KURTZKURSE  : Computerhardware  

f  ür Anfänger  

Inhaltsverzeichnis   

Vorwort   3

  Überlegungen vor dem Kauf eines Computers  4

Aufbau  eines Computersystems  5

Gebr  äuchliche Rechnerbauformen  6

Systemhardware  - Der Prozessor  9

Systemhardware  - Das Motherboard.  12

Systemhardware  - Der Arbeitsspeicher.  14

Systemhardware  - Die Grafikkarte  15

Speichermedien  - Die Festplatte  17

Speichermedien  - Das DVD-ROM Laufwerk, die DVD-ROM  19

Speichermedien  - Das CD-ROM Laufwerk, die CD-ROM.  19

Speichermedien  - Der CD Brenner, die CD-R, die CD-RW  20

Speichermedien  - Der DVD Brenner, die DVD-RW, DVD RW, DVD-RAM  21

Speichermedien  - Der USB Memory Stick  24

Speichermedien  - Das Diskettenlaufwerk.  27

Peripherieger  äte - Der Monitor  28

Peripherieger  äte - Die Tastatur  32

Peripherieger  äte - Die Maus.  34

Peripherieger  äte - Der Drucker  36

Peripherieger  äte - Der Scanner.  40

Peripherieger  äte - Das analoge und DSL-Modem, die ISDN-Karte.  42

Peripherieger  äte - Die Spielkonsole  44

Preisvergleiche  vornehmen  45

Wo  kaufe ich den Computer?  46

Entscheidungsabl  äufe beim Computerkauf.  47

Der  richtige Standort des Rechners  48

Transport  und Auspacken des Rechners  50

Welches  Kabel gehört wohin?  51

Ohne  die richtige Software passiert gar nichts.  56

Der  erste Start des Rechners.  59

Probleml  ösungen.  60

Anhang -  Wichtige Internetadressen  62

Anhang -  Abkürzungen  63

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Vorwort

Die Informationsverarbeitung mit Computern setzt sich immer mehr in den Haushalten und Betrieben durch. Hatten 1999 laut Statistischem Bundesamt 44,9% der privaten Haushalte einen Personalcomputer, so waren es im Jahre 2003 schon mehr als 61% ¹ .

Die Computer erleichtern uns die Arbeit, dienen in Verbindung mit dem Internet zur Informationsbeschaffung und können in der Freizeit zum Spielen genutzt werden. Auch durch die immer größer werdende Zahl von Heimarbeitsplätzen steigt die Anzahl der Computer in den Haushalten, um von dort Arbeitsaufgaben zu erledigen. Das bietet gerade denjenigen eine gute Chance, die aufgrund irgendwelcher Handicaps, nicht an eine zentrale Arbeitsstätte fahren können (körperliche Behinderungen, räumliche Ferne, Betreuung eigener Kleinkinder usw.).

Einen Computer zu kaufen ist nicht schwer. Das Angebot ist riesig, aber den richtigen zu kaufen, das ist nicht leicht. Kaufen, einschalten und loslegen, das verspricht uns die Werbung. Am besten gleich auch noch ins Internet, was ja ganz einfach ist, wie uns in der Werbung immer wieder versichert wird. Die Realität sieht jedoch ganz anders aus. Die Schwierigkeiten beginnen bereits mit der Planung des Kaufs. Welcher Computer ist der richtige. Was verbirgt sich hinter Begriffen aus der Werbung wie beispielsweise TFT Monitor, CPU, DDR-RAM oder Bit und Byte? Welchen Einfluss haben diese Komponenten auf die Leistung des Computers?

Aus diesem Grunde beginnt dieses praxisbezogene Buch nicht wie üblich mit der Aufzählung von Hardwarekomponenten im technischen Sinne, sondern mit der Planung des Einkaufs eines für Sie geeigneten Computers. Zwar komme ich nicht umhin, auch rein technische Aspekte der Hardwareausstattung zu erläutern, diese Erklärungen sollen zum besseren Verständnis des Computers als Gesamtsystem beitragen und Ihre Kaufentscheidung positiv beeinflussen.

