Klasse 7 · Informatik · Lerneinheit 1

Was ist ein
Personal Computer?

Von der CPU bis zur Wasserkühlung — lerne alle wichtigen Bauteile eines PCs kennen und verstehe, wie sie zusammenarbeiten.

PC-Bauteile

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Was steckt in einem PC?

Ein PC (Personal Computer) ist ein Gerät für eine einzelne Person. Er besteht aus mehreren Bauteilen, die gemeinsam Aufgaben erledigen. Klicke auf die Karten, um mehr zu erfahren.

🧠

Prozessor (CPU)

Das Gehirn des PCs — er rechnet alles aus.

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CPU

Die CPU (Central Processing Unit) ist der Herzstück jedes Computers. Sie führt alle Befehle des Betriebssystems und der Programme aus.

Die Geschwindigkeit wird in Gigahertz (GHz) gemessen. Ein Prozessor mit 3,2 GHz kann 3,2 Milliarden Schritte pro Sekunde ausführen!

Da die CPU beim Arbeiten sehr heiß wird, braucht sie unbedingt einen Kühlkörper und einen Lüfter.

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Arbeitsspeicher (RAM)

Das Kurzzeitgedächtnis — nur solange der PC läuft.

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RAM

RAM (Random Access Memory) speichert alle Daten, mit denen der Computer gerade arbeitet: offene Programme, Texte, Bilder, Spieledaten.

⚠️ Wenn du den PC ausschaltest, ist der RAM-Inhalt weg! Deshalb musst du Dateien immer speichern.

Mehr RAM = flüssigeres Arbeiten. Wenn zu wenig RAM vorhanden ist, wird der PC langsamer.

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Festplatte / SSD

Der Langzeitspeicher — bleibt auch nach dem Ausschalten.

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HDD/SSD

Festplatte (HDD) und SSD sind der dauerhafte Speicher des Computers. Hier sind gespeichert: das Betriebssystem, alle Programme und deine Dateien.

HDD: speichert auf drehenden Scheiben → günstiger, aber langsamer und lauter.
SSD: speichert elektronisch → schneller, leiser, aber teurer.

🎮

Grafikkarte (GPU)

Der Maler des PCs — zeichnet alle Bilder auf dem Bildschirm.

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GPU

Die GPU (Graphics Processing Unit) berechnet, was auf dem Bildschirm erscheint — Pixel für Pixel. Sie kann tausende Aufgaben gleichzeitig erledigen.

Für einfache Aufgaben reicht oft die Onboard-Grafik (im Prozessor integriert). Für Spiele, 3D oder Videobearbeitung braucht man eine eigene Grafikkarte.

Netzteil (PSU)

Das Stromwerk — versorgt alle Bauteile mit Energie.

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Netzteil

Das Netzteil nimmt 230 Volt Wechselstrom aus der Steckdose und wandelt ihn in kleinere Spannungen um (12 V, 5 V, 3,3 V), die die Bauteile brauchen.

Es schützt auch vor Überspannung, Kurzschluss und Überhitzung. Die Leistung wird in Watt (W) gemessen: Büro-PC ~300–400 W, Gaming-PC ~600–1000 W.

📦

Gehäuse & Kühlung

Der Rahmen — schützt und kühlt alle Bauteile.

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Gehäuse

Das Gehäuse schützt alle Bauteile vor Staub und Beschädigungen und sorgt für gute Luftzirkulation (Kühlung). Es hat USB-, Audio- und HDMI-Anschlüsse.

Für Hochleistungs-PCs gibt es auch Wasserkühlungen: Statt Luft wird Wasser durch dünne Schläuche gepumpt, um CPU und GPU zu kühlen.

Wasserkühlung

Erkunde die Bauteile

Klicke auf ein Bauteil und erfahre im Detail, was es tut und wie es sich von anderen unterscheidet.

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RAM vs. Festplatte

Die zwei wichtigsten Speicher im PC haben grundlegend verschiedene Aufgaben. Hier siehst du den Unterschied auf einen Blick.

💾 RAM – Kurzzeitgedächtnis

  • Speichert Daten nur solange der PC läuft
  • Wird beim Ausschalten automatisch geleert
  • Extrem schnell (für laufende Programme)
  • Beispiel: Offener Browser, laufendes Spiel
  • Typische Größe: 8–32 GB
RAM

💿 SSD/HDD – Langzeitgedächtnis

  • Speichert Daten dauerhaft — auch ohne Strom
  • Inhalte bleiben beim Ausschalten erhalten
  • Langsamer als RAM (aber viel mehr Platz)
  • Beispiel: Windows, Word, deine Fotos
  • Typische Größe: 250 GB – 4 TB
SSD Typen

HDD vs. SSD vs. NVMe-SSD

Nicht alle Speicher sind gleich schnell. Hier ein Überblick über die drei wichtigsten Typen.

🔁

HDD (Festplatte)

Speichert auf drehenden magnetischen Scheiben.

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Hat bewegliche Teile → anfälliger, lauter, langsamer. Günstiger pro Gigabyte.
Gut für: große Datenmengen zu niedrigen Kosten (Backup, Archiv).

SATA-SSD

Elektronisch, keine Bewegung — viel schneller als HDD.

