Schnittstellen &

BIOS

Oder, wie Hardware kommuniziert und wie man sie konfiguriert…

Inhaltsverzeichniso Vorworto Mainboard Architektureno Schnittstellen: Parallel & Seriello Interne Schnittstelleno Andere Onboard Schnittstelleno Externe Schnittstelleno Display/Grafik Schnittstelleno Notebook Schnittstelleno Das BIOS o Zusammenfassungo Fragen & Antworteno Quellen

VorwortDer Sinn und Zweck dieses Vortrags:

- Mainboard Architekturen kennenlernen (Alt & Neu)- Der Unterschied zwischen Parallel und Seriell- Erkennen von Schnittstellen- Die Vor- und Nachteile der Schnittstellen kennen- Lernen wie ein PC zusammengebaut ist- Wissen was ein BIOS ist- Ein BIOS zu konfigurieren bzw. die Einstellungen zu kennen

- Wünsche?

«Das Ziel ist es am Ende des Vortrags zu wissen wie man ein PC System zusammenstellt, zumindest Theoretisch»

Mainboard Architekturen

Inhalt

o Überblick Mainboard AMD/Intel mit North & South Bridge

o Vertiefung: North & South Bridge

o Überblick Mainboard für Intel I5/I7 mit Sandy/Ivy Bridge

o Vertiefung: Ivy/Sandy Bridge

Überblick Mainboardmit North & South Bridge

Beispielhardware: Asus M2N32-SLI DeluxeMainboard mit AM2 Sockel (AMD CPU)Max. Busgeschwindigkeit: 1000 MHzSpeichertakt: 533 / 667 / 800 MHz

Zu klärende Fragen:o Was ist ein FSB? o Was ist eine North bzw.

Southbridge?o Wo befindet sich die North bzw.

Southbridge?o Wieso diese Architektur langsam

vergreist!o Die Zukunft?

Vertiefung North & South Bridge

Northbridge

Southbridge

Überblick Mainboard

Intel i5/i7 mit Sandy/Ivy Bridge

Beispielhardware: Gigabyte Z77X-UD5HMainboard mit Intel Sockel 1155Chipsatz: Intel Z77 Ivy BridgeSpeichertakt: 1066 / 1333 / 2133 MHz

Zu klärende Fragen:o Welche Vorteile hat Sandy/Ivy

Bridge gegenüber North/South Bridge?

o Was ist Neu an der Ivy Bridge Architektur?

o Wo ist das Pendant zur Southbridge?

o Wo ist der Z77 Chipsatz?

Vertiefung

Sandy/Ivy Bridge Architektur

Schnittstellen: Parallel & Seriell

Begriffserklärung Parallel & Seriell:- Was unterscheidet Parallele von Seriellen Schnittstellen?- Wieso Seriell sich durchgesetzt hat und nicht andersherum?- Die Nachteile der Parallelen Datenübertragung

Datenübertragung im Detail:- Wie misst man die Geschwindigkeit einer Schnittstelle?- Was ist Burst Mode?

Interne SchnittstellenÜbersicht

Übersicht Ältere Technologien:- ISA «Industrial Standart Architecture»- PCI «Peripheral Component Interconnect»- AMR / CNR / ACR- AGP «Acceleratet Graphics Port»- IDE / ATA «Integrated Drive Electronics»- Floppy- SCSI «Small Computer System Interface»

Übersicht Aktuelle Technologien:- PCIe/Express «siehe PCI»- SATA «Serial Advanced Technology Attachment»

- SAS «Serial Attached SCSI»- SATA-Express

Interne Schnittstellen I ISAISA «Industrial Standart Architecture»Busbreite: 16 BitPins: 98 (62 + 36)Bustakt: 8.33 MHzTheoretischer Datendurchsatz: ca. 16MByte/s

Weitere Infos:

- Einige aktuelle Mainboards für die Industrie haben teilweise noch einen ISA Slot- Später erschien noch Extended ISA mit 32 Bit Busbreite und AT-Bus

Interne Schnittstellen IIPCI

PCI «Peripheral Component Interconnect»Busbreite: 32 - 64 BitPins: 94Bustakt: 33 - 66 MHzDatendurchsatz: 125 Mbyte/sErscheinungsdatum: 1991

Weitere Infos:- PCI gibt es in verschiedenen

Versionen (Siehe Bild)- War lange am weitesten

Verbreitet

Interne Schnittstellen IIIAMR / CNR / ACR

AMR «Audio Modem Riser»CNR «Communication Network Riser»ACR «Advanced Communication Riser»Bemerkung: Diese Anschlüsse sind Heutzutage nicht mehr wirklich von Bedeutung, sie dienten hauptsächlich um Platz zu sparen und um Buchsen für Modem und Telefon nach Aussen zu legen. ACR gibt es zudem nur in den USA.

