Laptop - Laptop

Ein Chromebook 11-Laptop von Acer Inc.
Ein Laptop der Huawei MateBook-Serie von Huawei

Ein Laptop , Laptop-Computer oder Notebook-Computer ist ein kleiner tragbarer Personal Computer (PC) mit einem Bildschirm und einer alphanumerischen Tastatur. Diese haben in der Regel einen Clam-Shell- Formfaktor, bei dem der Bildschirm normalerweise auf der Innenseite des oberen Deckels und die Tastatur auf der Innenseite des unteren Deckels montiert ist , obwohl 2-in-1-PCs mit abnehmbarer Tastatur oft als Laptops oder als einen Laptop-Modus haben. Laptops werden für den Transport zusammengeklappt und sind somit für den mobilen Einsatz geeignet . Sein Name kommt von lap , da es als praktisch erachtet wurde, es bei der Verwendung auf dem Schoß einer Person zu platzieren. Heutzutage werden Laptops in einer Vielzahl von Umgebungen verwendet, beispielsweise bei der Arbeit, in der Ausbildung, zum Spielen von Spielen , zum Surfen im Internet , für persönliche Multimedia und allgemeine Heimcomputernutzung.

Ab 2021 werden im amerikanischen Englisch die Begriffe Laptop-Computer und Notebook-Computer synonym verwendet; in anderen Dialekten des Englischen kann der eine oder der andere bevorzugt werden. Der Begriff "Notebook-Computer" oder "Notebooks" bezog sich ursprünglich auf eine bestimmte Größe von Laptops (ursprünglich kleiner und leichter als die damaligen Mainstream-Laptops), die Begriffe bedeuten dasselbe und Notebook bezieht sich nicht mehr auf eine bestimmte Größe.

Laptops vereinen alle Eingabe-/Ausgabekomponenten und Funktionen eines Desktop-Computers , einschließlich des Bildschirms , kleiner Lautsprecher , einer Tastatur , eines Datenspeichergeräts , manchmal eines optischen Laufwerks , Zeigegeräte (wie ein Touchpad oder ein Zeigestift ) mit ein Betriebssystem , ein Prozessor und Speicher in einer einzigen Einheit. Die meisten modernen Laptops verfügen über integrierte Webcams und integrierte Mikrofone , während viele auch über Touchscreens verfügen . Laptops können entweder über einen internen Akku oder über ein externes Netzteil über ein Netzteil mit Strom versorgt werden . Hardwarespezifikationen wie Prozessorgeschwindigkeit und Speicherkapazität variieren erheblich zwischen verschiedenen Typen, Modellen und Preispunkten .

Designelemente, Formfaktor und Konstruktion können je nach Verwendungszweck auch zwischen den Modellen erheblich variieren. Beispiele für spezialisierte Laptopmodelle sind robuste Notebooks für den Einsatz in Bau- oder Militäranwendungen sowie Laptops mit geringen Produktionskosten wie die der One Laptop per Child (OLPC)-Organisation, die Funktionen wie Solarladung und halbflexible Komponenten enthalten auf den meisten Laptop-Computern zu finden. Tragbare Computer , die sich später zu modernen Laptops entwickelten, galten ursprünglich als kleiner Nischenmarkt , meist für spezialisierte Außendienstanwendungen wie im Militär, für Buchhalter oder reisende Handelsvertreter. Als sich tragbare Computer zu modernen Laptops entwickelten, wurden sie für eine Vielzahl von Zwecken weit verbreitet.

Geschichte

Alan Kay hält das Modell seines Dynabook- Konzepts im Jahr 2008
Der Epson HX-20 , der erste "Laptop-Computer", wurde 1980 erfunden und 1981 vorgestellt

Als der Personal Computer (PC) 1971 machbar wurde, folgte bald die Idee eines tragbaren Personal Computers. Ein "persönlicher, tragbarer Informationsmanipulator" wurde 1968 von Alan Kay bei Xerox PARC vorgestellt und in seinem 1972 erschienenen Artikel als " Dynabook " beschrieben. Der IBM Special Computer APL Machine Portable (SCAMP) wurde 1973 demonstriert. Dieser Prototyp basierte auf dem IBM PALM-Prozessor . Der IBM 5100 , der erste kommerziell erhältliche tragbare Computer, erschien im September 1975 und basierte auf dem SCAMP-Prototyp.

Als 8-Bit-CPU-Maschinen weithin akzeptiert wurden, stieg die Zahl der tragbaren Geräte schnell an. Der erste "Notebook-Computer in Laptop-Größe" war der Epson HX-20 , erfunden (patentiert) von Yukio Yokozawa von Suwa Seikosha im Juli 1980, auf der Computermesse comdex in Las Vegas 1981 von der japanischen Firma Seiko Epson vorgestellt und veröffentlicht im Juli 1982. Es hatte einen LCD- Bildschirm, eine wiederaufladbare Batterie und einen Drucker in Taschenrechnergröße in einem 1,6 kg (3,5 lb) großen Chassis, der Größe eines A4- Notebooks . Es wurde in seinem Patent als "Laptop"- und "Notebook"-Computer beschrieben.

Das tragbare Mikrocomputer- Portal der französischen Firma R2E Micral CCMC erschien offiziell im September 1980 auf der Sicob-Messe in Paris. Es handelte sich um einen tragbaren Mikrocomputer, der von der Studien- und Entwicklungsabteilung von R2E Micral im Auftrag der auf Gehaltsabrechnung und Buchhaltung spezialisierten Firma CCMC entwickelt und vermarktet wurde . Es basierte auf einem Intel 8085-Prozessor, 8-Bit, getaktet mit 2 MHz. Es war ausgestattet mit einem zentralen 64 KB RAM, einer Tastatur mit 58 alphanumerischen Tasten und 11 numerischen Tasten (getrennte Blöcke), einem 32-stelligen Bildschirm, einer Diskette: Kapazität = 140.000 Zeichen, eines Thermodruckers: Geschwindigkeit = 28 Zeichen / zweitens ein asynchroner Kanal, asynchroner Kanal, eine 220-V-Stromversorgung. Es wog 12 kg und hatte die Maße 45 x 45 x 15 cm. Es sorgte für totale Mobilität. Sein Betriebssystem wurde treffend Prologue genannt.

