Hardware Flashcards
Was zeichnet einen nicht flüchtigen Speicher aus?
Ein Speichermedium, das nach Abschalten der Stromversorgung die Daten trotzdem dauerhaft speichern kann.
Beispiel: HDD, SSD
Was zeichnet einen flüchtigen Speicher aus?
Daten können nur gespeichert werden, solange eine Stromversorgung besteht
Beispiel: RAM
Was bedeutet Zugriffszeit
Die Zeitspanne, die es dauert eine Anfrage von Lesen oder Schreiben von Daten an den Speicher zu versenden und dem Zeitpunkt, an dem diese Daten dann zur Verfügung stehen.
Datenrate
Rate, in der Daten in den und aus dem Speicher gelesen werden können.
Was ist eine ROM
Read only Memory
Wo finden ROM’s bis heute Einsatz?
Als CD oder DVD aber auch in kritischer Infrastruktur, da durch eine ROM garantiert werden kann, dass sich hier kein Virus einschleicht.
Nenne ein paar ROM Varianten
PROM (programmal ROM)
EPROM (erasable PROM)
EEPROM (electrically erasable PROM)
Was ist der Vorteil von Flash-Speichern gegenüber ROM’s
Es lassen sich mehrerer Bytes gleichzeitg beschreiben /löschen. Dadurch ist ein deutlich höherer Datendurchsatz möglich
Was ist ein Flash-Speicher
Ein nicht flüchtiger Speicher, der einen schnellen Zugriff an seine Daten ermöglicht.
Welcher Flash-Speicher wird häufig in USB’s und SSD’s verwendet?
NAND-Typ Flüchtige Speicher.
NAND-Flash unterstützt schnelle Schreib- und Löschoperationen, was ihn ideal für Massenspeicheranwendungen macht.
Daten können in kleineren Blöcken gelöscht und neu beschrieben werden.
Was bedeutet Embedded?
Komponenten, die Teil eines Gesamtsystems sind, aber technologisch unterschiedlich aufgebaut sind
Wofür steht RAM
Random Access Memory
Vorteile von SRAM
Die Speicherzellen müssen nicht permanent nachgeladen werden, wodurch eine hohe Zugriffsrate möglich ist.
Wird dauerhaft eine geringe Spannung bereitgestellt, kann der Ist-Zustand über viele Jahre erhalten bleiben.
Was ist SRAM und wo kommt er zum Einsatz?
Static RAM. Bei 0V Spannung ist es eine Binäre 0, bei 3V Spannung eine 1.
Kommt als Cache oder Registerspeicher zum Einsatz. Beispiel: BIOS Einstellungen werden auf einem SRAM abgespeichert.
Was ist DRAM?
Dynamic RAM. Hat eine hohe Datendichte auf 10% der Fläche eines SRAM’s
Was ist der Refreshzyklus?
Da sich DRAM’s schnell entladen, muss die Spannung regelmäßig (bei 64bit RAM alle 64ms) aufgefrischt werden.
Währenddessen kann nicht auf den Speicher zugegriffen werden.
Was ist Multi Channel RAM?
Die Fähigkeit eines Speichercontrollers, mehrere RAMs parallel zu betreiben. Es gibt Dual, Triple und Quad-Channels.
Erkläre den Aufbau eines typischen Prozessors
Core 1 -> L1 Cache -> L2 Cache -> L3 Cache (alle Cores laufen in den selben L3 Cache) -> System Memory
Was ist ein Header
Ein Datenbereich, der Informationen zur Herkunft des Paketes und dessen Ziel enthält. Außerdem enthält es Informationen zur Fehlerkorrektur.
Wofür steht Topologie
Hierarchie in der Geräte in einem Bussystem aufgeteilt sind. Ganz oben steht der PC als Host und darunter die an ihm angeschlossenen Geräte, wobei diese nach zwischen geschalteten HUB’s geordnet sind.
Was ist Thunderbolt?
Thunderbolt ist ein USB-Protokoll. Er hat eine extrem hohe Datenrate von bis zu 40Gibt/sec.
Fasse die Vorteile von USB 3.2 in einem Satz zusammen
Ein USB-Anschluss, der mindestens mit USB 3.2 Gen 2 konform ist und die USB-PD-Spezifikationen erfüllt, stellt
eine Kombination aus einer schnellen Datenschnittstelle und einem bidirektionalen Energieverteilsystem dar.
Was ist ein Motherboard
Zentraler Verbindungsort eines Computers. Hier werden alle wichtigen Komponenten miteinander verknüpft.
Nenne USB-Protokolle
Thunderbolt, DisplayPort, USB 3.2
Was ist UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)?
Es bezeichnet, die von dem Produzenten eines Motherboards bereitgestellte Firmware. Diese ist auf dem Motherboard installiert und meist nicht änderbar.
Früher war der Standard BIOS seit 64-bit Systemen UEFI. Diese erweitert die Funktionalität des BIOS, schafft dieses aber nicht ab.
Was ist die Startroutine
Nach Einschalten des Computers übernimmt das UEFI und löst den Bootloader aus, welcher das installierte Betriebssystem startet.
Was ist PCIe (Peripheral Component Interconnect Express BUS)
Ein extrem schnelles Bussystem. Es wird vor allem bei Grafikkarten und SSDs eingesetzt. Bei PCIe’s gibt es sogenannte Lanes auf denen die Daten übertragen werden. Diese Lanes sind skalierbar, somit kann man 4x, 8x 16x etc. Lanes haben. Dies erhöht die Datenübertragungsrate deutlich.
Nenne Festplattenspeicher
SSD, HDD
Was zeichnet eine HDD aus?
Bei HDD’s wird eine magnetisierbare Schicht auf einer Aluminiumplatte entweder auf den Nordpol oder Südpol gestellt. Dadurch wird binäre Information dauerhaft abgespeichert.
Was sind Vor und Nachteile von HDD’s
Vorteil: Viel Speicherplatz auf besonders günstigem Material
Nachteil: Die Lesegeschwindigkeit ist nicht weiter skalierbar, wodurch die Festplatte ein Bottleneck darstellt
Was versteht man unter einem Festplattenlaufwerk?
Ein Gerät, welches sich in einem staubdichten Gehäuse befindet und Platten enthält, auf denen Daten magnetisch gespeichert werden können
Wofür steht MTBF (Mean Time Between Failures)?
Die durchschnittliche Zeit, bis die Festplatte ausfällt
Nenne ein Beispiel für ein magnetisches und ein optisches Laufwerk
magnetisch: Festplatte, Magnetband
optisch: CD, DVD, BlueRay
Was ist das SMR (Shingled Magnetic Recording) Verfahren?
Beim Schreiben auf einer magnetischen Festplatte, ist der Schreibkopf breiter als eine einzelne Spur. Somit kann man entweder genug Platz lassen, dass dieser keinen Einfluss auf die anderen Spuren hat. Oder man teilt die Spuren in Bänder ein. Wird auf einer Spur nun geschrieben, gibt es einen kaskadierenden Effekt.
Beispiel. Spur 1 soll beschrieben werden, somit wird Spur 2 auch überschrieben. Diese muss also zwischengespeichert werden und dann wieder nachgeschrieben werden. Dies zieht sich dann über das gesamte Band.
Aus welchen Dingen setzt sich die Zugriffszeit bei HDDs zusammen?
Reaktionszeit des Laufwerks,
Suchzeit der richtigen Spur,
Latenzzeit (warten bis die Daten auf der Spur erscheinen),
Zeit des Lesens
Woraus sind SSDs aufgebaut?
Aus NAND-Flash-Speicherchips. Es gibt hier keine rotierende Scheibe mehr
Was ist NVMe (Non-Volatile Memory express)?
Ein Protokoll, das speziell für den Zugriff auf SSD’s entwickelt wurde. Es bietet eine deutlich höhere Übertragungsrate als herkömmliche auf SATA basierende Anschlüsse. Es selbst ist aber kein Anschluss! SATA unterstützt diesen Standard nur nicht!
