Halbleiter & Künstliche Intelligenz
Synchronisation von Mensch und Maschine
           

 

 

M E N S C H M A S C H I N E

 

 

 

 

 

B L O G

   

M E N S C H M A S C H I N E

   

K O N T A K T

   

H I N T E R G R U N D

            

 

   

L A P T O P   T E I L   3

   

   

 

 

 

N O T E B O O K

 

 

 

 

 

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Ein Notebook (englisch notebook ‚Notizbuch‘), auch Laptop (vom englischen ‚laptop‘ wörtlich für „auf dem Schoß“, übertragen „Schoßrechner“) ist eine spezielle Bauform eines Personal Computer mit folgenden grundlegenden Eigenschaften: In einem flachen rechteckigen Gehäuse ist auf der Oberseite eine Tastatur flächenbündig integriert. Diese ist im Zehnfingersystem bedienbar; dies impliziert Mindestgrößen für die Tasten und eine Tastaturbelegung gemäß ISO/IEC 9995-2, z. B. QWERTZ für den deutschsprachigen Anwendungsbereich. An diesem Gehäuse ist ein ähnlich großer Bildschirm beweglich angebracht, der so auf das Gehäuse geklappt werden kann, dass in zugeklapptem Zustand Bildschirmoberfläche und Tastatur innen liegen, und das Gesamtgerät so ohne spezielle Schutzanforderungen transportabel wird. Die Gelenke halten durch Haftreibung den aufgeklappten Bildschirm in jeder Position ohne weitere mechanische Stützung; das gesamte Gerät bleibt dabei stets kippsicher, da die gewichtsintensiven Bauteile zusammen mit der Tastatur im Grundgehäuse angeordnet sind. Das Gerät ist ohne weiteres Zubehör standort- und infrastrukturunabhängig uneingeschränkt verwendbar. Beim heutigen (2013) Stand der Technik bedingt dies eine integrierte Stromversorgung durch im Gehäuse fest oder auswechselbar angebrachte Akkus (oder Batterien, dies ist jedoch nicht üblich). Von der Größe und Leistungsfähigkeit her liegen Notebooks nach heutigen Maßstäben zwischen den größeren Desktop-Computern und den kleineren Tablets. Durch die Möglichkeit, hochwertige Grafikkarten und leistungsstarke Prozessoren einzubauen, verdrängt das Notebook in Kombination mit einer Dockingstation zunehmend den klassischen Arbeitsplatzrechner.

 

 

 

K O M P O N E N T E N

 

Die Komponenten eines tragbaren Computers sind für den mobilen Einsatz optimiert.
 

 


P R O Z E S S O R

 
Der Einbau eines speziellen Notebookprozessors (Intel: Intel Core i, Intel Core Duo, Intel Core 2 Duo, Pentium Dual-Core, Pentium M, Celeron M, Atom; AMD: Athlon XP-M, Sempron, Turion 64, Turion 64 X2; Transmeta Efficeon, IBM/Motorola G4, VIA C7-M) reduziert die Leistungsaufnahme und verlängert so die Akkulaufzeit gegenüber kostengünstigeren Desktop-Prozessoren. In manchen Mobilrechnern werden jedoch aus Kosten- oder Leistungsgründen auch normale Desktop-Prozessoren verwendet.
 

 


B I L D S C H I R M

 
Üblicherweise werden in Notebooks heute TFT-Flachbildschirme in Größen zwischen 10,4 und 20 Zoll und in Bildauflösungen zwischen XGA (1024 × 768 Punkte) und WUXGA (1920 × 1200 Punkte) verbaut, inzwischen praktisch ausschließlich in den Breitbild-Formaten 16:10 und 16:9. Netbooks schließen jeweils am unteren Ende der Skala an und sind bis hinunter zu etwa 7 Zoll bei meist 1024 × 600 Pixeln verfügbar. Fast alle Bildschirme sind durch die Verwendung von günstigen TN-Panels auch Standardmonitoren für PCs hinsichtlich der maximalen Helligkeit, der darstellbaren Farben (6 Bit statt 8 pro Farbkanal), des Kontrasts und der Blickwinkel-abhängigen Farbstabilität unterlegen. Hochwertige Paneltypen (IPS, MVA/PVA) werden nur vereinzelt angeboten. Häufig werden Bildschirme mit spiegelnder Oberfläche verwendet, welche für den mobilen Einsatz allerdings nur schlecht geeignet sind. Vereinzelt gibt es jedoch noch oder wieder Geräte mit entspiegelten Bildschirmen, welche auch bei Tageslicht nutzbar sind. Transreflektiv ausgeführte Bildschirme sind nur in Nischenanwendungen zu finden. Üblicherweise ist es möglich, über VGA, DVI, HDMI oder (Mini-)DisplayPort einen externen Bildschirm anzuschließen und diesen zusätzlich oder anstatt des eingebauten Displays zu verwenden.
 