Ein Siemens PCD-3Psx-Laptop, veröffentlicht im Jahr 1989

Der 1981 veröffentlichte Osborne 1 war ein tragbarer Computer, der den Zilog Z80 verwendet und 24,5 Pfund (11,1 kg) wog. Es hatte keine Batterie, einen 5 Zoll (13 cm) Kathodenstrahlröhren- (CRT)-Bildschirm und zwei 5,25 Zoll (13,3 cm) Single-Density-Diskettenlaufwerke. Sowohl Tandy/RadioShack als auch Hewlett Packard (HP) stellten in dieser Zeit auch tragbare Computer unterschiedlicher Bauart her. Die ersten Laptops mit Flip-Formfaktor erschienen Anfang der 1980er Jahre. Der Dulmont Magnum wurde 1981-82 in Australien veröffentlicht, aber erst 1984-85 international vermarktet. Der 1982 veröffentlichte GRiD Compass 1101 für 8.150 US-Dollar (heute 21.860 US-Dollar) wurde unter anderem von der NASA und vom Militär verwendet . Der Sharp PC-5000 , Ampere und Gavilan SC wurden 1983 auf den Markt gebracht. Der Gavilan SC wurde von seinem Hersteller als "Laptop" bezeichnet, während der Ampere ein modernes Clamshell-Design hatte. Das Toshiba T1100 hat sich nicht nur bei PC-Experten, sondern auch auf dem Massenmarkt als Möglichkeit zur PC-Portabilität durchgesetzt .

Von 1983 vorwärts, wurden mehrere neue Eingabetechniken entwickelt und in Laptops enthalten, einschließlich der Touch - Pad ( Gavilan SC , 1983), der Zeigestock (IBM ThinkPad 700 , 1992) und die Handschrifterkennung (Linus Write-Top, 1987). Einige CPUs, wie der Intel i386SL von 1990 , wurden entwickelt, um die Batterielebensdauer tragbarer Computer mit minimalem Stromverbrauch zu verlängern, und wurden von dynamischen Energieverwaltungsfunktionen wie Intel SpeedStep und AMD PowerNow! in einigen Ausführungen.

Displays erreichten 1988 eine Auflösung von 640 x 480 ( VGA ) (Compaq SLT/286), und Farbbildschirme wurden 1991 zu einem üblichen Upgrade, wobei Auflösung und Bildschirmgröße häufig bis zur Einführung von Laptops mit 17-Zoll-Bildschirm im Jahr 2003 zunahmen. Festplatten begannen in tragbaren Geräten verwendet werden, gefördert durch die Einführung von 3,5-Zoll-Laufwerken in den späten 1980er Jahren, und wurde in Laptops ab der Einführung von 2,5-Zoll- und kleineren Laufwerken um 1990 üblich.

Übliche Auflösungen von Laptop- Webcams sind 720p (HD) und bei Laptops der unteren Preisklasse 480p. Die frühesten bekannten Laptops mit 1080p (Full HD) Webcams wie das Samsung 700G7C wurden Anfang der 2010er Jahre auf den Markt gebracht.

Optische Laufwerke wurden um 1997 in Laptops in voller Größe üblich; diese bestand zunächst aus CD-ROM-Laufwerken, die im Laufe der Zeit durch CD-R-, DVD- und Blu-ray- Laufwerke mit Schreibfähigkeit ersetzt wurden. Ab etwa 2011 hat sich der Trend zu internen optischen Laufwerken verschoben und ab 2021 sind sie weitgehend verschwunden; sie sind weiterhin als externe Peripheriegeräte verfügbar .

Etymologie

Während die Begriffe Laptop und Notebook heute synonym verwendet werden, gibt es einige Zweifel an der ursprünglichen Etymologie und Spezifität beider Begriffe – der Begriff Laptop wurde anscheinend in den frühen 1980er Jahren geprägt, um einen mobilen Computer zu beschreiben, der auf dem Schoß verwendet werden konnte , und um diese Geräte von früheren und viel schwereren tragbaren Computern (informell als "Luggables" bezeichnet) zu unterscheiden. Der Begriff "Notebook" scheint etwas später an Bedeutung gewonnen zu haben, als die Hersteller begannen, noch kleinere tragbare Geräte zu produzieren, ihr Gewicht und ihre Größe weiter zu reduzieren und ein Display in der Größe von A4- Papier zu integrieren; diese wurden als Notebooks vermarktet , um sie von sperrigeren Mainstream- oder Desktop-Replacement- Laptops zu unterscheiden.

Typen

Compaq Armada Laptop aus den späten 1990er Jahren
Apple MacBook Air , ein "ultraportabler" Laptop mit einem Gewicht von weniger als 1,36 kg
Lenovo ‚s IdeaPad Laptop
Lenovos ThinkPad Business-Laptop, ursprünglich ein IBM- Produkt
Microsoft Surface Pro 3 , 2-in-1 abnehmbar
Alienware Gaming-Laptop mit hintergrundbeleuchteter Tastatur und Touchpad
Samsung-Notebook 3
Panasonic Toughbook CF-M34, ein robustes Laptop/Subnotebook

Seit der Einführung von tragbaren Computern in den späten 1970er Jahren hat ihre Form wesentlich verändert, Laichen eine Vielzahl von optisch und technologisch unterschiedlichen Subklassen. Außer wenn es um einen Begriff (insbesondere Ultrabook ) eine eindeutige gesetzliche Marke gibt, gibt es selten harte Unterscheidungen zwischen diesen Klassen und ihre Verwendung hat sich im Laufe der Zeit und zwischen verschiedenen Quellen geändert. Seit Ende der 2010er Jahre werden spezifischere Begriffe seltener verwendet, wobei sich die Größen hauptsächlich durch die Größe des Bildschirms unterscheiden.

Kleinere und größere Laptops

In der Vergangenheit gab es eine Reihe von Marketingkategorien für kleinere und größere Laptops; Dazu gehörten „ Subnotebook “-Modelle, kostengünstige „ Netbooks “ und „ Ultra-Mobile-PCs “, bei denen sich die Größenklasse mit Geräten wie Smartphones und Handheld- Tablets überschneidet , und „ Desktop-Ersatz “-Laptops für Maschinen, die deutlich größer und schwerer als üblich sind, um mehr zu betreiben leistungsstarke Prozessoren oder Grafikhardware . All diese Begriffe sind in Ungnade gefallen, da die Größe der Mainstream-Laptops abgenommen und ihre Fähigkeiten gestiegen sind. Mit Ausnahme von Nischenmodellen, neigen Laptop Größen von der Größe des Bildschirms zu unterscheiden, und für leistungsfähigere Modelle, von jedem Fach Zweck ist die Maschine , die für, wie einen „ Gaming - Laptop “ oder „ mobile Workstation “ für die professionellen Einsatz .

Cabrio, Hybrid, 2-in-1

Der neueste Trend der technologischen Konvergenz in der tragbaren Computerindustrie hat eine breite Palette von Geräten hervorgebracht, die Funktionen mehrerer zuvor getrennter Gerätetypen kombinierten. Die Hybriden , Convertibles und 2-in-1- Geräte entstanden als Crossover-Geräte, die Eigenschaften von Tablets und Laptops teilen. Alle diese Geräte verfügen über ein Touchscreen- Display, das es dem Benutzer ermöglicht, im Tablet- Modus zu arbeiten, entweder mit Multi-Touch- Gesten oder einem Eingabestift / digitalen Stift .