AMR

CNR

ACR

Interne Schnittstellen IVAGPAGP «Accelerated Graphics Port»

Busbreite: 32 BitPins: 2 x 66 Pins (Je nach Version)Bustakt: 66 MHz Theoretischer Datendurchsatz: 266 MBytes/s (1x) 2.1GByte/s (8x)Erscheinungsdatum: 1997

Weitere Infos:- AGP gibt es von 1x – 8x und Version 1 bis 3.5

Interne Schnittstellen VIDE / ATA

IDE «Integrated Drive Electronics»Busbreite: 32 BitPins: ATA 1-3 40 Adern / ATAPI 4-7 80 AdernDatendurchsatz ATA: 8.3 MB/s (ATA-1) 16.6 MB/s (ATA-3)Datendurchsatz ATAPI: 33.3 MB/s (ATAPI-4) 133 MB/s (ATAPI-7)Erscheinungsdatum: 1989

Weitere Infos:- IDE/ATA ist auch als PATA bekannt, das P steht für Parallel- IDE/ATA kann für Festplatten und andere Laufwerke (CD/DVD etc.) benutzt werden, man beachte aber die Jumper Einstellungen

Interne Schnittstellen VIFloppy

FloppyBusbreite: 32 BitPins: 34 PinsDatendurchsatz: Abhängig von Medium

Weitere Infos:- Floppy Drives besitzen einen eigen

Stromstecker Typ! (Bild)

Interne Schnittstellen VIISCSI

Weitere Infos:- SCSI gab & gibt es in verschiedenen

Varianten- SAS ist die heutige variante von SCSI

(später mehr dazu)

SCSI «Small Computer System Interconnect»Busbreite: 8 & 16 BitBustakt: 5 – 80 MHz Pins: 50 (Centronics SS) 68 und 80 (Ultra-320 SCSI)Datendurchsatz: 5 – 320 MB/s

Interne Schnittstellen VIII

Weitere Infos:- Server / Industrial Hardware bietet

manchmal sogar PCIe 32x Slots - SAS ist die heutige variante von SCSI

(später mehr dazu)- Der PCIe x16 Slot wird auch als PEG

bezeichnet, PCIe for Graphics

PCI ExpressBustakt: PCIe v1.0/1.1 1.25 GHz / v2.0/2.1 2.5GHz / v3.0 4.0GHzPins: 1x 36 Pins / 4x 64 Pins / 8x 98 Pins / 16x 164 Pins Datendurchsatz: 250 MB/s (PCIe 1.0 1x) bis 15754 MB/s (PCIe 3.0 8x)

Interne Schnittstellen IXSATA I-III

Weitere Infos:- SATA ist der Serielle Nachfolger von

PATA- SATA ist mittlerweile Standard auf

allen neuen Mainboards

SATA «Serial Advanced Technology Attachment»Busbreite: Seriell Bit für BitBustakt: 150 MB/s = 1500 MHz Pins: 7 AdernDatendurchsatz: 150 MB/s SATA-I / 300 MB/s SATA-II / 600 MB/s SATA-III / SATA 6GErscheinungsdatum: 2000

Interne Schnittstellen XSAS

Weitere Infos:-Der Nachfolger von SCSI, Seriell und Schnell

SAS «Serial Attached SCSI»Busbreite: Seriell Bit für BitBustakt: 300/600/1200 MB/s SAS1/2/3Datendurchsatz: 150 MB/s SATA-I / 300 MB/s SATA-II / 600 MB/s SATA-IIIErscheinungsdatum: SAS1 2004 / SAS2 2007 / SAS 3 2010

Interne Schnittstellen XISATA-Express

Weitere Infos:-SATA trifft PCIe, sehr schnell und ideal für SSDs

SATA-Express Datendurchsatz: 6 GB/s +

Andere Onboard Schnittstellen &

Anschlüsse• Firewire / USB Ports auf dem Mainboard (Wichtig!)• Das Gehäuse und die Panel Stecker• Lüfter Anschlüsse• Diverse Anschlüsse (SPDIF, LPT etc.)• CPU Sockel & DIMM Slots.• Stromanschlüsse ATX 24Pin, ATX 12V 4Pin.

