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Unsere Top 4 Empfehlungen im Gaming PC im Test 2020

Gaming PC im Test – Computer werden als Steuerungssysteme für eine Vielzahl von Industrie- und Verbrauchergeräten verwendet. Dazu gehören einfache Spezialgeräte wie Mikrowellenherde und Fernbedienungen, Fabrikgeräte wie Industrieroboter und computergestütztes Design, aber auch allgemeine Geräte wie Personalcomputer und mobile Geräte wie Smartphones.

Das Internet wird auf Computern betrieben und verbindet Hunderte von Millionen anderer Computer und deren Benutzer.
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Gaming PC im Test – Vergleich heute zu früher

Die frühen Computer wurden nur als Rechengeräte konzipiert. Seit dem Altertum halfen einfache manuelle Geräte wie der Abakus den Menschen beim Rechnen. Zu Beginn der industriellen Revolution wurden einige mechanische Geräte gebaut, um langwierige Aufgaben zu automatisieren, wie z.B. Führungsmuster für Webstühle. Komplexere elektrische Maschinen führten Anfang des 20. Jahrhunderts spezialisierte analoge Berechnungen durch. Die ersten digitalen elektronischen Rechenmaschinen wurden während des Zweiten Weltkriegs entwickelt. Auf die ersten Halbleitertransistoren Ende der 40er Jahre folgten Ende der 50er Jahre die siliziumbasierte MOSFET- (MOS-Transistor) und monolithisch integrierte Schaltkreis- (IC) Chiptechnologie, die in den 70er Jahren zur Mikroprozessor und Mikrocomputer-Revolution führten. Die Geschwindigkeit, die Leistung und die Vielseitigkeit von Computern haben seitdem dramatisch zugenommen, wobei die Anzahl der MOS-Transistoren (wie durch das Moore’sche Gesetz vorhergesagt) in rasantem Tempo zunahm, was zur digitalen Revolution während des späten 20. bis frühen 21. Jahrhunderts führte.

Konventionell besteht ein moderner Computer aus mindestens einem Verarbeitungselement, typischerweise einer Zentraleinheit (CPU) in Form eines Metalloxid-Halbleiter-Mikroprozessors (MOS), zusammen mit einer Art von Computerspeicher, typischerweise MOS-Halbleiter-Speicherchips. Das Verarbeitungselement führt arithmetische und logische Operationen aus, und eine Sequenzierungs- und Steuereinheit kann die Reihenfolge der Operationen als Reaktion auf gespeicherte Informationen ändern. Zu den Peripheriegeräten gehören Eingabegeräte (Tastaturen, Mäuse, Joystick usw.), Ausgabegeräte (Bildschirme, Drucker usw.) und Ein-/Ausgabegeräte, die beide Funktionen ausführen (z.B. der Touchscreen aus der 2000er-Jahre-Zeit). Peripheriegeräte ermöglichen den Abruf von Informationen aus einer externen Quelle und das Speichern und Abrufen von Operationsergebnissen.

Geräte werden seit Tausenden von Jahren zur Unterstützung der Berechnung verwendet, wobei meist die Eins-zu-eins-Korrespondenz mit den Fingern verwendet wird. Das früheste Zählgerät war wahrscheinlich eine Art Strichplatte.

Spätere Aufzeichnungshilfen im gesamten fruchtbaren Halbmond umfassten Steine (Tonkugeln, Kegel usw.), die Zählungen von Gegenständen, wahrscheinlich Vieh oder Getreide, darstellten, die in hohlen ungebrannten Tonbehältern versiegelt waren. Die Verwendung von Zählstäben ist ein Beispiel dafür.
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Gaming PC im Test – Abakuszahl

Das chinesische Suanpan (算盘). Die auf diesem Abakus dargestellte Zahl beträgt 6.302.715.408.

Der Abakus wurde ursprünglich für arithmetische Aufgaben verwendet. Der römische Abakus wurde bereits 2400 v. Chr. aus Geräten entwickelt, die in Babylonien verwendet wurden. Seitdem wurden viele andere Formen von Rechenbrettern oder -tischen erfunden. In einem mittelalterlichen europäischen Rechenhaus wurde ein schachbrettartiges Tuch auf einen Tisch gelegt, auf dem nach bestimmten Regeln Marker bewegt wurden, um die Berechnung von Geldsummen zu erleichtern.

Gaming PC im Test – Antikythera-Mechanismus

Der Antikythera-Mechanismus, der auf das antike 

Griechenland um 150-100 v. Chr. zurückgeht, ist ein frühes analoges Rechengerät.

Der Antikythera-Mechanismus gilt laut Derek J. de Solla Price als der früheste mechanische Analog-“Computer” Er wurde zur Berechnung astronomischer Positionen entwickelt. Er wurde 1901 im Antikythera-Wrack vor der griechischen Insel Antikythera, zwischen Kythera und Kreta, entdeckt und auf ca. 100 v. Chr. datiert. Vorrichtungen von einer Komplexität, die mit der des Antikythera-Mechanismus vergleichbar ist, würden erst tausend Jahre später wieder auftauchen.

Viele mechanische Rechen- und Messhilfen wurden für astronomische und navigatorische Zwecke konstruiert. Die Planisphäre war eine Sternkarte, die von Abū Rayhān al-Bīrūnī im frühen 11. Jahrhundert erfunden wurde. Das Astrolabium wurde in der hellenistischen Welt entweder im 1. oder 2. Jahrhundert v. Chr. erfunden und wird oft Hipparchus zugeschrieben. Als Kombination aus Planisphäre und Dioptra war das Astrolabium ein Analogrechner, der mehrere verschiedene Arten von Problemen in der sphärischen Astronomie lösen konnte. Ein Astrolabium mit einem mechanischen Kalenderrechner und Zahnrädern wurde 1235 von Abi Bakr aus Isfahan, Persien, erfunden. Abū Rayhān al-Bīrūnī erfand das erste mechanisch gesteuerte Lunisolarkalender-Astrolabium, eine frühe festverdrahtete Wissensverarbeitungsmaschine mit einem Räderwerk und Zahnrädern, um 1000 n. Chr.

Gaming PC im Test – Sektor

Der Sektor, ein Recheninstrument, das zur Lösung von Problemen der Proportionen, Trigonometrie, Multiplikation und Division sowie für verschiedene Funktionen, wie Quadrate und Würfelwurzeln, verwendet wurde, wurde im späten 16. Jahrhundert entwickelt und fand Anwendung in der Schießerei, Vermessung und Navigation.

Der Planimeter war ein manuelles Instrument zur Berechnung der Fläche einer geschlossenen Figur durch Überzeichnen mit einem mechanischen Gestänge.

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Gaming PC im Test – Ein Rechenschieber.

Der Rechenschieber wurde um 1620-1630 erfunden, kurz nach der Veröffentlichung des Konzepts des Logarithmus. Es handelt sich um einen handbetriebenen analogen Computer zur Durchführung von Multiplikation und Division. Mit fortschreitender Entwicklung des Rechenschiebers lieferten zusätzliche Skalen Kehrwerte, Quadrate und Quadratwurzeln, Würfel und Würfelwurzeln sowie transzendente Funktionen wie Logarithmen und Exponenten, zirkuläre und hyperbolische Trigonometrie und andere Funktionen. Für die schnelle Durchführung von Routineberechnungen werden nach wie vor Rechenschieber mit speziellen Skalen verwendet, wie z.B. der kreisförmige Rechenschieber E6B, der für Zeit- und Entfernungsberechnungen in Leichtflugzeugen eingesetzt wird.

In den 1770er Jahren baute Pierre Jaquet-Droz, ein Schweizer Uhrmacher, eine mechanische Puppe (Automat), die mit einem Federkiel schreiben konnte. Durch das Umschalten der Anzahl und der Reihenfolge der inneren Räder konnten verschiedene Buchstaben und damit verschiedene Botschaften erzeugt werden. Tatsächlich konnte sie mechanisch “programmiert” werden, um Anweisungen zu lesen. Zusammen mit zwei weiteren komplexen Maschinen befindet sich die Puppe im Musée d’Art et d’Histoire in Neuenburg, Schweiz, und ist immer noch in Betrieb.

Die 1872 von Sir William Thomson erfundene Gezeitenvorhersagemaschine war für die Navigation in flachen Gewässern von großem Nutzen. Sie benutzte ein System von Rollen und Drähten, um automatisch die vorausgesagten Gezeitenpegel für eine bestimmte Zeitspanne an einem bestimmten Ort zu berechnen.

Der Differentialanalysator, ein mechanischer Analogrechner zur Lösung von Differentialgleichungen durch Integration, verwendete Rad- und Scheibenmechanismen zur Durchführung der Integration. Lord Kelvin hatte bereits 1876 die mögliche Konstruktion solcher Rechner diskutiert, war aber durch das begrenzte Ausgangsdrehmoment der Kugelscheibenintegratoren gehindert worden In einem Differentialanalysator trieb die Ausgabe eines Integrators den Eingang des nächsten Integrators oder eine grafische Ausgabe an. Der Drehmomentverstärker war der Fortschritt, der diesen Maschinen die Arbeit ermöglichte. Ab den 1920er Jahren entwickelten Vannevar Bush und andere mechanische Differentialanalysatoren.

Charles Babbage, ein englischer Maschinenbauingenieur und Universalgelehrter, hat das Konzept eines programmierbaren Computers entwickelt. Als “Vater des Computers” hat er Anfang des 19. Jahrhunderts den ersten mechanischen Computer konzipiert und erfunden. Nachdem er an seiner revolutionären Differenzmaschine gearbeitet hatte, die als Hilfsmittel für Navigationsberechnungen gedacht war, erkannte er 1833, dass eine viel allgemeinere Konstruktion, eine analytische Maschine, möglich war.

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Die Eingabe von Programmen und Daten sollte der Maschine über Lochkarten zur Verfügung gestellt werden, eine Methode, die damals zur Steuerung mechanischer Webstühle wie dem Jacquard-Webstuhl verwendet wurde. Für die Ausgabe würde die Maschine über einen Drucker, einen Kurvenplotter und eine Glocke verfügen. Die Maschine war auch in der Lage, Zahlen auf Karten zu stanzen, die später eingelesen werden sollten. Die Maschine enthielt eine arithmetisch-logische Einheit, einen Kontrollfluss in Form von bedingten Verzweigungen und Schleifen sowie einen integrierten Speicher und war damit der erste Entwurf für einen Allzweckcomputer, der in modernen Begriffen als Turing-Komplett beschrieben werden konnte.

Die Maschine war ihrer Zeit etwa ein Jahrhundert voraus. Alle Teile für seine Maschine mussten von Hand gefertigt werden – das war ein großes Problem für ein Gerät mit Tausenden von Teilen. Schließlich wurde das Projekt mit der Entscheidung der britischen Regierung, die Finanzierung einzustellen, aufgelöst. Babbage’s Scheitern der Fertigstellung der analytischen Maschine kann vor allem auf politische und finanzielle Schwierigkeiten sowie auf seinen Wunsch zurückgeführt werden, einen immer ausgefeilteren Computer zu entwickeln und schneller voranzukommen, als jeder andere folgen konnte. Dennoch stellte sein Sohn, Henry Babbage, 1888 eine vereinfachte Version der Recheneinheit des Analysemotors (die Mühle) fertig. Er demonstrierte 1906 erfolgreich die Verwendung der Recheneinheit für die Berechnung von Tabellen.

Gaming PC im Test – Analoge Rechner

Sir William Thomsons dritter Entwurf einer Gezeitenvorhersagemaschine, 1879-81

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden viele wissenschaftliche Rechenanforderungen durch immer ausgefeiltere Analogrechner erfüllt, die ein direktes mechanisches oder elektrisches Modell des Problems als Grundlage für die Berechnung verwendeten. Diese waren jedoch nicht programmierbar und verfügten im Allgemeinen nicht über die Vielseitigkeit und Genauigkeit moderner Digitalrechner Der erste moderne Analogrechner war eine Gezeitenvorhersagemaschine, die 1872 von Sir William Thomson erfunden wurde. Der Differentialanalysator, ein mechanischer Analogcomputer, der zur Lösung von Differentialgleichungen durch Integration mit Hilfe von Rad-Scheiben-Mechanismen entwickelt wurde, wurde 1876 von James Thomson, dem Bruder des berühmteren Lord Kelvin, konzipiert.Der erste moderne Analogcomputer war eine Gezeitenvorhersagemaschine.

Die Kunst des mechanischen Analogrechnens erreichte ihren Höhepunkt mit dem Differentialanalysator, der ab 1927 von H. L. Hazen und Vannevar Bush am MIT gebaut wurde. Dieser baute auf den mechanischen Integratoren von James Thomson und den von H. W. Nieman erfundenen Drehmomentverstärkern auf.

Ein Dutzend dieser Geräte wurden gebaut, bevor ihre Veralterung offensichtlich wurde. Bis in die 1950er Jahre hatte der Erfolg der digitalen elektronischen Computer das Ende der meisten analogen Rechenmaschinen bedeutet, aber in den 1950er Jahren wurden analoge Computer weiterhin in einigen spezialisierten Anwendungen wie im Bildungswesen (Steuerungssysteme) und in Flugzeugen (Rechenschieber) eingesetzt.

Konzept des modernen Computers

Gaming PC im Test – Prinzipien des normalen Computer

  1. Das Prinzip des modernen Computers wurde von Alan Turing in seiner bahnbrechenden Arbeit von 1936, On Computable Numbers, vorgeschlagen. Turing schlug ein einfaches Gerät vor, das er “Universal Computing machine” nannte und das heute als universelle Turingmaschine bekannt ist. Er bewies, dass eine solche Maschine in der Lage ist, alles zu berechnen, was berechenbar ist, indem sie auf Band gespeicherte Anweisungen (Programme) ausführt, so dass die Maschine programmierbar ist. Das grundlegende Konzept von Turings Entwurf ist das gespeicherte Programm, in dem alle Anweisungen für die Berechnung im Speicher abgelegt sind. Von Neumann erkannte an, dass das zentrale Konzept des modernen Computers auf diese Arbeit zurückzuführen ist. Turingmaschinen sind bis heute ein zentrales Studienobjekt in der Theorie der Berechnung. Abgesehen von den Beschränkungen, die ihnen durch ihre endlichen Speicher auferlegt werden, gelten moderne Computer als Turing-vollständig, d.h. sie verfügen über eine Algorithmusausführungsfähigkeit, die einer universellen Turingmaschine entspricht.

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