Personal Computer

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Ein Personal Computer [ˈpœːɐ̯sənɛl kɔmˈpjuːtɐ], kurz PC, ist ein „Einzelplatzrechner“ (Mikrocomputer), der im Gegensatz zu einem Großrechner von einer einzelnen Person bedient, genutzt und gesteuert werden kann.

[Bearbeiten] Aufbau

Komponenten eines aktuellen PCs

Ein aktueller PC verfügt normalerweise über die folgenden Komponenten:

1. Monitor
2. Hauptplatine (Mainboard/Motherboard)
3. CPU (Central Processing Unit)/Prozessor
4. SATA-Schnittstelle und/oder ATA-Schnittstelle
5. Hauptspeicher
6. Peripherie-Karten
7. Netzteil / Stromversorgung
8. Optisches Laufwerk
9. Festplatte
10. Tastatur
11. Maus

Streng genommen zählen externe Peripheriegeräte wie Tastatur und Maus nicht als Komponenten des Computers.

[Bearbeiten] Entwicklung

Seit Beginn der 1970er-Jahre waren Computerbauteile so preisgünstig, dass Unternehmen mit der Entwicklung von Computern für private Zwecke begannen.

Xerox Alto

[Bearbeiten] Xerox Alto, Altair

Der erste Computer, der diese Anforderungen erfüllte, war der Xerox Alto von der Firma Xerox PARC aus dem Jahr 1973. Der Xerox Alto hatte eine grafische Benutzeroberfläche (engl. graphical user interface, kurz GUI), einen vertikalen Bildschirm (höher als breit), eine 3-Tasten-Maus, eine schreibmaschinenähnliche Tastatur und ein zusätzliches kleines 5-Tasten-Eingabegerät für besondere Befehle. Der Xerox Alto war ein Prototyp und wurde nur in der Forschung eingesetzt.

Der erste für Heimanwender ausgerichtete Computer, der kommerziellen Erfolg hatte, war der noch als Bausatz vertriebene Altair 8800 aus dem Jahr 1974.

Apple II

[Bearbeiten] Apple II

Der erste industriell hergestellte PC war der Apple II der Firma Apple. Er wurde am 5. Juni 1977 in den USA vorgestellt. Bei seiner Markteinführung hatte er acht freie Steckplätze des 8-Bit-Apple-Bus-Systems, mit denen er durch Einsetzen der entsprechenden Erweiterungskarte für unterschiedliche Anwendungen (z. B. Textverarbeitung, Spiele, Steuerungstechnik) genutzt werden konnte. Ein Computer, der durch Steckplätze individuell an die Wünsche des Konsumenten angepasst werden kann, gilt heute als PC, es ist ein offenes System. Außerdem konnten mit diesem Computer bereits Farben dargestellt und Töne wiedergegeben werden.

[Bearbeiten] Heimcomputer (Commodore PET, Tandy TRS)

Etwa zur gleichen Zeit, 1977, wurden auch die ersten Heimcomputer, der Commodore PET 2001 und der Tandy TRS 80 Model 1, vorgestellt. Von den Leistungsdaten her waren diese Rechner dem Apple II ähnlich, hatten aber keine Steckplätze für Erweiterungskarten, keine Farbdarstellung und keine Tonausgabe. Der PET verfügte allerdings über den in der professionellen Messtechnik verbreiteten (parallelen) IEC-Bus, was zur Folge hatte, dass dieses Gerät in diversen Anwendungen in der Industriefertigung und Universitätsforschung Verbreitung fand.

IBM-PC (IBM 5150)

[Bearbeiten] IBM-PC

Nach dem Verkaufserfolg des Apple II in den späten 1970er-Jahren begann auch IBM, der damalige Marktführer für Datenverarbeitungsanlagen, mit der Entwicklung eigener Personal Computer.

Am 12. August 1981 wurde der erste IBM-PC vorgestellt. Dieser Computer war dem Apple II sehr ähnlich. Er verfügte über ein 8-Bit-ISA-Bussystem, konnte Töne produzieren. Um den Rechner von den billigeren Heimcomputern abgrenzen zu können, wurde der Begriff des „Personal Computers“ von der Werbeabteilung von IBM für die Öffentlichkeit so aufbereitet, dass er bis in die heutige Zeit mit der Marke IBM in Verbindung gebracht wird.

IBM hatte seinen ersten IBM-PC mit dem Intel-8088-Prozessor ausgestattet. Auch die folgenden Modelle wurden mit Prozessoren der Firma Intel ausgerüstet. Der bereits ein Jahr vor dem 8088-Prozessor (4,77–9,5 MHz Takt; CPU-Bus 16 Bit; System-Bus 8 Bit) von Intel vorgestellte 8086-Prozessor (6–12 MHz Takt; CPU-Bus 16 Bit; System-Bus 16 Bit) sorgte dafür, dass sich für die Serie die Abkürzung „x86-Architektur“ etablierte. Der IBM-PC wurde von 1985 bis 1995 ausschließlich mit dem Betriebssystem von IBM, PC-DOS, vertrieben, das von Microsoft an IBM lizenziert worden war. Die 1981 begonnene Zusammenarbeit der Firmen endete 1985. Beide Unternehmen entwickelten danach ihre Betriebssysteme getrennt weiter. Das Betriebssystem MS-DOS von Microsoft befindet sich seitdem nur auf Computern, die in der Bauweise jenen von IBM entsprechen, den IBM-PC-kompatiblen Computern.

[Bearbeiten] Heimcomputer und IBM-kompatible PCs

Erweitert um einen TV-Ausgang und Tonausgabe, kamen ab den 1980er-Jahren weitere Geräte als sogenannte Heimcomputer auf den Markt. Die meistverkauften Modelle waren der Commodore C64 und die Geräte der Amiga-Reihe, wie auch verschiedene Ausführungen des Atari ST.

IBM-kompatibler i486-Desktop-PC (1996, Hauptplatine von 1994)

Der IBM-PC wurde ursprünglich zu recht hohen Preisen verkauft. Da IBM kein Monopol auf die verwendeten Komponenten hatte (mit Ausnahme des BIOS), konnte Compaq 1983 den ersten zum IBM-PC kompatiblen Computer auf den Markt bringen. Vor allem auch in Ostasien schufen Unternehmen eine Reihe von Nachbauten. Der sich so entwickelnde Markt führte durch den Konkurrenzkampf zu sinkenden Preisen und verstärkter Innovation.

Auch Apple-Computer wurden teils nachgebaut, aber das Unternehmen konnte sich, mit deutlich geschrumpftem Marktanteil, behaupten. Die Apple-II-Linie wurde Anfang der 1990er-Jahre eingestellt. Heute wird nur noch die Macintosh-Reihe hergestellt. Apple und Sun (Unix) sind die beiden einzigen Hersteller, die Hardware und Software (Betriebssystem und Anwenderprogramme) selbst entwickeln und auch zusammen vermarkten.

Die meisten anderen Hersteller, wie etwa Commodore und Schneider, verschwanden Anfang der 1990er-Jahre weitgehend vom Markt oder wandten sich wieder anderen Geschäftsfeldern zu (Atari). Die aktuelleren PC-Modelle von IBM, wie der PC 300GL, blieben weitgehend unbekannt und gingen auf dem Markt neben den Produkten anderer Hersteller unter. Ähnlich erging es dem Versuch von IBM, den Markt mit der Personal System/2-Reihe und dem Betriebssystem OS/2 zurückzuerobern.

Im Privatbereich wurden Heimcomputer und PC zunächst zum Experimentieren, Lernen und Spielen benutzt. Zunehmend wurden sie auch in Bereichen wie Textverarbeitung, Datenbanken und Tabellenkalkulation eingesetzt und fanden so Eingang in den betrieblichen Alltag.

[Bearbeiten] Moderne Personal Computer

Moderner PC-Nachbau (Midi-Tower)

Moderner PC-Nachbau (Barebone)

Die Leistungsmerkmale von Personal Computern nehmen seit ihrer Entstehung stetig zu. Neben den Aufgaben der Textverarbeitung und Tabellenkalkulation wurde der Multimedia-Bereich zu einem der Hauptanwendungsgebiete. Zumeist kommen dabei IBM-kompatible Computer auf x86-Basis zum Einsatz. Von den anderen Computerarchitekturen für Einzelplatzrechner ist im Jahr 2006 lediglich jene von Apple noch in größerem Umfang auf dem Markt vertreten.

Heute werden neben dem Betriebssystem des Marktführers Windows von Microsoft noch andere Systeme auf den Klonen eingesetzt. Diese Betriebssysteme kommen meist aus dem Unix- bzw. Linux-Umfeld. Auch das Apple-Betriebssystem ist seit der Version Mac OS X im Kern eine Unix-Variante (siehe auch Liste der Betriebssysteme).

[Bearbeiten] Verbreitung

Gemäß Eurostat verfügten 2006 in Dänemark 85 % der Haushalte über einen Personal Computer. Unter den EU-Mitgliedsländern folgten dahinter Schweden mit 82 % und die Niederlande mit 80 %. Deutschland lag mit 77 % an vierter Stelle, Österreich mit 67 % an achter Stelle und nahe dem EU-Durchschnitt von 62 % ^[1]. In den USA ist in etwa 71 % aller Haushalte ein Computer vorhanden ^[2]. Nach etwas älteren Zahlen (2005) war in der Schweiz in 77 % der Haushalte mindestens ein PC zu finden ^[3].

Deutlich geringer ist die Verbreitung von Personal Computern in Schwellen- und Entwicklungsländern, wo oft deutlich weniger als 10 % der Bevölkerung Zugang zu modernen Technologien und Kommunikationsmitteln haben (siehe dazu Digitale Kluft, 100-Dollar-Laptop).

51 Prozent der in der EU Beschäftigten sitzen mindestens einmal pro Woche am Computer.^[4] In Deutschland arbeiteten 2007 61 Prozent aller Arbeitnehmer am Computer. Der Durchschnittswert in den 27 EU-Mitgliedsstaaten lag 2007 bei 50 Prozent.^[5]

[Bearbeiten] Ressourcenverbrauch

Einer Studie aus dem Jahr 2004 zufolge ^[6] braucht man für die Herstellung eines Computers samt 17-Zoll-Röhrenmonitor 240 Liter fossile Brennstoffe. Geht man bei einem Gesamtgewicht des Systems – inklusive Röhrenmonitor – von rund 24 Kilogramm aus, ist das das Zehnfache seines Eigengewichts. Zusätzlich werden rund 22 kg Chemikalien und 1.500 kg Wasser benötigt – in der Summe also rund 1,9 Tonnen Rohstoffe.

[Bearbeiten] Stromverbrauch

Ein einzelner PC in Desktop-Ausführung brauchte in der Anfangszeit im Normalbetrieb größenordnungsmäßig um die 50 W an elektrischer Leistung. Bei den schnellsten heute (2007) erhältlichen Rechnern bewegt man sich schon jenseits der Grenze von 1 kW bei der Maximalleistung der stärksten PC-Netzteile. Der Verbrauch im Normalbetrieb liegt aber eher im Bereich von ca. 100-450 W.

Laptops und Notebooks, die mobil sein sollen und auf Akkubetrieb ausgelegt sind, versuchen möglichst sparsam mit der elektrischen Energie umzugehen, um möglichst lange Akkulaufzeiten zu erreichen, hier werden je nach Geschwindigkeitsanforderung und Auslastung zwischen ca. 15 W und (z. B. für mobile 3D-Grafik) deutlich über 100 W erreicht. Auch Industrie-PCs verwenden oft Laptop-Technik, das aber weniger aus Sparsamkeit, sondern um so auf bewegliche Teile in Gestalt von Lüftern verzichten zu können und so ihre mechanische Robustheit zu erhöhen.