Convertibles sind Geräte mit der Möglichkeit, eine Hardware-Tastatur zu verbergen. Tastaturen solcher Geräte können umgedreht, gedreht oder hinter die Rückseite des Gehäuses geschoben werden und verwandeln sich so von einem Laptop in ein Tablet. Hybride verfügen über einen Mechanismus zum Lösen der Tastatur, und aufgrund dieser Funktion befinden sich alle kritischen Komponenten im Teil mit dem Display. 2-in-1-Geräte können eine Hybrid- oder eine Convertible-Form haben, oft als 2-in-1-Detachable bzw. 2-in-1-Convertible bezeichnet, zeichnen sich jedoch durch die Fähigkeit aus, ein Desktop- Betriebssystem wie Windows 10 auszuführen . 2-in-1-Geräte werden oft als Laptop-Ersatz-Tablets vermarktet .

2-in-1-Geräte sind oft sehr dünn, etwa 10 Millimeter (0,39 Zoll) und leichte Geräte mit einer langen Akkulaufzeit. 2-in-1 s werden von Mainstream - Tabletten zu unterscheiden , da sie einen Funktion x86 -Architektur CPU ( in der Regel ein geringeres oder Ultra-Low-Voltage - Modell), wie die Intel Core i5 , führen Sie ein voll funktionsfähige Desktop - OS wie Windows - 10 , und verfügen über eine Reihe typischer Laptop- I/O- Anschlüsse, wie USB 3 und Mini DisplayPort .

2-in-1- Geräte sind nicht nur für den Medienkonsum konzipiert , sondern auch als gültiger Desktop- oder Laptop-Ersatz, da sie Desktop- Anwendungen wie Adobe Photoshop ausführen können . An ein modernes 2-in-1 können mehrere Peripheriegeräte wie Maus, Tastatur und mehrere externe Displays angeschlossen werden.

Geräte der Microsoft Surface Pro-Serie und Surface Book sind Beispiele für moderne 2-in-1-Detachables, während Computer der Lenovo Yoga -Serie eine Variante von 2-in-1-Convertibles sind. Während das ältere Surface RT und Surface 2 das gleiche Gehäusedesign wie das Surface Pro aufweisen, werden sie durch den Einsatz von ARM-Prozessoren und Windows RT nicht als 2-in-1, sondern als Hybrid-Tablets klassifiziert. In ähnlicher Weise wird auf einer Reihe von Hybrid-Laptops ein mobiles Betriebssystem wie Android ausgeführt . Dazu gehören die Transformer Pad- Geräte von Asus , Beispiele für Hybride mit abnehmbarem Tastaturdesign, die nicht in die Kategorie 2-in-1 fallen.

Robuster Laptop

Ein robuster Laptop ist für den zuverlässigen Betrieb unter rauen Nutzungsbedingungen wie starken Vibrationen, extremen Temperaturen und nassen oder staubigen Umgebungen ausgelegt. Robuste Laptops sind sperriger, schwerer und viel teurer als normale Laptops und werden daher selten im normalen Verbrauchergebrauch gesehen.

Hardware

Miniaturisierung: ein Vergleich eines Desktop-Computer-Motherboards ( ATX- Formfaktor) mit einem Motherboard eines 13- Zoll- Laptops (2008 Unibody Macbook )
Innenansicht eines Sony VAIO Laptops
Ein SODIMM- Speichermodul

Die Grundkomponenten von Laptops funktionieren identisch mit ihren Desktop-Pendants. Traditionell wurden sie miniaturisiert und an den mobilen Einsatz angepasst, obwohl Desktop-Systeme zunehmend dieselben kleineren, leistungsschwächeren Teile verwenden, die ursprünglich für den mobilen Einsatz entwickelt wurden. Die Designbeschränkungen in Bezug auf Leistung, Größe und Kühlung von Laptops begrenzen die maximale Leistung von Laptop-Teilen im Vergleich zu Desktop-Komponenten, obwohl sich dieser Unterschied zunehmend verringert hat.

Im Allgemeinen sollen Laptop-Komponenten vom Endbenutzer nicht austauschbar oder aufrüstbar sein, mit Ausnahme von Komponenten, die abgenommen werden können; in der Vergangenheit waren Akkus und optische Laufwerke häufig austauschbar. Diese Einschränkung ist einer der Hauptunterschiede zwischen Laptops und Desktop-Computern, da die großen "Tower" -Gehäuse, die in Desktop-Computern verwendet werden, so konzipiert sind, dass neue Motherboards , Festplatten , Soundkarten , RAM und andere Komponenten hinzugefügt werden können. Arbeitsspeicher und Massenspeicher können oft durch einige Demontage aufgerüstet werden, aber bei den kompaktesten Laptops gibt es möglicherweise überhaupt keine aufrüstbaren Komponenten.

Intel , Asus , Compal , Quanta und einige andere Laptop-Hersteller haben den Common Building Block- Standard für Laptop-Teile geschaffen, um einige der Ineffizienzen zu beheben, die durch das Fehlen von Standards und die Unfähigkeit, Komponenten zu aktualisieren, verursacht werden.

In den folgenden Abschnitten werden die Unterschiede und Unterscheidungsmerkmale von Laptop-Komponenten im Vergleich zu Desktop-PC-Teilen zusammengefasst.

Anzeige

Intern ist ein Display meist ein LCD-Panel, gelegentlich werden aber auch OLEDs verwendet. Diese sind über das LVDS- oder das eingebettete DisplayPort- Protokoll mit dem Laptop verbunden , während es sich extern um einen glänzenden Bildschirm oder einen matten (entspiegelten) Bildschirm handeln kann. Ab 2021 werden Mainstream-Consumer-Laptops entweder mit 13-Zoll- oder 15-Zoll-16-Zoll-Bildschirmen geliefert; 14-Zoll-Modelle sind bei Business-Geräten beliebter. Es gibt größere und kleinere Modelle, aber weniger verbreitet – es gibt keine klare Trennlinie in minimaler oder maximaler Größe. Maschinen, die klein genug sind, um in der Hand gehalten zu werden (Bildschirme im Bereich von 6–8 Zoll), können entweder als sehr kleine Laptops oder als „Handheld-PCs“ vermarktet werden, während der Unterschied zwischen den größten Laptops und „All-in-One“-Desktops darin besteht, ob sie zusammenklappbar sind zum Reisen.

Größen

In der Vergangenheit gab es eine breitere Palette von Marketingbegriffen (sowohl formell als auch informell), um zwischen verschiedenen Laptopgrößen zu unterscheiden. Dazu gehörten Netbooks , Subnotebooks , ultramobile PCs und Desktop-Ersatzcomputer ; diese werden manchmal noch informell verwendet, obwohl sie im Hinblick auf das Herstellermarketing im Wesentlichen tot sind.

