grafik-, Sound- und Netzwerkkarten sowie Bausteine, die die Komponenten miteinander verbinden. Das erste Mainboard war ein IBM-PC, der 1981 auf dem Markt kam und für 1.600 US-Dollar kostete.
Prozessoren
Ein Prozessor ist ein programmierbares Rechenwerk, also eine Maschine oder eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Maschinen oder elektrische Schaltungen steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt, was meist Datenverarbeitung beinhaltet.
Am bekanntesten sind Prozessoren als Hauptprozessor, zentrale Recheneinheit oder zentrale Verarbeitungseinheit (kurz ZVE, englisch central processing unit, kurz CPU)
RAM (Random-Access-Memory)
Random-Access Memory (zu Deutsch: „Speicher mit wahlfreiem/direktem Zugriff" = Direktzugriffsspeicher), abgekürzt RAM, ist ein Datenspeicher, der besonders bei Computern als Arbeitsspeicher Verwendung findet, meist in Form von Speichermodulen. Die gängigsten Formen gehören zu den Halbleiterspeichern. RAM wird als integrierter Schaltkreis hauptsächlich in Silizium-Technologie realisiert und in allen Arten von elektronischen Geräten eingesetzt.
Geschichte:
Die Entstehung des Begriffs geht in die Anfangszeit der modernen Computer zurück, bei denen alle Daten auf sequentiell zu lesenden Speicherformen wie Lochkarten oder Magnetbändern vorlagen, die zur Verarbeitung in schnelle Rechenregister geladen wurden. Um Zwischenergebnisse schneller bereitzuhalten, wurden zeitweise Verzögerungsleitungen (delay line) für Zwischenwerte eingesetzt, bis dann die Ferritkernspeicher eingeführt wurden. Diese beschreibbaren Speicher hatten schon die gleiche Form des Matrixzugriffes wie heutige RAMs. Zu jener Zeit waren die schnellen Speichertypen alle beschreibbar und die wesentliche Neuerung bestand im wahlfreien Zugriff der magnetischen Kernspeicher und der nachfolgend auf Halbleiterspeichern aufsetzenden RAM-Bausteine.
USB-Stick
Ein USB-Stick bezeichnet allgemein ein kompakt gebautes elektronisches Gerät, das über den Universal Serial Bus (USB) mit einem anderen Gerät, beispielsweise einem PC verbunden wird. Dabei sind der USB-Stecker und das Gehäuse direkt miteinander verbunden und bilden eine mechanische Einheit ohne verbindendes Kabel. Im Speziellen bezeichnet USB-Stick die häufigste Ausprägung des Gerätes, den USB-Speicherstick.
Quellen:
