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Zusammenfassung vom Unterkapitel Datenübertragung und Bussysteme

20. Mai 2009 Roland

Dieser Artikel ist Teil 6 von 12 der Artikelserie Handbuch für Fachinformatiker

Handbuch für Fachinformatiker

Welche Art von Datenübertragung erfüllt denn nun die gewünschten Kriterien wie Geschwindigkeit und korrekte Übertragung?
Eigentlich erfüllen sowohl serielle als auch parallele Datenübertragung die gewünschten Kriterien. Es kommt ganz auf den Anwendungsfall darauf an. Für “längere” Distanzen z.B. von der Festplatte zum Prozessor eignen sich serielle Datenbusse. Daher werden auch seit einigen Jahren SATA-Festplatten eingesetzt. Hierbei werden die Daten über ein ein Kabel mit acht Adern “der Reihe nach” übertragen. Der Vorteil ist, dass man im Rechnergehäuse nun dünnere Kabel einsetzen konnte, und sich zusätzlich die Datenübertragungsrate erhöht hat. (Eine Beispielrechnung). Die parallele Datenübertragung weist Schwächen auf, wenn es um “längere Distanzen” geht. Darüber hinaus entstehen durch die eng zusammenliegenden parallelen Kabel Störsignale, welche sich noch zusätzlich erhöhen, umso länger das Kabel ist oder wenn das Kabel verformt wird ( z.B. Knick im Kabel).
Außerdem müssen bei der parallelen Übertragung die Signale auch gleichzeichtig ankommen. Und umso schneller man diese Daten auf langer Strecke “durchjagt”, entstehen Kollisionen. Somit wäre parallele Übertragung auf kürzeren Strecken besser.

Wo werden Sie eingesetzt?

Die serielle Übertragung wird bei allen Datenübertragungen über größere Entfernungen verwendet, da sie ja wie oben erwähnt sehr störsicher sind. Also u.a. bei:

  • internen Festplatten
  • externen Festplatten
  • Maus und Tastatur
  • USB ist ebenfalls ein serieller Bus
  • Firewire

Parallele Datenübertragung :

  • Alles was an die SCSI-Schnittstelle passt ( Drucker, Scanner, usw.)
  • CD/DVD-ROM
  • Brenner
  • Floppy
  • Zip

Auf dem Mainboard wird aufgrund der physikalisch “kurzen Wege” ebenfalls parallele Datenübertragung angewendet.

Wie funktioniert die Kommunikation der Peripheriegeräte mit dem Prozessor?

Sehen wir uns mal in vereinfachter Form ein Mainboard in einer sogenannten “Bridge-Architektur” an:
vereinfachter_chipsatz
Nehmen wir an, wir möchten Daten aus unserer SATA-Festplatte oder USB-Stick verarbeiten. Was in jedem Fall klar ist, ist das diese Daten seriell übertragen werden. Und das geschieht bis zur Southbridge. Bei der Southbridge handelt es sich um eine Recheneinheit (Prozessor), welche die Schnittstellen zu Peripheriegeräten verwaltet. Zusätzlich nimmt er die eingehenden parallelen und seriellen Daten entgegen, und passt sie für die weitere Verarbeitung an.
Die nächste Etappe ist die Northbridge( auch Master Controller Hub genannt). Sie verbindet den Prozessor mit dem RAM. Da die CPU mittlerweile höher taktet als der RAM hat man diese Teile getrennt und über die Northbridge verbunden. Auch die Grafikkarte ist direkt mit der Northbridge verbunden, da auch hier korrekte Daten in sehr schneller Form ausgetauscht werden müssen. Die Northbridge ist sozusagen der Vermittler. Er koordiniert die unterschiedlichen Taktraten von RAM, CPU, und Peripherie.
Die letzte Schnittstelle vor der CPU ist der Frontside Bus (FSB). Dieser Bus ist eine Direktverbindung von der Northbridge zur CPU. Je höher die Datenübertragungsrate eines FSB ist, umso effizienter kann die CPU arbeiten.

Auf welches Bauteil achte ich besonders bei einem Rechner?

Diese Antwort kann man nicht geben, denn das Zusammenspiel der einzelnen Bauteile bestimmt die optimale Leistung. Aber man kann sagen, dass das Mainboard die Hauptrolle darin spielt. Somit sollte man bei der Auswahl eines Rechners zumindest mal

  • CPU-Typ
  • Arbeitsspeicher
  • Chipsatz
  • Geschwindigkeit des FSB

mit anderen vergleichen. Andere Bauteile wie Grafikkarte, Soundkarte, Größe der Festplatte usw. hängen wieder mal vom Anwendungsfall ab.

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Der Beitrag wurde am Mittwoch, den 20. Mai 2009 um 16:31 Uhr veröffentlicht und wurde unter Azubi-Ecke, Guggat emol, Handbuch für Fachinformatiker abgelegt.
Kurzlink: http://www.baldenhofer.eu/blog/?p=1114

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Eine Reaktion zu “Zusammenfassung vom Unterkapitel Datenübertragung und Bussysteme”

  1. Roland sagt:
    20. Mai 2009 um 17:18

    Schon viel besser!
    Klingt zum Einen ganz nach Jozo und zum Anderen sind die Informationen viel tiefgründiger. Ich denke mal, du hast heute einiges gelernt :)

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