Computer – Von der Erfindung bis zur modernen Technik

Wann wurde der erste Computer erfunden – und von wem?

Die Geschichte des Computers beginnt im frühen 20. Jahrhundert.
Als erster „Computer“ gilt die Z3, entwickelt 1941 von Konrad Zuse in Deutschland. Die Z3 war die weltweit erste funktionsfähige, programmierbare Rechenmaschine und gilt als Meilenstein der Informatik.

Weitere wichtige Entwicklungen:

• ENIAC (1945, USA): Häufig als erster elektronischer Universalrechner bezeichnet.
• Colossus (1944, UK): Diente der Entschlüsselung im 2. Weltkrieg.
• Vorläufer wie die Analytical Engine von Charles Babbage (19. Jahrhundert) werden oft als konzeptionelle Grundsteine genannt, waren aber keine funktionierenden Computer im heutigen Sinne.

Zeitstrahl

• 1822 📏 Difference Engine (Babbage, mechanisches Konzept).
• 1936 🧠 Turing-Maschine (theoretisches Modell).
• 1941 🗄️ Z3 (Konrad Zuse, 1. funktionsfähiger Computer).
• 1944 🖥️ Colossus (1. elektronischer Rechner, UK).
• 1946 🏢 ENIAC (1. Universalrechner, USA).
• 1951 🏬 UNIVAC I (1. kommerzieller Computer).
• 1960 🏛️ Mainframes (IBM 704, System/360).
• 1971 🖲️ Intel 4004 (1. Mikroprozessor).
• 1977 💾 Heimcomputer (Apple II, PET, TRS-80).
• 1981 🖱️ IBM PC (Start der PC-Ära).
• 1984 🍏 Macintosh (1. Massen-PC mit GUI).
• 1990 💻 Multimedia-PCs, erste Laptops.
• 2000 📱 Smartphones, Notebooks, Mini-PCs.
• 2010 🤖 Highend-PCs, Tablets, Raspberry Pi.

Werdegang der Computer – Die wichtigsten Meilensteine mit Größe, Stromverbrauch, Rechenleistung, Speicher und Kernen

1822 – Difference Engine (Babbage, Konzept)

• Größe: ca. 2 m × 1 m × 1 m (geplant).
• Strom: Mechanisch, kein Strombedarf.
• Rechenleistung: Mechanisch, wenige Ziffern pro Sekunde.
• Arbeitsspeicher (RAM): Mechanisch, geplant ~20–30 Dezimalstellen.
• Speicherplatz: Nicht als dauerhafter Speicher vorgesehen.
• CPU-Kerne: Nicht vorhanden.

1941 – Z3 (Konrad Zuse)

• Größe: Ca. 2 m × 2 m × 0,8 m.
• Strom: Ca. 4.000 W (4 kW).
• Rechenleistung: Ca. 5–10 Hz (~5–10 Rechenschritte/Sek.).
• Arbeitsspeicher (RAM): 64 Wörter à 22 Bit (~176 Byte).
• Speicherplatz: Keine dauerhafte Speicherung, Lochstreifen als Programmeingabe.
• CPU-Kerne: 1 (elektromechanisch).

1944 – Colossus

• Größe: 5 m lang, 2,5 m hoch.
• Strom: Ca. 8.000 W.
• Rechenleistung: ~5.000 Zeichen/Sek.
• Arbeitsspeicher (RAM): Pufferspeicher, ca. 500 Zeichen.
• Speicherplatz: Papierstreifen, keine Festplatte.
• CPU-Kerne: 1.

1946 – ENIAC

• Größe: 30 m lang, 2,4 m hoch, füllte 80 m² Raum.
• Strom: Ca. 150.000 W (150 kW).
• Rechenleistung: Ca. 5.000 Additionen/Sek. (max. 357 Multiplikationen/Sek.).
• Arbeitsspeicher (RAM): 20 Speicherregister à 10 Dezimalstellen (~200 Byte).
• Speicherplatz: Lochkarten, keine Festplatte.
• CPU-Kerne: 1.

1951 – UNIVAC I

• Größe: Mehrere Schränke, ca. 13 Tonnen.
• Strom: Ca. 45.000 W (45 kW).
• Rechenleistung: Ca. 1.000 Additionen/Sek.
• Arbeitsspeicher (RAM): 1.000 Wörter à 12 Zeichen (~12 KB).
• Speicherplatz: Magnetband, bis ca. 1 MB pro Band.
• CPU-Kerne: 1.

1950er/60er – Mainframes (IBM System/360)

• Größe: Fläche eines kleinen Büros (~10–20 m²).
• Strom: 10.000–100.000 W (je nach Modell).
• Rechenleistung: 34.500 Additionen/Sek. (Modell 30).
• Arbeitsspeicher (RAM): 8–1024 KB.
• Speicherplatz: Festplatten mehrere MB, Magnetband.
• CPU-Kerne: 1.