Auflösung

Durch eine Anzeige mit höherer Auflösung können mehr Elemente gleichzeitig auf den Bildschirm passen, was die Multitasking-Fähigkeit des Benutzers verbessert, obwohl die Auflösung bei den höheren Auflösungen auf kleineren Bildschirmen möglicherweise nur dazu dient, schärfere Grafiken und Text anzuzeigen, anstatt den nutzbaren Bereich zu vergrößern. Seit der Einführung des MacBook Pro mit Retina-Display im Jahr 2012 hat die Verfügbarkeit von „HiDPI“-Displays (oder High Pixel Density ) zugenommen ; ab 2021 gilt dies im Allgemeinen als alles, was breiter als 1920 Pixel ist. Dies hat sich zunehmend um 4K (3840 Pixel breit) Auflösungen angenähert.

Externe Displays können an die meisten Laptops angeschlossen werden, und Modelle mit einem Mini DisplayPort können bis zu drei verarbeiten.

Bildwiederholraten und 3D

Die ersten Laptops, von denen bekannt ist, dass sie über ein Display mit verdoppelter Bildwiederholfrequenz von 120 Hz und ein aktives 3D-Shutter-System verfügen , wurden 2011 von Dell (M17x) und Samsung (700G7A) veröffentlicht.

Zentraleinheit

Die Central Processing Unit (CPU) eines Laptops verfügt über fortschrittliche Energiesparfunktionen und erzeugt weniger Wärme als eine für den Desktop-Einsatz vorgesehene. Mainstream-Laptop-CPUs, die nach 2018 hergestellt wurden, haben vier Prozessorkerne, obwohl einige preiswerte Modelle immer noch über 2-Kern-CPUs verfügen und auch 6-Kern- und 8-Kern-Modelle erhältlich sind.

Für den niedrigen Preis und die Mainstream-Leistung gibt es keinen signifikanten Leistungsunterschied zwischen Laptop- und Desktop-CPUs mehr, aber am oberen Ende übertreffen die schnellsten Desktop-CPUs die schnellsten Laptop-Prozessoren immer noch deutlich, auf Kosten von massiv höherem Stromverbrauch und Wärme Generation; die schnellsten Laptop-Prozessoren erreichen 56 Watt Wärme, während die schnellsten Desktop-Prozessoren 150 Watt erreichen.

Es gibt eine breite Palette von CPUs, die für Laptops von Intel , AMD und anderen Herstellern entwickelt wurden. Auf Nicht- x86- Architekturen produzierten Motorola und IBM die Chips für die ehemaligen PowerPC- basierten Apple-Laptops ( iBook und PowerBook ). Zwischen 2000 und 2014 hatten die meisten Laptops in voller Größe gesockelte, austauschbare CPUs; bei dünneren Modellen war die CPU auf dem Motherboard verlötet und war ohne Austausch des Motherboards nicht austauschbar oder aufrüstbar. Seit 2015 bietet Intel keine neuen Laptop-CPU-Modelle mit austauschbaren Pins an, sondern bevorzugt Ball-Grid-Array- Chip-Packages, die gelötet werden müssen, und ab 2021 nur noch wenige seltene Modelle mit Desktop-Teilen.

In der Vergangenheit haben einige Laptops einen Desktop-Prozessor anstelle der Laptop-Version verwendet und hatten hohe Leistungssteigerungen auf Kosten von höherem Gewicht, Wärme und begrenzter Akkulaufzeit; ab 2021 ist dies nicht unbekannt, aber seit etwa 2010 beschränkt sich die Praxis auf kleinvolumige Gaming-Modelle. Laptop-CPUs lassen sich selten übertakten ; die meisten verwenden gesperrte Prozessoren. Selbst bei Gaming-Modellen, bei denen freigeschaltete Prozessoren verfügbar sind, ist das Kühlsystem der meisten Laptops oft sehr nahe an seinen Grenzen und es gibt selten Spielraum für eine übertaktungsbedingte Betriebstemperaturerhöhung.

Grafische Verarbeitungseinheit

Bei den meisten Laptops ist eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU) in die CPU integriert, um Strom und Platz zu sparen. Dies wurde von Intel 2010 mit der Core i-Serie von Mobilprozessoren und ähnlichen Accelerated Processing Unit (APU)-Prozessoren von AMD später in diesem Jahr eingeführt.

Zuvor verwendeten Geräte der unteren Preisklasse eher Grafikprozessoren, die in den Systemchipsatz integriert waren , während höherwertige Maschinen einen separaten Grafikprozessor hatten. In der Vergangenheit waren Laptops ohne separaten Grafikprozessor in ihrer Nützlichkeit für Spiele und professionelle Anwendungen mit 3D- Grafik eingeschränkt, aber die Fähigkeiten von CPU-integrierter Grafik haben sich seit Mitte der 2010er Jahre mit dem unteren Ende dedizierter Grafikprozessoren angenähert.

High-End-Laptops, die für Gaming oder professionelle 3D-Arbeiten gedacht sind, kommen immer noch mit dedizierten und teilweise sogar dualen Grafikprozessoren auf dem Motherboard oder als interne Erweiterungskarte. Seit 2011 handelt es sich dabei fast immer um umschaltbare Grafiken, sodass bei fehlender Nachfrage nach dem leistungsstärkeren dedizierten Grafikprozessor der energieeffizientere integrierte Grafikprozessor zum Einsatz kommt. Nvidia Optimus und AMD Hybrid Graphics sind Beispiele für diese Art von System umschaltbarer Grafik.

Speicher

Seit etwa dem Jahr 2000 verwenden die meisten Laptops SO-DIMM- RAM , obwohl ab 2021 immer mehr Modelle auf dem Motherboard verlöteten Speicher verwenden. Vor 2000 verwendeten die meisten Laptops proprietäre Speichermodule, wenn ihr Speicher aufrüstbar war.

In den frühen 2010er Jahren haben High-End-Laptops wie das Samsung 700G7A von 2011 die 10-GB-RAM-Grenze mit 16 GB RAM überschritten.

Wenn ein Upgrade möglich ist, sind die Speichersteckplätze manchmal von der Unterseite des Laptops zugänglich, um das Upgrade zu erleichtern. in anderen Fällen erfordert der Zugang zu ihnen eine erhebliche Demontage. Die meisten Laptops haben zwei Speichersteckplätze, obwohl einige nur einen haben, entweder aus Kostengründen oder weil ein Teil des Speichers verlötet ist. Einige High-End-Modelle haben vier Steckplätze; es gibt normalerweise mobile Engineering-Workstations, aber auch einige High-End-Modelle, die für Spiele gedacht sind.

Ab 2021 sind 8 GB RAM am häufigsten, wobei Modelle der unteren Preisklasse gelegentlich 4 GB haben. High-End-Laptops können mit 16 GB RAM oder mehr ausgestattet sein.

Interne Speicher

Die frühesten Laptops verwendeten am häufigsten Disketten als Speicher, obwohl einige wenige entweder RAM-Disks oder Band verwendeten, aber in den späten 1980er Jahren waren Festplatten die Standardform der Speicherung.

