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Hardware

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Hardware (BegriffsklĂ€rung) aufgefĂŒhrt.

Hardware [/ˈhɑːdˌwɛə/ bzw. /ˈhɑÉčdˌwɛɚ/ (AE)] ist der Oberbegriff fĂŒr die mechanische und elektronische AusrĂŒstung eines Systems z. B. eines Computersystems. Er muss sich aber nicht ausschließlich auf Systeme mit einem Prozessor beziehen. Es können auch rein elektromechanische GerĂ€te wie beispielsweise ein Treppenhauslicht-Automat sein. UrsprĂŒnglich ist das englische hardware ungefĂ€hr Bedeutungsgleich mit „Eisenwaren” und wird heute im englischsprachigen Raum noch in diesem Sinne verwendet – also nicht nur fĂŒr computer hardware.

Abgrenzung Hardware und Software

Sehr einfache Systeme können direkt in unverĂ€nderlicher Hardware implementiert werden. Die Funktion dieser Systeme ist dann fest durch die Struktur der Hardware vorgegeben. Komplexere Hardwaresysteme enthalten aber meist auch programmierbare Elemente, z. B. Prozessoren. Diese in ihrer Struktur ebenfalls festgelegten Bauelemente fĂŒhren eine Abfolge von Instruktionen aus, die manipuliert werden kann. Hinzu treten Bauteile, die auch in ihrer Struktur definiert werden können (siehe PLD). Somit kann die Funktion des Gesamtsystems leicht angepasst werden. Die Konfigurations- und Instruktionsdaten werden allgemein als Software bezeichnet - bei weniger komplexen GerĂ€ten, wo lediglich Strukturen und einfache AblĂ€ufe festgelegt werden, wird sie meist Firmware genannt. Zur Hardware zĂ€hlen hingegen Baugruppen (Komponenten: Prozessor, Arbeitsspeicher etc.) und PeripheriegerĂ€te. Vereinfacht gesagt gehört alles, was angefasst werden kann, zur Hardware. Computer-Hardware ist ausschließlich mit entsprechender Software benutzbar.

Software bezeichnet im Gegensatz dazu Programme und Daten, die man nicht anfassen kann.
Die DatentrĂ€ger, auf denen sich die Software befindet, z. B. Diskette, CD/DVD/BR-D/HD-DVD, RAM, Flash-Speicher, Festplatte usw., sind dagegen Hardware.

Hauptplatine (engl. Mainboard)

Eine mögliche Realisierung bzw. Aufteilung der Hardware ist die 1945 vorgestellte Von-Neumann-Architektur. Sie unterscheidet abstrakt zwischen Steuerwerk, Rechenwerk ALU, Speicherwerk und Eingabe-/Ausgabewerk (PeripheriegerÀt). Heutzutage ist eine solche Aufteilung zum VerstÀndnis der Struktur eines Rechners immer noch sinnvoll und notwendig, obwohl mittlerweile bei modernen Prozessoren viele Funktionen in einem Hardwarechip integriert sind, etwa:

  • Steuerwerk zur ALU und zur Befehlskodierung gleich mehrere Male zur Parallelverarbeitung;
  • Steuerwerk MMU zur Speicherverwaltung;
  • der Cache als Teil des Speicherwerks,
  • die Steuerung fĂŒr ein Bus-System, das interne und externe Komponenten miteinander verbindet.

Bei sogenannten embedded Prozessoren fĂŒr z. B. PDA findet man im gleichen GehĂ€use noch ein Ein-/Ausgabewerk in Form serieller Schnittstellen (z. B. USB), digitalem I/O (Input/Ouput) z. B. fĂŒr LĂ€mpchen und analogem I/O fĂŒr z. B. einen Touch-Screen.

Zur Computer-Hardware gehören:

Alle diese PeripheriegerĂ€te und Baugruppen eines Computers sind großteils mit logischen Schaltungen aufgebaut.

Die Hardware eines Computers wird von der Firmware (z. B. BIOS oder EFI) und der Software (u.A. Betriebssystem und den dazugehörigen Treibern) gesteuert und verwaltet.

HĂ€ufig ist Hardware mit einer FCC-Nummer versehen, die eine eindeutige Identifizierung des Herstellers erlaubt.

UrsprĂŒnglich kommt der Begriff Firmware aus dem Bereich programmierbarer Logik. In den 1980er Jahren wurden logische Funktionen wie z. B. Adressdekodierung mit einzeln erhĂ€ltlichen Bausteinen festverdrahtet realisiert. (UND-Gatter, Oder-Gatter, Inverter, Flip-Flops, usw.) Mit zunehmender KomplexitĂ€t wurden programmierbare Bausteine wie z. B. PLDs eingesetzt. Dieses hat den Vorteil, flexibel auf neu gefundene Fehler durch Neuprogrammierung reagieren zu können, anstatt Teile auslöten zu mĂŒssen. Trotz der Programmierung der Hardware mit softwareĂ€hnlichen Hochsprachen (z. B. Abel, VHDL, usw.) spricht man von Firmware, die man meistens der Hardware oder der Mikroelektronik zuordnet.

Siehe auch

Weblinks

 Commons: Computer hardware â€“ Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien
Wiktionary Wiktionary: Hardware â€“ BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikibooks Wikibooks: Computerhardware â€“ Lern- und Lehrmaterialien
Wikibooks Wikibooks: Computerhardware fĂŒr AnfĂ€nger â€“ Lern- und Lehrmaterialien
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