„Computerhardware für Anfänger“ ist für den interessierten Neueinsteiger geeignet. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Einen Computer benötigen Sie nicht. Wenn Sie natürlich schon einen besitzen, ist das von Vorteil. Auf die Nennung von Preisangaben habe ich in den meisten Fällen bewusst verzichtet, da diese sich zu schnell verändern.

Zeichenerklärung/Symbole:

Lieber Leser,

sollten Sie zu diesem Buch Hinweise oder Verbesserungsvorschläge haben, dann zögern Sie nicht dem Autor das mitzuteilen. Ich freue mich über jede Anregung. Bitte senden Sie Ihre E-Mail an die folgende E-Mail Adresse:

kurtzkurse@gerokurtz.de

Vielen Dank im Voraus.

Gero Kurtz Berlin, November 2006

¹ Quelle Statistisches Bundesamt Deutschland, im Internet unter http://www.destatis.de

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Überlegungen vor dem Kauf eines Computers

1. Frage: Wofür wollen Sie den Computer verwenden?

Diese Frage müsste Ihnen auch jeder gute Verkäufer zuerst stellen, bei dem Sie einen Computer kaufen wollen. Ohne die Beantwortung dieser Frage ist es nicht möglich, eine ordentliche Verkaufsberatung durchzuführen. Von der Verwendung hängt es ab, welche Leistung und Ausstattung der Rechner haben muss, damit er den gestellten Anforderungen gerecht wird. Machen Sie sich also zuerst klar, wofür Sie den Computer einsetzen möchten. Mögliche Antworten könnten sein:

• Für Büroanwendungen wie Briefe schreiben, mathematische Kalkulationen oder zum Führen der Buchhaltung

• Für grafische Bearbeitungen, wie zum Beispiel Bildbearbeitungen oder Designentwicklungen

• Für den Schnitt von Videos

• Zur Nutzung der Internetangebote und die Erstellung von Internetseiten

• Zur Unterhaltung und zum Spielen

• Für die Erstellung von Musikkompositionen

All diese Antworten haben bestimmte Anforderungen an die Leistung des Computers.

2. Frage: Wo wollen Sie den Computer benutzen?

3. Frage: Wie viel Geld wollen Sie für den Computer ausgeben?

Nicht zuletzt ist auch die Frage des Geldes entscheidend. Wenn Sie mehr Geld ausgeben wollen, dann können Sie auch höherwertige Technik erwerben. Haben Sie nicht so viel Geld zur Verfügung, kann es sein, dass Sie auf das eine oder andere Ausstattungsmerkmal verzichten müssen. Durch Preis- und Leistungsvergleiche vor dem Kauf, kann man aber eine Menge Geld einsparen.

Aufbau eines Computersystems

Ein Computersystem besteht aus der Hardware und der dazu entsprechenden Software. Die Hardware wird von einem Gehäuse geschützt, das es in verschiedenen Bauarten gibt. Unter Hardware versteht man alle festen Bauteile eines Computers, wie zum Beispiel die Leiterplatten, die Laufwerke oder den Hauptspeicher. Außerdem gibt es noch die Peripheriegeräte. Das ist zusätzliche Hardware, welche über entsprechende Datenverbindungen mit dem Rechner verbunden ist. Dazu gehören beispielsweise der Monitor, der Drucker oder der Scanner.

Die Software besteht aus verschiedenen Programmen, welche für den jeweiligen Rechnertyp programmiert wurden. Diese enthalten bestimmte Befehle, die vom Computer ausgeführt werden. Hier unterscheiden wir Systemsoftware, die benötigt wird damit der Computer überhaupt funktioniert und Anwendungssoftware, welche für die Lösung von Aufgaben des Nutzers programmiert wurde.

Vor dem Kauf ist es empfehlenswert, die wichtigsten Bestandteile eines Computersystems und deren Funktionsweise zu kennen. Diese Kenntnisse helfen Ihnen, Kaufentscheidungen entsprechend vorzubereiten. Auch wissen Sie, nach welchen Kriterien Sie im Geschäft Ihren zukünftigen Computer auswählen müssen und sind zudem für ein Gespräch mit dem Verkäufer gut gerüstet.

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Gebräuchliche Rechnerbauformen

Bei den Bauformen unterscheiden wir, je nach Verwendungszweck, verschiedene Typen. Im normalen Arbeitsplatzbereich sind das:

Tower: Der Tower ist ein aufrecht stehendes Computergehäuse, welches in vier verschiedenen Größen angeboten wird, Big-Tower, Midi-Tower, Mini-Tower und Micro-Tower. Tower haben sich gegenüber den früher sehr gebräuchlichen Desktops durchgesetzt. Das liegt darin begründet, dass Tower die Fähigkeit besitzen, sich bequem aufrüsten zu lassen.

Big-Tower: Er verfügt zumeist über sechs große (5,25’’) und über drei kleine (3,5’’) Einbauschächte. Midi-Tower: Der Midi-Tower verfügt über drei bis vier große (5,25’’) und über zwei kleine (3,5’’) Einbauschächte.

Mini-Tower: Dieser verfügt über zwei kleine (3,5'') und zwei große (5,25'') Einbauschächte. Micro-Tower: Der Micro-Tower beinhaltet zwei große (5,25'') Einbauschächte und einen kleinen (3,5'') Einbauschacht.

Desktop: Der Desktop ist ein Gehäuse,

welches im Gegensatz zum Tower, in einer liegenden Position betrieben wird. Zumeist findet er seinen Platz auf dem Schreibtisch. Das hat den Vorteil, dass die Wechselmedien schneller ausgetauscht werden können, mit dem Nachteil, dass er wichtigen Schreibtischplatz blockiert. Er verfügt über zwei große (5,25'') Einbauschächte und einen kleinen (3,5'') Einbauschacht. Die Erweiterungsmöglichkeiten sind also recht begrenzt. Diese Bauform hat weitgehend an Bedeutung verloren.

Notebook: (engl. Notizbuch) Dieses hat etwa die Größe einer DIN A4 Seite und hat den früheren Laptop abgelöst. Allerdings werden beide Begriffe oft als Synonyme gebraucht. Die Tastatur und der Bildschirm sind im Grundgerät vollständig integriert. Außerdem verfügen diese Computer über eine wahlweise Stromzufuhr über das Stromnetz oder Akkus. Die geringe Größe und die Unabhängigkeit vom Stromnetz ermöglichen den variablen Einsatz dieser Computer an verschiedenen Orten. Aus

üblichen Arbeitseinsätzen ausreicht.

Eine mögliche Alternative zu den Akkus könnte die Brennstoffzelle werden. Hier würde es ausreichen, dem Computer zum Beispiel Alkohol zuzuführen, welcher in Elektroenergie umgewandelt wird. Die Serienreife ist aber erst in vier bis fünf Jahren zu erwarten.

Tablet-PC: Der Tablet-PC ist ein vollständiger Computer, mit einem flachen, einer Schreibtafel ähnelnden Design. Er hat ein sehr geringes Gewicht und repräsentiert die nächste Generation mobiler Geschäftscomputer.

Der Computer verfügt über einen berührungsempfindlichen Bildschirm (Touch-Screen). Eingaben erfolgen entweder über den Touch-Screen oder handschriftlich mit dem Stift. Bestimmte Anwendungen können die Handschriften erkennen, lesen und verarbeiten.

Palmtop, Palm, Handheld, PDA (Personal Digital Assistant), Organizer, sind sehr kleine Computer, welche bequem in die Handinnenfläche passen. In den letzten Jahren ist die Leistungsfähigkeit dieser Minicomputer ständig erhöht worden. Mittlerweile verfügen Sie über hochauflösende Farbdisplays, moderne Betriebssysteme und leistungsfähige Softwareanwendungen. Die Bedienung erfolgt über einen Stift auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm. Teilweise kann man auch externe Tastaturen anschließen.

Die Leistungsfähigkeit ist bereits so hoch, dass sie in Pkws als Satellitennavigationssysteme genutzt werden können.

Barebone Mini Computer: Ein ganz aktueller Trend sind die Barebone PCs. Sie sind würfelförmig, haben ein schickes Design, wiegen wenig, machen kaum Lärm und passen aus diesen Gründen auch vorzüglich ins Wohnzimmer. Natürlich kommt der Einsatz auch in Frage, wo nicht so viel Platz in der Wohnung für einen großen Computer vorhanden ist. Bei einem Gewicht von etwa 3 kg, kann man diese Rechner bequem umstellen oder sogar zu Freunden mitnehmen.

Das Innenleben entspricht etwa dem eines großen PCs. Das Netzteil ist aber erheblich kleiner und die Lüfter weisen eine hohe Qualität auf, damit der Computer sehr leise im Betrieb ist. Die Grundausstattung besteht meist nur aus dem Gehäuse, Netzteil und Motherboard, daher die Bezeichnung Barebone (bare bone [engl.]- blanke Knochen). Die fehlenden Komponenten, wie zum Beispiel der Haupt-prozessor, der RAM, die Laufwerke und die Software, können entsprechend dem Bedarf gekauft werden. So kann man sich seinen individuellen PC selbst zusammenstellen.

Barebone PC Vorderseite und Rückseite, Shuttle INC, Taiwan

Case-Modding: In der letzten Zeit ist zunehmend das Case-Modding in Mode gekommen. Dabei wird das Gehäuse und auch teilweise das Innenleben des Computers so umgestaltet, dass es eine einzigartige Optik erhält. Dem Ideenreichtum sind hier keine Grenzen gesetzt. So kann es auch vorkommen, dass als Gehäuse eine Waschmaschine oder eine Mikrowelle dient.

Besonders gerne werden bestimmte Effekte eingesetzt. Dazu gehört z.B. der Einsatz von Plexiglas als Gehäusematerial. Dadurch ist es möglich, in das Innere des PCs zu schauen. Dort kommen dann Kaltlichtkathoden (wie Leuchtstoffröhren, jedoch ohne Wärmeabgabe) und bunte LEDs zum Einsatz. Diese beleuchten das Innenleben des PCs und zeigen bestimmte Aktivitäten besonders auffällig an. Entsprechende Gehäuse kann man selber bauen oder es gibt sie auch im Fachhandel zu kaufen. Ebenso die benötigten Gestaltungsmaterialien.

Spielkonsolen: Sind ursprünglich aus Videospielen entstanden. Heute handelt es sich dabei um moderne Computer, welche auf die speziellen Bedürfnisse von Computerspielen und Spielern angepasst wurden. Die modernen 3D Spiele stellen besonders hohe Anforderungen an die Hardwareausstattung der Spielkonsole. Ganz besonders an die Grafikkarte und den Hauptspeicher.

Zusätzlich bieten diese Geräte die Möglichkeit Audio-CDs und Video-DVDs wieder zu geben. Hinsichtlich des technischen Standes sind die Spielkonsolen etwa auf dem Niveau der aktuellen Computertechnik.

Der Vorteil dieser Geräte liegt für die Hersteller darin, dass sie bei der Entwicklung von Computerspielen diese genau auf die technischen Anforderungen der jeweiligen Spielkonsolen zuschneiden können. Das ist bei herkömmlichen Computersystemen so nicht möglich, da die technische Ausstattung der Rechner von Anwender zu Anwender völlig unterschiedlich sein kann.

Der Anwender hat den Vorteil, dass er das System der Spielkonsole nicht warten muss. Auch benötigt er keine tief greifenden Computerkenntnisse.

Nachteilig sind die mangelnden Möglichkeiten der Aufrüstung und das für einen recht hohen Preis relativ begrenzte Einsatzgebiet.

Bekannte Hersteller von Spielkonsolen sind:

Systemhardware - Der Prozessor

Der Prozessor wird auch CPU (Central Processing Unit) genannt.

Er ist das Herz des Computers. Ohne ihn würde der Rechner nicht funktionieren. Seine Rechenleistung ist von immenser Bedeutung für die Leistungsfähigkeit des Rechners. Etwa alle sechs Monate bringen die Hersteller, vor allem Intel und AMD, einen neuen leistungsstärkeren Prozessor auf den Markt. Die interne Taktfrequenz ist dabei von besonders großer Wichtigkeit. Ein Schwingquarz sorgt dafür, dass der Prozessor zur Arbeit angetrieben wird. Waren früher noch Taktfrequenzen von 66 MHz, (was den Prozessor in der Sekunde 66 Millionen Mal zur Arbeit antreibt) eine tolle Leistung, rechnet man heute bereits im Gigahertz-Bereich. Bei heutigen Rechnern sind Taktfrequenzen über 2.000 MHz, also zwei oder mehr Gigahertz, ganz normal. Gerade diesen Umstand haben sich die Händler zunutze gemacht. Sie rühren kräftig die Werbetrommel nach dem Motto: „Je höher die Taktzahl, desto höher die Leistung“ (und der Preis). Das ist im Grunde richtig, aber der Prozessor ist nur so gut wie die Hardware die mit ihm kommuniziert bzw. die Software, welche seine spezifischen Fähigkeiten auch ausnutzt. Ist das System nicht optimal auf-einander abgestimmt, kann die hohe Leistung des Prozessors nur zum Teil genutzt werden.