Zwischen 1990 und 2009 hatten fast alle Laptops normalerweise eine Festplatte (HDD) zum Speichern; seither Solid-State Drives (SSD) sind gekommen , um nach und nach Festplatten in allen , aber einige preiswerte Consumer - Modelle zu ersetzen. Solid-State-Laufwerke sind schneller und energieeffizienter und eliminieren die Gefahr einer Beschädigung von Laufwerken und Daten, die durch die physischen Stöße eines Laptops verursacht werden, da sie keine mechanischen Teile wie einen rotierenden Plattenteller verwenden. In vielen Fällen sind sie auch kompakter. Anfang der 2000er Jahre waren SSDs wesentlich teurer als HDDs, aber ab 2021 haben sich die Preise für Laufwerke mit geringerer Kapazität (unter 1 Terabyte ) angenähert; Laufwerke mit größerer Kapazität bleiben teurer als HDDs vergleichbarer Größe.

Seit etwa 1990, wo eine Festplatte vorhanden ist, handelt es sich typischerweise um eine 2,5-Zoll-Festplatte; einig sehr kompakte Laptops unterstützen noch kleineren 1,8-Zoll - HDDs und eine sehr kleine Zahl verwendete 1" Microdrive . Einige SSDs gebaut , um die Größe / Form einer Laptop - Festplatte passen, aber immer haben sie mit kleinerem ersetzt mSATA oder M. 2- Karten SSDs mit dem neueren und wesentlich schnelleren NVM-Express- Standard zum Anschließen gibt es nur noch als Karten.

Ab 2021 bieten viele Laptops keinen Platz mehr für ein 2,5-Zoll-Laufwerk und akzeptieren nur M.2-Karten; einige der kleinsten haben Speicher auf dem Motherboard gelötet. Für diejenigen, die dies können, können sie normalerweise ein einzelnes 2,5-Zoll-Laufwerk enthalten , aber eine kleine Anzahl von Laptops mit einem Bildschirm, der breiter als 15 Zoll ist, können zwei Laufwerke aufnehmen.

Eine Vielzahl externer HDDs oder NAS -Datenspeicherserver mit Unterstützung der RAID- Technologie können über Schnittstellen wie USB , FireWire , eSATA oder Thunderbolt oder über ein kabelgebundenes oder kabelloses Netzwerk an praktisch jeden Laptop angeschlossen werden, um den Platz für die Speicherung von Daten. Viele Laptops enthalten auch einen Kartenleser, der die Verwendung von Speicherkarten ermöglicht , wie sie beispielsweise für Digitalkameras verwendet werden , bei denen es sich normalerweise um SD- oder microSD- Karten handelt. Auf diese Weise können Benutzer digitale Bilder von einer SD-Karte auf einen Laptop herunterladen und so den Inhalt der SD-Karte löschen, um Platz für neue Bilder zu schaffen.

Wechselmedienlaufwerk

Optische Laufwerke , die CD-ROMs , Compact Discs (CDs), DVDs und in einigen Fällen Blu-ray Discs (BDs) abspielen können, waren zwischen Mitte der 1990er und Anfang der 2010er Jahre bei Modellen in voller Größe nahezu universell. Ab 2021 sind Laufwerke in Kompakt- oder Premium-Laptops ungewöhnlich; sie bleiben in einigen sperrigeren Modellen verfügbar, aber der Trend zu dünneren und leichteren Geräten lässt diese Laufwerke und Player allmählich eliminieren – bei Bedarf können sie stattdessen über USB angeschlossen werden.

Eingänge

Nahaufnahme eines Touchpads auf einem Acer- Laptop, bei dem Tasten und die berührungsempfindliche Oberfläche gemeinsam genutzt werden
Nahaufnahme eines TrackPoint- Cursors und UltraNav-Tasten auf einem ThinkPad- Laptop
Schnittstellen an einem ThinkPad Laptop (2011): Ethernet- Netzwerkanschluss (Mitte), VGA (links), DisplayPort (oben rechts) und USB 2.0 (unten rechts). Durch den Trend zu sehr flachen Laptops und die weite Verbreitung von WLAN ist die relativ hohe Ethernet-Buchse bei heutigen Geräten nicht mehr zwingend erforderlich, ebenso wie das technisch veraltete VGA.

Eine alphanumerische Tastatur wird verwendet, um Text, Daten und andere Befehle (zB Funktionstasten) einzugeben . Ein Touchpad (auch Trackpad genannt), ein Pointing Stick oder beides wird verwendet, um die Position des Cursors auf dem Bildschirm zu steuern, und eine integrierte Tastatur wird zum Tippen verwendet. Einige Touchpads haben von der Touchoberfläche getrennte Tasten, während andere die Oberfläche teilen. Ein schnelles Doppeltippen wird normalerweise als Klick registriert, und Betriebssysteme können Mehrfinger-Touch-Gesten erkennen.

Eine externe Tastatur und Maus können über einen USB- Anschluss oder drahtlos über Bluetooth oder eine ähnliche Technologie angeschlossen werden. Einige Laptops verfügen über Multitouch- Touchscreen- Displays, die entweder als Option oder als Standard erhältlich sind. Die meisten Laptops verfügen über Webcams und Mikrofone , die verwendet werden können, um mit anderen Personen sowohl mit bewegten Bildern als auch mit Ton über Webkonferenzen oder Videotelefonie- Software zu kommunizieren .

Laptops verfügen normalerweise über USB-Anschlüsse und eine kombinierte Kopfhörer-/Mikrofonbuchse zur Verwendung mit Kopfhörern, einem kombinierten Headset oder einem externen Mikrofon. Viele Laptops verfügen über einen Kartenleser zum Lesen von SD-Karten von Digitalkameras.

Eingangs-/Ausgangs-(I/O)-Ports

Auf einem typischen Laptop gibt es mehrere USB- Anschlüsse ; Wenn sie anstelle von USB-C nur die älteren USB-Anschlüsse verwenden, verfügen sie normalerweise über einen externen Monitoranschluss ( VGA , DVI , HDMI oder Mini DisplayPort oder gelegentlich mehr als einen), einen Audio-In/Out-Anschluss (oft in Form eines Einzelsteckdose) ist üblich. Es ist möglich, bis zu drei externe Displays über einen einzigen Mini DisplayPort mit Multi-Stream-Transporttechnologie an einen Laptop aus dem Jahr 2014 anzuschließen .