Die noch kleineren UMPCs verbrauchen noch weniger Strom bis hinunter in die Größenordnung von 10 W, was man aber auch schon durch Zugeständnisse bei Funktionsumfang und Rechenleistung erkaufen muss.

Am wenigsten Strom – in der Größenordnung von einzelnen Watts – verbrauchen PDAs, die allerdings kaum noch zu den PCs gezählt werden können, sonst müsste man auch noch die immer leistungsfähigeren Handys und Smartphones mit einbeziehen.

[Bearbeiten] Stromsparen in der Praxis

Um gegenwärtig (Stand 2008) seinen PC möglichst sparsam betreiben zu können, empfiehlt sich die Beachtung gewisser Normen der Industrie.

Für Netzteile ist dies die 80-PLUS-Zertifizierung in Bronze, Silber oder Gold, nach der ENERGY-STAR-Richtlinie der US-Umweltbehörde EPA.

Die Performance pro Watt ist für Intel- oder AMD-Prozessoren besser, wenn diese auch im neuesten 45-nm-Fertigungsverfahren hergestellt wurden.

Einige Mainboards zum Beispiel die ASUS-P5Q-Serie mit der EPU-6-Engine bieten zudem auch eine Engergieverwaltung an, für die PC-Komponenten mit dem höchsten Stromverbrauch, sowie eine Kontrolle der Lüftersteuerung.

[Bearbeiten] Entsorgung

Personal Computer sind Elektronikkomponenten. Sie werden in Deutschland nach der Elektronikschrottverordnung von den Herstellern über Erfassungsstrukturen zurückgenommen.

Besitzer sind verpflichtet, die Geräte getrennt vom Restmüll den Erfassungsstellen zuzuführen. Die Rücknahme ist in Deutschland kostenfrei.

Veraltete, noch funktionsfähige PC können auch an Bastler oder Bedürftige weitergegeben werden – z. B. im Rahmen des Projektes linux4afrika.

[Bearbeiten] Literatur

• John Markoff: What the dormouse said. How the 60s Counterculture Shaped the Personal Computer Industry, New York, Viking 2005 ISBN 0-670-03382-0
• Scott Mueller: PC-Hardware Superbibel, mit DVD-ROM. Markt und Technik, April 2005, ISBN 3-8272-6794-3
• Hans Messmer, Klaus Dembowski: PC Hardwarebuch. Aufbau, Funktionsweise, Programmierung. Addison-Wesley, 15. Juni 2003, ISBN 3-8273-2014-3
• Andreas Stiller: Fröhliche Oldies. Der PC feiert seinen 20sten Geburtstag. In: c't. 18. Juni 2001. Heise Zeitschriften Verlag, S. 172 – 177, ISSN 0724-8679
• Roy A. Allan: A Bibliography of the Personal Computer, 2005, Im Internet veröffentlicht 2007 (engl.)

[Bearbeiten] Weblinks

• Frank Patalong (spiegel.de): 25 Jahre IBM-PC – Als die Dose unser Leben veränderte, 9. August 2006

[Bearbeiten] Quellen

1. ↑ BITKOM: PC-Ausstattung in Deutschland knackt erstmals 75-Prozent-Marke, 3. Januar 2007
2. ↑ Internet Finding Few Newcomers in 2006, 23. Februar 2006
3. ↑ Indikatoren: IKT-Ausstattung, Bundesamt für Statistik der Schweizerischen Eidgenossenschaft, 4. Januar 2007
4. ↑ heise.de: Jeder Zweite arbeitet am PC
5. ↑ golem.de: Zwei von drei deutschen Beschäftigten arbeiten am Computer
6. ↑ Studie „Computers and the environment“ von Rüdiger Kühr 2004