Andere Onboard Schnittstellen

Externe SchnittstellenÜbersicht

Übersicht Ältere Technologien:- Parallel Port - Serial Port- PS/2 - Game / Midi-Port

Übersicht Aktuelle Technologien:- USB «Universal Serial Bus»- Firewire- Thunderbolt- eSATA «External Serial ATA»- HD Audio

Externe Schnittstellen IParallel / IEEE 1284

Parallel Port / LPT «Line Print Terminal oder Local Print Terminal”

Pins: 25 PinsDatendurchsatz: NiedrigWurde früher oft als Druckeranschluss gebraucht, auch als IEEE1284 bekannt.

Externe Schnittstellen IISerial Port

Serial Port / RS-232Pins: 9 PinsDatendurchsatz: NiedrigErscheinungsdatum: 1970.

Externe Schnittstellen IIIPS/2

PS/2-PortPins: 6 PinsBemerkung: Ursprünglich für das IBM Personal System 2 konzipiertErscheinungsdatum: Späte 90er auf ATX Systemen.

Externe Schnittstellen IVGame-/MIDI Port

Game-/Midi PortPins: 15 PinsBemerkung: Für Joysticks, Pads und andere Steuergeräte konzipiert später auch für MIDI Geräte (Keyboards etc.)Erscheinungsdatum: 1981.

Externe Schnittstellen V

USB 3.0 Typ-B

USB Typ-A

USB Typ-B

Mini USB Typ-B

Micro USB Typ-A

Micro USB Typ-B

USB «Universal Serial Bus»Pins: 4 Pins/Adern davon 2 Datenleitungen und zwei Stromadern (5V & Ground), Mini USB hat 5 (ID) 3.0 9-AdrigBemerkung: Der wohl wichtigste Stecker zur Zeit.Datendurchsatz: USB 1.0 1.5 MB/s / USB 2.0 60MB/s / USB 3.0 400MB/s.

Externe Schnittstellen V-II

*Bei Typ-A dient Pin 4 als Masse, Gerät arbeitet als Host. Bei Typ-B ist der Pin nicht verbunden, das Gerät arbeitet als Peripherie.

Pinbelegung Mini USB A+B1. VCC, Farbe Rot, Strom (5V)2. D- , Weiss, Data-3. D+, Grün, Data+4 ID, keine Farbe, *5. GND, Schwarz, Masse

Pinbelegung USB Standart Typ A+B1. VCC, Farbe Rot, Strom (5V)2. D- , Weiss, Data-3. D+, Grün, Data+4. GND, Schwarz, Masse

USB 2.0 Aderung

Externe Schnittstellen VI

Firewire / IEEE 1394 / iLink

Firewire / IEEE 1394 / iLinkPins: 4, 6 und 9 AdrigDatendurchsatz: bis 393 MB/s.

Firewire 400 SteckerLinks 4-Polig, Rechts 6-Polig

Externe Schnittstellen VII

ThunderboltPins: 20 PinsBemerkung: Apple Patent, und in der Regel auch auf Apple Zeug anzutreffen, Nachfolger von Firewire?Datendurchsatz: bis 1250 MB/s

Externe Schnittstellen VIII

eSATAPins: 7 PinsBemerkung: Vielseitig für externe SATA Geräte wie HDDs und Laufwerke. Hot-Plug FunktionDatendurchsatz: 300 MB/s.