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Keine beweglichen Teile → leiser, robuster, schneller als HDD.
Kommt im 2,5-Zoll-Format oder als M.2-Riegel.
Gut für: System-Laufwerk, alltägliche Nutzung.

🚀

NVMe-SSD

5–7× schneller als SATA-SSD — das Spitzenmodell.

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SSD Typen

NVMe ist ein modernes Übertragungsverfahren, das viel schneller als SATA ist.
Kommt nur als kleiner M.2-Riegel.
Gut für: Spiele, Videobearbeitung, schnelle Startzeiten.

Teste dein Wissen

Bringe die Bauteile in die richtige Reihenfolge — von der langsamsten zur schnellsten Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Sortieraufgabe: Geschwindigkeit

Sortiere von langsam (oben) nach schnell (unten). Ziehe die Elemente in die richtige Reihenfolge.

  • 🔁HDD (Festplatte)
  • 🚀NVMe-SSD
  • 💾RAM (Arbeitsspeicher)
  • SATA-SSD

Ordne jedem Begriff die richtige Beschreibung zu — klicke auf eine Karte, um sie aufzudecken.

GHz
Was bedeutet das?
Gigahertz — Maßeinheit für die Prozessorgeschwindigkeit. 1 GHz = 1 Milliarde Schritte pro Sekunde.
Onboard-Grafik
Was bedeutet das?
Eine in die CPU eingebaute Grafikkarte. Ausreichend für alltägliche Aufgaben, aber schwächer als eine separate GPU.
Watt (W)
Was bedeutet das?
Maßeinheit für elektrische Leistung. Das Netzteil gibt die Leistung in Watt an — mehr Bauteile = mehr Watt nötig.
Auslagerungsdatei
Was bedeutet das?
Wenn der RAM voll ist, lagert Windows Daten auf die Festplatte aus. Das macht den PC deutlich langsamer.

Alles ist ein Computer

PC, Smartphone, Smart-TV, Spielekonsole — sie alle funktionieren nach denselben Prinzipien. Klicke auf ein Gerät und entdecke, welche Bauteile drin stecken.

Alle Geräte im Überblick
Smartphone Innenleben

Smartphone — Innenleben

SoC Nahaufnahme

Der SoC-Chip unter der Lupe

📱 Smartphone

Im Smartphone stecken die gleichen Grundbausteine wie im PC — nur viel kleiner und auf einem einzigen Chip vereint:

  • SoC System on a Chip — enthält CPU, GPU und RAM auf einem einzigen winzigen Chip
  • Flash-Speicher Ersatz für die Festplatte — speichert Apps, Fotos, Videos dauerhaft
  • Akku Ersatz für das Netzteil — portabler Stromspeicher
  • Kamera Eingabegerät — wie eine Webcam beim PC
💡 Der SoC macht das Smartphone so kompakt: Was beim PC 3 separate Bauteile sind (CPU + GPU + RAM), passt hier auf einen Chip kleiner als ein Fingernagel.

Der entscheidende Unterschied

Was beim PC aus 5 separaten Bauteilen besteht, passt beim Smartphone auf einen einzigen winzigen Chip.

PC vs Smartphone Vergleich

Aufgabe: Was steckt drin?

Ordne jedem Gerät das passende Merkmal zu — klicke zum Aufdecken.

📱

Smartphone

Was ist das Besondere an der Hardware?

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CPU, GPU und RAM sitzen auf einem einzigen SoC-Chip. Das macht das Gerät so klein und energiesparend — aber auch schwerer aufrüstbar.
🎮

Spielekonsole

Warum braucht sie so viel Kühlung?

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Der leistungsstarke SoC berechnet komplexe 3D-Grafiken in Echtzeit — das erzeugt viel Wärme. Ohne Kühlung würde der Chip überhitzen und gedrosselt werden.
📺

Smart-TV

Was macht ihn "smart"?

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Ein eingebauter SoC mit Betriebssystem (z.B. Android TV) ermöglicht Apps, Streaming und Internet — ohne diesen Chip wäre es nur ein normaler Bildschirm.
🔌

Einplatinen-Computer

Was hat er, das andere nicht haben?

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GPIO-Pins — programmierbare Kontakte, an die man Sensoren, LEDs oder Motoren anschließen kann. Damit wird der Raspberry Pi zur Steuerzentrale für eigene Projekte.

Prüfe dein Wissen

8 Fragen — du bekommst sofort Rückmeldung. Wie gut kennst du die PC-Bauteile?

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Klicke auf eine Karte, um die Definition zu sehen.

Diskussion & Nachdenken

„Wenn du einen schnelleren PC kaufen willst, welches Bauteil würdest du zuerst aufrüsten — RAM, SSD oder CPU? Warum?"

Aufgaben für die Diskussion

  1. Erkläre einem Mitschüler mit eigenen Worten den Unterschied zwischen RAM und SSD.
  2. Warum braucht ein Gaming-PC mehr Watt als ein normaler Büro-PC?
  3. Stell dir vor, dein PC hat nur 4 GB RAM. Was passiert, wenn du viele Programme gleichzeitig öffnest?
  4. Recherchiere: Was kostet eine NVMe-SSD mit 1 TB? Was kostet eine HDD mit 1 TB? Was ist günstiger pro GB?