1971 – Intel 4004 Mikroprozessor

• Größe: Chip (Daumennagel), System: Kofferformat.
• Strom: Wenige Watt.
• Rechenleistung: ~0,06 MIPS (~92.000 Instruktionen/Sek.).
• Arbeitsspeicher (RAM): 640 Byte.
• Speicherplatz: Bis 4 KB ROM.
• CPU-Kerne: 1.

1977 – Heimcomputer (Apple II, Commodore PET, TRS-80)

• Größe: Tischgerät, unter 10 kg.
• Strom: 20–50 W.
• Rechenleistung: 0,5–1 MHz, ca. 0,003–0,005 MIPS.
• Arbeitsspeicher (RAM): 4–64 KB.
• Speicherplatz: Disketten 90–180 KB.
• CPU-Kerne: 1.

1981 – IBM PC

• Größe: Desktop, ca. 8–12 kg.
• Strom: 50–90 W.
• Rechenleistung: 4,77 MHz, ~0,033 MIPS.
• Arbeitsspeicher (RAM): 16–640 KB.
• Speicherplatz: Diskette 160 KB – 1,2 MB, Festplatte bis 10 MB.
• CPU-Kerne: 1.

1984 – Apple Macintosh

• Größe: Kompakt, ca. 7 kg.
• Strom: 60–80 W.
• Rechenleistung: 8 MHz, ~0,7 MIPS.
• Arbeitsspeicher (RAM): 128–512 KB.
• Speicherplatz: Diskette 400 KB.
• CPU-Kerne: 1.

1990er – Multimedia-PCs, Laptops

• Größe: Desktop, Laptop ~3–5 kg.
• Strom: Desktop 80–200 W, Laptop 20–50 W.
• Rechenleistung: 25–200 MHz, 4–200 MIPS.
• Arbeitsspeicher (RAM): 1–64 MB.
• Speicherplatz: Festplatte 40–500 MB.
• CPU-Kerne: 1.

2000er – Smartphones, Notebooks, Mini-PCs

• Größe: Handygröße, Notebook <3 kg, Mini-PCs faustgroß.
• Strom: Smartphone 2–6 W, Notebook 10–50 W.
• Rechenleistung: PCs: 500–3.000 MHz, ~1.000–10.000 MIPS, Smartphones ~100–500 MIPS.
• Arbeitsspeicher (RAM): 64 MB – 2 GB (Notebook/PC), Handy 16–256 MB.
• Speicherplatz: Festplatte bis 500 GB, Handy 32–512 MB, später bis mehrere GB.
• CPU-Kerne: 1–2.

2010er bis heute – Highend-PCs, Tablets, Raspberry Pi

• Größe: Desktop, Tablet, Mini-PC (<0,1 kg).
• Strom: Gaming-PC bis 400 W, Tablet 3–10 W, Raspberry Pi 2–8 W.
• Rechenleistung: PC: ~100.000–1.000.000 MIPS, Smartphone ~10.000 MIPS.
• Arbeitsspeicher (RAM): PC: 4–64 GB, Smartphone: 2–12 GB, Raspberry Pi: 1–8 GB.
• Speicherplatz: SSD bis mehrere TB, Handy bis 1 TB, Raspberry Pi: SD-Karte bis 1 TB.
• CPU-Kerne: 4–32+ (PC/Server), 4–8 (Smartphone), 4 (Raspberry Pi 4).

Hinweis:

• MIPS = Millionen Instruktionen pro Sekunde (grob, aber anschaulich).
• Die Werte sind typische Beispiele oder Obergrenzen für das jeweilige Jahrzehnt.

Peripheriegeräte – Was kann man an einen Computer anschließen?

Peripherie sind Geräte, die den Computer erweitern oder bedienen:

• Eingabegeräte: Tastatur, Maus, Grafiktablett, Scanner, Mikrofon.
• Ausgabegeräte: Monitor, Drucker, Lautsprecher, Beamer.
• Speichergeräte: Externe Festplatten, USB-Sticks, SD-Karten.
• Netzwerk: Router, Netzwerkdrucker, WLAN-Adapter.
• Spezialgeräte: VR-Brille, Webcam, Gamepad, Smartcard-Leser.

Betriebssysteme – Die „Seele“ des Computers

Ein Betriebssystem (OS) steuert die gesamte Hardware und alle Programme.
Wichtige Systeme sind:

• Windows (Microsoft).
• macOS (Apple).
• Linux (Open Source, viele Varianten).
• Android & iOS (für mobile Geräte).
• Früher: DOS, AmigaOS, CP/M und viele mehr.

Fazit

Computer sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken – egal ob im Beruf, privat oder unterwegs. Die rasante Entwicklung von tonnenschweren Rechenmaschinen zum Mini-PC oder Smartphone zeigt, wie Technik und Energieeffizienz sich stetig weiterentwickeln. Heute steuern Betriebssysteme eine Vielfalt an Geräten und Peripherie, sodass Computer in allen Lebensbereichen präsent sind.

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