 


Z E I G E G E R Ä T

 
Die derzeit am weitesten verbreiteten Zeigegeräte in Notebooks sind Touchpads. Eher selten und herstellergebunden werden auch Trackpoints angeboten. Manche Notebooks sind mit berührungsempfindlichen Bildschirmen – sogenannten Touchscreens – ausgestattet, etwa um eine gute Bedienbarkeit mit Stiften oder Fingern zu ermöglichen. Bei Geräten, die auch als Tablet PCs verwendet werden können, sind in den Bildschirm integrierte Digitizer üblich. Bevor sich Touchpads und Trackpoints durchsetzten, waren Trackballs als Zeigegeräte verbreitet.
 

 


T A S T A T U R

 
Die in Laptops eingebauten Tastaturen lassen meist den üblichen Ziffernblock von Desktop-Tastaturen und manchmal auch die Pos1-Taste und Ende-Taste missen. Ein dedizierter Ziffernblock fehlt bei kompakten Geräten praktisch immer, lediglich bei Notebooks mit 17-Zoll-Bildschirmdiagonale und größer ist genügend Platz dafür vorhanden. Bei kleineren Geräten ist über die FN-Taste ein Teil der Tastatur als Ziffernblock umbelegbar, der allerdings dann nicht zusammen mit der Buchstabentastatur verwendet werden kann, da diese dann (zumindest teilweise) ausgeblendet ist. In vielen Subnotebooks kommen Tastaturen mit engerem Tastenlayout als den üblichen 19 mm × 19 mm zum Einsatz, was unter Umständen eine gewisse Eingewöhnungszeit benötigt. Laptoptasten lassen sich leichter drücken und sind um einiges leiser als die Tasten normaler Desktop-Tastaturen.

 

 

S C H N I T T S T E L L E

 
Eine weitere Notebook-Spezialität sind die manchmal noch vorhandenen PCMCIA-Steckplätze (auch PC-Card oder CardBus genannt) zum Einschub von Erweiterungskarten, die mittlerweile aber durch die modernere Variante ExpressCard ersetzt wird oder ganz weggefallen ist. Die Zahl der Schnittstellen ist meist gegenüber Desktop-PCs reduziert, so fehlen ältere Schnittstellen wie Parallel- oder RS232-Port, es stehen weniger USB-Buchsen zur Verfügung. Der FireWire-Anschluss ist, falls vorhanden, bei den meisten Notebooks nur vier- statt sechspolig ausgeführt, d. h. bietet keine Stromversorgung der angeschlossenen Geräte. Auch sind die Audio-Schnittstellen oft eingeschränkt.
 

 


A R B E I T S S P E I C H E R

 
Die meisten Notebooks bieten nur zwei Speicherbänke anstelle der in Desktop-PCs üblichen zwei bis sechs. Gerade bei sehr günstigen Geräten kann es zudem vorkommen, dass ein Speichermodul fest verlötet ist und somit für Laien nicht austauschbar ist. Die Maximalbestückung ist dann entsprechend limitiert. Notebooks nutzen kleinere Module (SO-DIMM) als Desktop-Rechner, was die Bestückung zusätzlich einschränkt. Gerade hochkapazitive Module sind auf die Verwendung der neuesten Chipgeneration angewiesen und daher extrem teuer. Registered- und ECC-Speicher ist quasi nicht verfügbar.
 

 


F E S T P L A T T E

 
Auch die Festplatte ist auf üblicherweise 2,5 Zoll miniaturisiert; Subnotebooks sind mit 1,8 Zoll ausgestattet. Die 2,5-Zoll-Platten arbeiten etwa ein Drittel langsamer als Desktop-Platten und bieten, je nach Bauhöhe, nur 750 (9,5 mm, übliche Bauform) bis 1500 GB (12,5 mm, nur mobile Workstations). In 3,5-Zoll-Bauform sind dagegen bis zu 3000 GB verfügbar. Die 1,8-Zoll-Platten sind demgegenüber nochmals deutlich eingeschränkt und werden zurzeit besonders stark durch SSDs verdrängt, welche keinerlei Nachteile durch die Bauform haben. Für die früher verbauten ATA-Festplatten wurde eine eigene platzsparende Anschlussnorm (ATAPI-44) geschaffen, die neben Daten- und Steuerbus auch die Stromversorgung in die Steckerleiste integriert. Für den Betrieb einer Notebook-Festplatte an einem Desktop-PC (z. B. zur Datenrettung) ist ein entsprechender Adapter erforderlich. Die heutigen SATA-Festplatten im Notebookformat sind dagegen völlig pin-kompatibel zu 3,5″-Laufwerken und benötigen für einen Einsatz in Desktoprechnern lediglich noch einen Einbaurahmen. Notebookplatten nutzen ausschließlich 5 V Versorgungsspannung, was sie von Desktoplaufwerken unterscheidet. Die meisten Notebooks haben eine Festplatte, wenige Geräte haben mehrere.
 