SATA-2 und eSATA Kabel

eSATA/USB Zwitter mit Stromversorgung

Externe Schnittstellen IXHD Audio

HD AudioPins: 5 Klinkenstecker, teilw. Optischer Ausgang (siehe Bild)Bemerkung: Ermöglicht den Anschluss eines 7.1 SoundsystemsDatendurchsatz: Ton

Grafik / Display Schnittstellen

Übersicht

Übersicht Grafik / Display Schnittstellen:- VGA «Video Graphics Array»- DVI «Digital Video Interface»- HDMI «High Definition Multimedia Interface»- Display Port

Externe Schnittstellen XVGA

VGA «Video Graphics Array»Pins: 15 PinsBemerkung: Der KlassikerDatendurchsatz: Bild in Bunt

Externe Schnittstellen XIDVI

DVI «Digital Video Interface»Pins: bis 24 Pins + C1-C5Bemerkung: Der heutige StandardDatendurchsatz: Bild in Bunt.

Externe Schnittstellen XII

HDMI «High-Definition Multimedia Interface»Pins: 19 PinsBemerkung: Der heutige Standard für HD Bild, Verbindung zwischen PC/Notebook und TV etc. Hat eine Kopiersperre ab 1.4 auch Ethernet fähigDatendurchsatz: Bild in HD und Ton.

Kontakt Signal Kontakt Signal

Pin 1 TMDS Data2+ Pin 11 TMDS Clock Shield

Pin 2 TMDS Data2 Shield Pin 12 TMDS Clock–

Pin 3 TMDS Data2– Pin 13 CEC

Pin 4 TMDS Data1+ Pin 14 reserviert (HDMI 1.0-1.3), HEC Data- (HDMI 1.4)

Pin 5 TMDS Data1 Shield Pin 15 SCL (I²C serieller Takt für DDC)

Pin 6 TMDS Data1– Pin 16 SDA (I²C serielle Datenleitung für DDC)

Pin 7 TMDS Data0+ Pin 17 DDC/CEC/HEC-Masse

Pin 8 TMDS Data0 Shield Pin 18 +5 V Versorgungsspannung (max. 50 mA)

Pin 9 TMDS Data0– Pin 19Hot-Plug-Erkennung (alle Versionen), HEC Data+

(HDMI 1.4)

Pin 10 TMDS Clock+

Externe Schnittstellen XIII

DisplayPort

DisplayPortPins: 20 PinsBemerkung: Die Profilösung für BildübertragungDatendurchsatz: Bild in HD und TonErschienen: 2006.

Notebook SchnittstellenÜbersicht

Übersicht Notebook Schnittstellen:- PCMCIA / PC Card «Personal Computer Memory Card

International Association» - Express Card

- Verschiedene Mini-Ports

Notebook Schnittstellen I

PCMCIA

PCMCIA / PC Card «Personal Computer Memory Card International Association»Pins: 35 PinsBemerkung: Die veraltete Lösung für einfache Installation interner Notebook PeripherieErschienen: 1995.

Notebook Schnittstellen IIExpressCard

ExpressCardPins: 26 PinsBemerkung: Die aktuelle Karten Lösung für NotebooksErschienen: 2003.

Notebook Schnittstellen III

Verschiedene Mini-Ports

Es gibt verschiedene Mini Varianten von bekannten Anschlüssen für Notebooks/Ultrabooks da Platz gespart werden muss.Darunter:- Mini VGA- Mini DVI- Mini DisplayPort- Andere

Da diese Ports ziemlich selten sind, bzw. sie praktisch nie benutzt werden erspare ich euch weitere Details.

Das BIOS«Basic Input/Output System»

o Was ist ein BIOS?o Wie gelangt man ins BIOS?o Welche Risiken birgt das BIOS für Laien?o Wie Konfiguriert man das BIOS? (Live)o Was ist Flashen?o Wie kann ich ein BIOS zurücksetzen?o Was ist UEFI/EFI (Unified / Extensible Firmware

Interface)

Das BIOSHardware Ansicht

Zusammenfassung

• Kühlung• Reicht dieses Wissen um einen PC

zusammenzustellen?• Fragen über Hardware allgemein?• Fehlt etwas?

Fragen und Antworten

?

Quellen

Quellen:

http://www.Wikipedia.org

http://www.Tomshardware.org

http://www.Golem.de

http://www.Elektronik-kompendium.de/sites/com/0310281.htm

http://www.Google.com (Diverse Infos)

http://www.Asus.com

http://www.Gigabyte.com

ENDE