Apple hat in einer 2015er Version seines MacBook von einer Reihe verschiedener I/O- Anschlüsse auf einen einzigen USB-C- Anschluss umgestellt. Dieser Anschluss kann sowohl zum Laden als auch zum Anschließen einer Vielzahl von Geräten durch die Verwendung von Aftermarket- Adaptern verwendet werden. Google zeigt mit seiner aktualisierten Version von Chromebook Pixel einen ähnlichen Übergangstrend in Richtung USB-C, behält jedoch ältere USB-Typ-A-Anschlüsse für eine bessere Kompatibilität mit älteren Geräten bei. Obwohl Ethernet- Netzwerkanschlüsse bis Ende der 2000er Jahre üblich waren, werden sie aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von drahtlosen Netzwerken wie Wi-Fi selten auf modernen Laptops gefunden . Legacy-Ports wie ein PS/2- Tastatur-/Maus-Port, ein serieller Port , ein paralleler Port oder FireWire sind bei einigen Modellen vorhanden, werden jedoch immer seltener. Auf Apple -Systemen und auf einer Handvoll anderer Laptops gibt es auch Thunderbolt- Anschlüsse, aber Thunderbolt 3 verwendet USB-C. Laptops verfügen normalerweise über eine Kopfhörerbuchse, sodass der Benutzer externe Kopfhörer oder verstärkte Lautsprechersysteme anschließen kann, um Musik oder andere Audiodaten zu hören.

Erweiterungskarten

In der Vergangenheit war bei Laptops häufig ein PC-Card- (früher PCMCIA ) oder ExpressCard- Steckplatz zur Erweiterung vorhanden, um das Hinzufügen und Entfernen von Funktionen zu ermöglichen, selbst wenn der Laptop eingeschaltet ist; diese werden seit der Einführung von USB 3.0 immer seltener . Einige interne Subsysteme wie Ethernet, Wi-Fi oder ein drahtloses Mobilfunkmodem können als austauschbare interne Erweiterungskarten implementiert werden, die normalerweise unter einer Zugangsabdeckung an der Unterseite des Laptops zugänglich sind. Der Standard für solche Karten ist PCI Express , das sowohl in Mini- als auch in noch kleineren M.2- Größen erhältlich ist. Bei neueren Laptops ist es nicht ungewöhnlich, auch Micro SATA (mSATA)-Funktionalität auf PCI Express Mini- oder M.2-Kartensteckplätzen zu sehen, was die Verwendung dieser Steckplätze für SATA-basierte Solid-State-Laufwerke ermöglicht.

Batterie und Netzteil

Fast alle Laptops verwenden intelligente Batterien

Seit den späten 1990er Jahren verwenden Laptops typischerweise Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer- Akkus . Diese ersetzten die älteren Nickel-Metallhydrid- Akkus , die normalerweise in den 1990er Jahren verwendet wurden, und Nickel-Cadmium-Akkus, die in den meisten der frühesten Laptops verwendet wurden. Einige der ältesten Laptops verwendeten nicht wiederaufladbare Batterien oder Blei-Säure-Batterien.

Die Akkulaufzeit ist je nach Modell und Auslastung sehr unterschiedlich und kann von einer Stunde bis zu fast einem Tag reichen. Die Leistung einer Batterie nimmt mit der Zeit allmählich ab; je nach lade- und entladeverhalten und bauart der batterie ist typischerweise nach ein bis drei jahren regelmäßiger nutzung eine deutliche kapazitätsreduzierung erkennbar. Innovationen bei Laptops und Akkus haben zu Situationen geführt, in denen der Akku bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch bis zu 24 Stunden Dauerbetrieb bieten kann. Ein Beispiel ist das HP EliteBook 6930p, wenn es mit seinem Ultra-Kapazitäts-Akku verwendet wird.

Ein 2011er Laptop mit eingelegtem Ersatzakku mit erweiterter Kapazität.

Laptops mit austauschbaren Akkus unterstützen möglicherweise größere Ersatzakkus mit erweiterter Kapazität.

Der Akku eines Laptops wird über ein externes Netzteil aufgeladen , das an eine Steckdose angeschlossen wird. Das Netzteil gibt eine Gleichspannung typischerweise im Bereich von 7,2 bis 24 Volt aus. Das Netzteil ist normalerweise extern und wird über ein DC-Anschlusskabel mit dem Laptop verbunden. In den meisten Fällen kann es den Akku aufladen und den Laptop gleichzeitig mit Strom versorgen. Wenn der Akku vollständig aufgeladen ist, wird der Laptop mit Strom von der externen Stromversorgung weiter betrieben, wodurch der Akkuverbrauch vermieden wird. Wenn das verwendete Netzteil nicht stark genug ist, um Computerkomponenten mit Strom zu versorgen und gleichzeitig den Akku aufzuladen, kann der Akku in kürzerer Zeit aufgeladen werden, wenn der Laptop ausgeschaltet oder im Ruhezustand ist. Das Ladegerät erhöht normalerweise das Gesamttransportgewicht eines Laptops um etwa 400 Gramm, obwohl einige Modelle wesentlich schwerer oder leichter sind. Die meisten Laptops aus dem Jahr 2016 verwenden eine intelligente Batterie , einen wiederaufladbaren Akku mit einem integrierten Batteriemanagementsystem (BMS). Die intelligente Batterie kann intern Spannung und Strom messen und daraus Ladezustands- und Zustandsparameter (SoH) ableiten, die den Zustand der Zellen anzeigen.

Stromanschlüsse

Laptop-Netzteil mit zylindrischem koaxialem Gleichstromanschluss

In der Vergangenheit wurden in Laptops Gleichstromsteckverbinder , typischerweise zylindrische/tonnenförmige koaxiale Stromsteckverbinder , verwendet. Einige Anbieter wie Lenovo verwendeten zeitweise einen rechteckigen Stecker.

Einige Steckerköpfe verfügen über einen Mittelstift, damit das Endgerät die Art der Stromversorgung durch Messen des Widerstands zwischen ihm und dem Minuspol des Steckers (Außenfläche) bestimmen kann. Verkäufer können das Laden blockieren, wenn ein Netzteil nicht als Originalteil erkannt wird, was die legitime Verwendung von universellen Ladegeräten von Drittanbietern verweigern könnte.

USB-C-Anschluss

Mit dem Aufkommen von USB-C wurde es zunehmend von tragbaren Elektronikgeräten sowohl für die Stromversorgung als auch für die Datenübertragung verwendet. Die Unterstützung für 20 V (gemeinsame Laptop - Netzversorgungsspannung) und 5 A typischerweise für niedrigen bis mittleren End - Laptops reicht, aber mit höherer Leistung einige Anforderungen wie Gaming - Laptops sind abhängig von speziellen DC - Steckverbinder an Griffströme über 5 A ohne zu riskieren , Überhitzung, einige sogar über 10 A. Darüber hinaus sind dedizierte DC-Steckverbinder haltbarer und weniger anfällig für Verschleiß durch häufiges Wiederverbinden, da ihr Design weniger empfindlich ist.