 


O P T I S C H E S   L A U F W E R K

 
In der Regel haben Notebooks auch ein CD-, DVD- oder Blu-ray-Laufwerk, welches meist dem Slimline-Standard genügt. Die Brennmöglichkeit von CD und DVD ist Standard (sofern ein Laufwerk vorhanden), während Blu-ray-Brenner noch eher selten und teuer sind. Die Bauhöhe der Laufwerke beträgt üblicherweise 12,7 mm, obwohl auch 9,5 mm über den Superslimline-Standard möglich sind. Die kompaktere Bauform geht jedoch mit höheren Anforderungen an Elektronik und Mechanik einher, weswegen meist der etwas größere Formfaktor gewählt wird. In den Spezifikationen zur SATA-6-Gb/s-Norm sind außerdem neue Konnektoren für eine nur 7 mm hohe Laufwerksgeneration genannt. Allen optischen Notebooklaufwerken ist gemein, dass sie zum Einbau in einen herstellerspezifischen Rahmen gesetzt werden müssen und zumeist auch eine dem Notebookdesign entsprechende Frontblende erhalten.

 


S T R O M V E R S O R G U N G

 
Für den stationären Betrieb verfügen alle Notebooks über eine eingebaute oder externe Stromversorgung zum Betrieb des Gerätes und zum Laden des Akkus für den mobilen Betrieb. Im mobilen Einsatz verwenden fast alle modernen Notebooks Lithium-Ionen-Akkus zur Stromversorgung. Noch vor wenigen Jahren waren Akkus mit Nickel-Metall-Hydrid-Technik verbreitet, davor Akkus mit Nickel-Cadmium-Technik. Künftig könnten Lithium-Polymer-Zellen zum Standard werden, sind zurzeit aber noch eher selten zu finden. Übliche Laufzeiten von Notebooks im Akkubetrieb liegen je nach Energieverbrauch und Akku-Kapazität bzw. Zellenanzahl zwischen einer halben und acht Stunden. Während in den Anfängen der mobilen Computer diese Akkus fest eingebaut waren, sind sie heutzutage – von wenigen Ausnahmen wie bei den Apple MacBooks abgesehen – jederzeit und ohne Werkzeug austauschbar. Einige Modelle können optional mit einem zweiten Akku bestückt werden, um die Laufzeit zu erhöhen. Der Zusatzakku wird oftmals als Ersatz für das optische Laufwerk eingesetzt (drei Zellen), bei manchen Modellen kann er aber auch unterhalb des Hauptakkus angebracht werden und daher größer ausfallen (drei bis zwölf Zellen). Geladen werden die Akkus aus dem Niederspannungsnetz, dem Zigarettenanzünder von Kraftfahrzeugen oder der vergleichbaren sogenannten EmPower-Steckdose in Verkehrsflugzeugen (meist als Adapter auf den Zigarettenanzünder-Stecker).

 


W E I T E R E   M Ö G L I C H E   K O M P O N E N T E N

 
Kartenleser für Speicherkarten aus Digitalkameras, Mobiltelefonen und MP3-Playern Webcam für Videotelefonie Fingerabdruck-Scanner Smartcard-Lesegeräte (z. B. für Verschlüsselung, elektronische Signatur oder HBCI) Dockingstation oder Portreplikator zum Anschluss von Peripheriegeräten Blickschutzfilter Notebook-Kühler
 

 


H Ä U F I G E   F E H L E R Q U E L L E


Viele Prozessoren in Notebooks haben eine Abschaltfunktion, wenn die Temperatur im Gerät auf einen höheren Wert als vorgesehen ansteigt. Deshalb ist das einwandfreie Funktionieren der Kühlung über den Lüfter Voraussetzung für den laufenden Betrieb. Eine Heatpipe aus Kupfer im Notebook, welche die Wärme der Leistungs-Bauelemente aufnimmt, führt in dem gezeigten Beispiel rechts im Bild die Wärme an einen Kühlkörper. Durch Schlitze im Kühlkörper kann mit dem Lüfter Luft zum Abführen der Wärme aus dem Gehäuse geblasen werden. Verstopfen die Schlitze im Kühlkörper durch Staub und Schmutz, dann wird die Kühlung verschlechtert. Im Grenzfall bei einer totalen Verstopfung kann gar nicht mehr gekühlt werden, die Temperatur im Gerät steigt an, der Rechner schaltet sich nach einigen Minuten Betrieb ab. Ist der Kühlkörper von außen sichtbar, dann kann mit einem zugeschnittenen Stückchen dickeren Papiers die Lüftung Schlitz für Schlitz wieder gangbar gemacht werden. Ansonsten hilft nur eine Reinigung des Kühlkörpers durch Öffnen des Gerätes.

 

 

 

 [Quelle: Wikipedia]

 

 

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