Um das an einem Beispiel zu verdeutlichen: Ein Prozessor gibt 1.000 Zeichen zur Anzeige auf dem Bildschirm weiter. Diese Daten müssen über die Datenleitungen zur Grafikkarte geschickt werden, um dort für die Ausgabe am Bildschirm bearbeitet zu werden. Die Grafikkarte ist in der Lage, ebenfalls 1.000 Zeichen zu verarbeiten, jedoch die Transportkapazität der Datenleitungen liegt nur bei 500 Zeichen. Wegen dem Engpass kann die Grafikkarte die Zeichen nicht so schnell verarbeiten, wie sie eigentlich dazu in der Lage wäre. Was praktisch bedeutet, dass der Computernutzer länger darauf warten muss, bis das Ergebnis seiner Arbeit am Bildschirm dargestellt wird.

Das Beispiel zeigt, dass trotz der hohen Leistungen des Prozessors und der Grafikkarte die maximale Kapazität nur der des schwächsten Gliedes entspricht.

Dazu noch ein ähnliches Beispiel:

Am Rande der Stadt befindet ein großes Sägewerk. Dieses kann 1.000 Stämme in der Stunde zu Brettern verarbeiten. Gute Leistung, aber was nutzt diese, wenn zum Beispiel die Holzfäller im Wald mit dem Fällen der Bäume nicht nachkommen oder die Transportkapazitäten zum bzw. vom Sägewerk nicht ausreichen. Die Folge wäre, dass das Sägewerk seine Leistung herunterfahren und auf die verzögerte Lieferung oder den schleppenden Abtransport warten müsste.

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Das Beispiel zeigt, dass trotz der hohen Leistung des Sägewerkes die maximale Kapazität nur der des schwächsten Gliedes (der Waldarbeiter) entspricht. Die anderen müssen darauf warten. Analog verhält es sich bei jedem Computersystem. Alle einzelnen Komponenten müssen auf den entsprechenden Prozessor abgestimmt sein, sonst nützt der höchste Prozessortakt nicht viel.

Die Geschwindigkeit eines Prozessors hängt noch von verschiedenen anderen Faktoren ab:

Registerbreite (interne Datenbreite): Diese gibt an, wie viele Bits der Computer in einem Takt verarbeitet. Während sich die Taktgeschwindigkeit in sehr kurzen Zeitabständen erhöht, verändert sich die Registerbreite nur in längeren Zeitabständen. Die meisten Computer und die dazugehörige Software sind für 32 Bit Prozessoren ausgelegt. Die ersten 64 Bit Prozessoren sind aber bereits auf dem Markt. Jedoch werden sie sich erst in einigen Jahren durchsetzen, da sie noch teuer sind und nur wenig Software dafür existiert.

Externe Datenbreite: Sie gibt an, wie viele Datenbits der Prozessor gleichzeitig empfangen kann.

Externe Taktfrequenz: Diese darf man nicht verwechseln mit der internen Taktfrequenz. Die externe Taktfrequenz kennzeichnet die Geschwindigkeit des Austausches von Daten über den Systembus.

Interner Cache: Das ist ein kleiner und schneller Arbeitsspeicher. Dieser dient als Puffer zwischen dem RAM des Computers und dem Hauptprozessor.

Derzeit kämpfen vor allem zwei große Anbieter um Marktanteile. Prinzipiell sind die Prozessoren beider Hersteller gleich gut. Galt früher, ein guter Computer muss einen Intel-Prozessor haben, so gilt das heute nicht mehr. Beide bringen ständig neue Angebote auf den Markt und mal wird Intel als der bessere eingestuft, mal AMD. Die weitere Entwicklung bleibt abzuwarten. Qualitativ und preislich gibt es kaum noch Unterschiede.