Kühlung

Abwärme aus dem Betrieb lässt sich im kompakten Innenraum eines Laptops nur schwer abführen. Die ersten Laptops verwendeten eine passive Kühlung; Dies wich Kühlkörpern, die direkt auf den zu kühlenden Komponenten platziert wurden, aber wenn diese heißen Komponenten tief im Inneren des Geräts sitzen, wird ein großer platzfressender Luftkanal benötigt, um die Wärme abzuführen. Moderne Laptops verlassen sich stattdessen auf Heatpipes , um die Abwärme schnell an die Ränder des Geräts zu leiten, um ein viel kleineres und kompakteres Lüfter- und Kühlkörper-Kühlsystem zu ermöglichen. Abwärme wird in der Regel vom Gerätebediener nach hinten oder seitlich am Gerät abgeführt. Es werden mehrere Lufteinlasswege verwendet, da einige Einlässe blockiert werden können, beispielsweise wenn das Gerät auf einer weichen, sich anpassenden Oberfläche wie einem Stuhlkissen platziert wird. Die Temperaturüberwachung des sekundären Geräts kann die Leistung reduzieren oder eine Notabschaltung auslösen, wenn die Wärme nicht abgeführt werden kann, beispielsweise wenn der Laptop in Betrieb bleibt und in einer Tragetasche aufbewahrt wird. Aftermarket-Kühlpads mit externen Lüftern können mit Laptops verwendet werden, um die Betriebstemperaturen zu senken.

Dockingstation

Dockingstation und Laptop

Eine Dockingstation (manchmal auch einfach als Dock bezeichnet ) ist ein Laptopzubehör, das mehrere Anschlüsse und in einigen Fällen Erweiterungssteckplätze oder -schächte für feste oder austauschbare Laufwerke enthält. Ein Laptop wird normalerweise über einen einzigen großen proprietären Anschluss an eine Dockingstation angeschlossen und von ihr getrennt. Eine Dockingstation ist ein besonders beliebtes Laptop-Zubehör in einer Unternehmens-Computerumgebung, da eine Dockingstation einen Laptop in einen vollwertigen Desktop-Ersatz verwandeln kann, der jedoch leicht gelöst werden kann. Diese Fähigkeit kann für „ Road Warrior “-Mitarbeiter von Vorteil sein, die beruflich häufig reisen müssen und dennoch ins Büro kommen. Wenn mehr Ports benötigt werden oder deren Position auf einem Laptop ungünstig ist, kann man ein billigeres passives Gerät verwenden, das als Port-Replikator bekannt ist . Diese Geräte werden mit den Anschlüssen des Laptops verbunden, z. B. über USB oder FireWire .

Ladewagen

Laptop-Ladewagen , auch Laptop-Trolleys oder Laptop-Wagen genannt, sind mobile Aufbewahrungsbehälter, um mehrere Laptops , Netbooks und Tablet-Computer gleichzeitig aufzuladen . Die Trolleys werden in Schulen verwendet, die ihre traditionellen statischen Computerlabors mit Desktop-Computern ersetzt haben, die mit "Tower"-Computern ausgestattet sind, aber nicht genügend Steckdosen in einem einzelnen Klassenzimmer haben, um alle Geräte aufzuladen. Die Wagen können zwischen Räumen und Klassenzimmern gefahren werden, sodass alle Schüler und Lehrer in einem bestimmten Gebäude auf voll aufgeladene IT- Geräte zugreifen können .

Laptop-Ladewagen werden auch zur Abschreckung und zum Schutz vor opportunistischen und organisierten Diebstählen verwendet. Schulen, insbesondere solche mit offenem Grundriss , sind oft das Hauptziel für Diebe , die hochwertige Gegenstände stehlen. Laptops, Netbooks und Tablets gehören zu den wertvollsten tragbaren Geräten in einer Schule. Außerdem können Laptops leicht unter der Kleidung versteckt und aus Gebäuden gestohlen werden. Viele Arten von Laptop-Ladewagen sind so konstruiert und konstruiert, dass sie vor Diebstahl schützen. Sie sind in der Regel aus Stahl gefertigt und die Laptops bleiben bei Nichtgebrauch verschlossen. Obwohl die Wagen zwischen den Bereichen von einem Klassenzimmer zum anderen bewegt werden können, können sie oft am Boden oder an den Wänden befestigt oder verriegelt werden, um zu verhindern, dass Diebe die Laptops stehlen, insbesondere über Nacht.

Solarplatten

In einigen Laptops können Sonnenkollektoren genügend Solarstrom für den Betrieb des Laptops erzeugen. Die One Laptop Per Child Initiative hat den OLPC XO-1 Laptop herausgebracht, der getestet und erfolgreich mit Sonnenkollektoren betrieben wurde. Derzeit entwickeln sie einen OLPC XO-3 Laptop mit diesen Funktionen. Der OLPC XO-3 kann mit 2 Watt Strom betrieben werden, da seine erneuerbaren Energiequellen insgesamt 4 Watt erzeugen. Samsung hat auch das solarbetriebene Notebook NC215S entwickelt, das auf dem US-Markt kommerziell verkauft wird.

Zubehör

Ein übliches Zubehör für Laptops ist eine Laptophülle, eine Laptophülle oder eine Laptoptasche, die einen gewissen Schutz vor Kratzern bietet. Ärmel, die sich dadurch auszeichnen, dass sie relativ dünn und flexibel sind, werden am häufigsten aus Neopren hergestellt , stabilere aus Polyurethan mit geringer Rückfederung . Einige Laptophüllen sind mit ballistischem Nylon umwickelt , um ein gewisses Maß an Wasserdichtigkeit zu gewährleisten . Größere und stabilere Koffer können aus Metall mit Polyurethanpolsterung im Inneren hergestellt werden und können für zusätzliche Sicherheit mit Schlössern ausgestattet sein. Metallgepolsterte Etuis bieten zudem Schutz vor Stößen und Stürzen. Ein weiteres häufiges Zubehör ist ein Laptop-Kühler , ein Gerät, das dazu beiträgt, die Innentemperatur des Laptops entweder aktiv oder passiv zu senken. Eine gängige aktive Methode besteht darin, elektrische Lüfter zu verwenden, um die Wärme vom Laptop abzuleiten, während eine passive Methode darin besteht, den Laptop auf einer Art von Unterlage abzustützen, damit er mehr Luftstrom erhält. Einige Geschäfte verkaufen Laptop-Pads, die es einer liegenden Person auf einem Bett ermöglichen, einen Laptop zu benutzen.

Modularität

Geöffnete untere Abdeckungen ermöglichen den Austausch von RAM- und Speichermodulen (Lenovo G555)

Einige der Komponenten früherer Laptopmodelle können leicht ausgetauscht werden, ohne den unteren Teil vollständig zu öffnen, wie Tastatur, Akku, Festplatte, Speichermodule, CPU-Lüfter usw.

Einige der Komponenten neuerer Laptopmodelle befinden sich im Inneren. Das Ersetzen der meisten seiner Komponenten, wie Tastatur, Akku, Festplatte, Speichermodule, CPU-Lüfter usw., erfordert das Entfernen des oberen oder unteren Teils, das Entfernen des Motherboards und die Rücksendung.

Bei einigen Typen werden Lötmittel und Klebstoff verwendet, um Komponenten wie RAM, Speicher und Batterien zu montieren, was Reparaturen zusätzlich erschwert.

Veraltete Funktionen

Eine Modem- PCMCIA- Karte auf einem alten ThinkPad. Die Karte würde normalerweise vollständig in den Sockel eingesteckt werden.