Durch die enorme Leistung der Prozessoren benötigen diese ausreichend Kühlung. Auf dem Prozessor befindet sich daher meist ein Kühlkörper mit aufmontiertem Lüfter. Wichtig ist, dass der Lüfter von guter Qualität ist, damit er den Prozessor ausreichend kühlen kann. Wird der Prozessor zu heiß, dann sind Fehlfunktionen des Computers die Folge bis hin zur irreparablen Beschädigung des Prozessors. Achten Sie immer darauf, dass die Lüfteröffnungen nicht verdeckt werden. Dies trifft insbesondere für Notebooks zu. Hier liegen die Lüfter meist auf der Unterseite des Gehäuses. Legt man nun das Notebook auf eine weiche Unterlage, werden die Lüf-

tungsschlitze verschlossen und der Prozessor wird zu heiß. Benutzen Sie daher für Notebooks eine harte, ebene Unterlage. Es gibt hierfür auch spezielle Notebookunterlagen zu kaufen. Meist enthalten diese ebenfalls Lüfter.

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Systemhardware - Das Motherboard

Das Motherboard (Mainboard, Hauptplatine) ist die wichtigste Leiterplatte im Computer. Auf ihr wird der Hauptprozessor angebracht. Es koordiniert die Zusammenarbeit aller Komponenten des Computers. Fast alle Motherboards sind auf einen bestimmten Prozessortyp zugeschnitten. Die Prozessoren können nur auf bestimmte Sockel gesteckt werden. Außerdem ist das Motherboard auch auf die „Inneren Werte“ des Prozessors wie Spannung, Geschwindigkeit und Befehlssatz abgestimmt. Das Motherboard fungiert als Schaltzentrale zwischen dem Prozessor und den restlichen Komponenten des

Das Motherboard ist Träger aller Steckkarten, Schnittstellen und internen Anschlüsse für Festplattenlaufwerke, CD-Laufwerke usw. Zugriff auf das Motherboard erhält man nur, wenn man das Gehäuse des Computers öffnet. Motherboards sind so ausgelegt, dass man den Computer mit zusätzlichen Komponenten erweitern kann. Der Einbau der Erweiterungen ist nicht immer unproblematisch. Deshalb sollte man in Zweifelsfällen den Fachmann damit beauftragen.

Die meisten Hauptprozessoren beanspruchen einen eigenen Sockel. Auf diesen wird der Hauptpro-zessor aufgesteckt und mit einem Kühlkörper einschließlich Ventilator versehen. Diese sorgen für eine ausreichende Kühlung während des Betriebes. Fällt der Lüfter aus, dann kann es zu irreparablen Schäden am Prozessor kommen. Aus diesem Grunde, haben moderne Motherboards Temperaturfühler, welche bei zu hohen Temperaturen den Computer ausschalten.

Prozessoren verschiedener Hersteller sind inkompatibel zueinander. Mit dem Kauf der Hauptplatine legen Sie sich auf einen Prozessorhersteller fest.

Über das Chipset erfolgt der Datenaustausch aller Komponenten mit dem Prozessor. Innerhalb des Systems ist es praktisch die Steuerzentrale für alle Datenübertragungen. Jedes Chipset besteht aus einem Grafik- und bzw. oder Speicher-Controller-Hub mit direkter Schnittstelle zum Prozessor sowie dem I/O-Controller-Hub. Der I/O-Controller-Hub steuert die Schnittstelle zum PCI-Bus, zur Festplatte, zum Netzwerk, zum USB und anderer Schnittstellen zu Peripherie-Einheiten. Das Chipset ist damit ausschlaggebend für die meisten Komponenten, die innerhalb des Systems zusammenwirken und dafür, wie effizient sie die Daten übertragen können. Weil das Chipset in der Lage sein muss, mit allen PC-Komponenten zu kommunizieren, entscheiden Sie sich für eines, das die Leistungs- und Funktionsmerkmale des Prozessors und der Konfiguration optimal unterstützt. Da man dies leider als normaler Kunde nicht ohne Hilfsmittel feststellen kann, ist es hier hilfreich, entsprechende Testberichte von Computerzeitschriften zurate zu ziehen.