Zu den Funktionen bestimmter früherer Laptopmodelle, die in den meisten aktuellen Laptops nicht verfügbar sind, gehören:

Vergleich mit Desktops

Vorteile

Ein Lehrer nutzt den Laptop im Rahmen eines Workshops für Schulkinder
Wikipedia-Mitbegründer Jimmy Wales mit einem Laptop auf einer Parkbank

Portabilität ist normalerweise das erste Merkmal, das bei jedem Vergleich von Laptops und Desktop-PCs erwähnt wird. Die physische Tragbarkeit ermöglicht den Einsatz eines Laptops an vielen Orten – nicht nur zu Hause und im Büro, sondern auch beim Pendeln und auf Flügen, in Cafés, in Hörsälen und Bibliotheken, bei Kunden oder einem Besprechungszimmer usw. Innerhalb eines Hauses , Portabilität ermöglicht es Laptop-Benutzern, ihre Geräte vom Wohnzimmer ins Esszimmer ins Familienzimmer zu transportieren. Portabilität bietet mehrere entscheidende Vorteile:

  • Produktivität : Die Verwendung eines Laptops an Orten, an denen ein Desktop-PC nicht verwendet werden kann, kann Mitarbeitern und Schülern helfen, ihre Produktivität bei Arbeits- oder Schulaufgaben zu steigern, z zum Beispiel ein Student, der in einer Vorlesungspause im Café der Universität seine Hausaufgaben macht.
  • Unmittelbarkeit : Das Tragen eines Laptops bedeutet, dass Sie sofortigen Zugriff auf Informationen haben, einschließlich persönlicher und geschäftlicher Dateien. Dies ermöglicht eine bessere Zusammenarbeit zwischen Kollegen oder Schülern, da ein Laptop aufgeklappt werden kann, um jederzeit und überall einen Bericht, ein Dokument, eine Tabelle oder eine Präsentation anzuzeigen.
  • Aktuelle Informationen : Wenn eine Person mehr als einen Desktop-PC hat, entsteht ein Synchronisationsproblem: Änderungen an einem Computer werden nicht automatisch an die anderen weitergegeben. Es gibt Möglichkeiten, dieses Problem zu beheben, einschließlich der physischen Übertragung aktualisierter Dateien (mit einem USB-Flash-Speicherstick oder CD-ROMs) oder der Verwendung von Synchronisierungssoftware über das Internet, z. B. Cloud Computing . Der Transport eines einzelnen Laptops an beide Standorte vermeidet das Problem jedoch vollständig, da die Dateien an einem einzigen Ort vorhanden und immer aktuell sind.
  • Konnektivität : In den 2010er Jahren führte die Verbreitung von drahtlosen Wi-Fi- Netzwerken und zellularen Breitband-Datendiensten ( HSDPA , EVDO und andere) in vielen städtischen Zentren in Kombination mit der nahezu allgegenwärtigen Wi-Fi-Unterstützung durch moderne Laptops dazu, dass ein Laptop jetzt haben könnte einfache Internet- und lokale Netzwerkkonnektivität, während Sie mobil bleiben. Besonders an Universitäten sind WLAN-Netzwerke und Laptop-Programme weit verbreitet.

Weitere Vorteile von Laptops:

  • Größe : Laptops sind kleiner als Desktop-PCs. Dies ist von Vorteil, wenn der Platz knapp ist, zum Beispiel in kleinen Wohnungen und Studentenwohnheimen. Bei Nichtgebrauch kann ein Laptop geschlossen und in einer Schreibtischschublade verstaut werden.
  • Geringer Stromverbrauch : Laptops sind um ein Vielfaches energieeffizienter als Desktops. Ein typischer Laptop verbraucht 20–120 W im Vergleich zu 100–800 W für Desktops. Dies könnte besonders für große Unternehmen von Vorteil sein, die Hunderte von Personalcomputern betreiben, wodurch sich die potenziellen Einsparungen vervielfachen, und für Haushalte, in denen ein Computer rund um die Uhr läuft (z. B. ein Heimmedienserver, Druckserver usw.).
  • Leise : Laptops sind in der Regel viel leiser als Desktops, sowohl aufgrund der Komponenten (leisere, langsamere 2,5-Zoll-Festplatten) als auch aufgrund der geringeren Wärmeentwicklung, die zum Einsatz von weniger und langsameren Lüftern führt.
  • Akku : Ein geladener Laptop kann bei Stromausfall weiter verwendet werden und ist nicht von kurzen Stromunterbrechungen und Stromausfällen betroffen. Ein Desktop-PC benötigt eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), um kurze Unterbrechungen, Stromausfälle und Spitzen zu bewältigen; Um eine Akkulaufzeit von mehr als 20–30 Minuten für einen Desktop-PC zu erreichen, ist eine große und teure USV erforderlich.
  • All-in-One : entworfen, um tragbar zu sein, die meisten Laptops der 2010-Ära haben alle Komponenten in das Gehäuse integriert (einige kleine Laptops verfügen jedoch möglicherweise nicht über ein internes CD/CDR/DVD-Laufwerk, sodass ein externes Laufwerk verwendet werden muss) . Bei Desktops (mit Ausnahme von All-in-Ones) ist dies normalerweise in den Desktop-"Tower" (die Einheit mit CPU, Festplatte, Netzteil usw.), Tastatur, Maus, Bildschirm und optionale Peripheriegeräte wie Lautsprecher unterteilt .

Nachteile

Gegenüber Desktop-PCs haben Laptops Nachteile in folgenden Bereichen:

Leistung

Während die Leistung von Mainstream-Desktops und Laptops vergleichbar ist und die Kosten für Laptops weniger schnell gesunken sind als für Desktops, bleiben Laptops bei gleichem Leistungsniveau teurer als Desktop-PCs. Die oberen Leistungsgrenzen von Laptops bleiben viel niedriger als die der High-End-Desktops (insbesondere Maschinen der "Workstation-Klasse" mit zwei Prozessorsockeln), und "führende" Funktionen erscheinen normalerweise zuerst in Desktops und erst dann, wenn die zugrunde liegende Technologie ausgereift ist , sind an Laptops angepasst.

Für das Surfen im Internet und typische Office-Anwendungen, bei denen der Computer die meiste Zeit damit verbringt, auf die nächste Benutzereingabe zu warten, können selbst relativ preiswerte Laptops (wie Netbooks) für einige Benutzer schnell genug sein. Die meisten High-End-Laptops sind ausreichend leistungsstark für hochauflösende Filmwiedergabe, einige 3D-Spiele sowie Videobearbeitung und -kodierung. Laptop-Prozessoren können jedoch benachteiligt sein, wenn es um höherwertige Datenbanken, Mathematik, Ingenieurwesen, Finanzsoftware, Virtualisierung usw etwas leisten. Einige Hersteller umgehen dieses Leistungsproblem, indem sie Desktop-CPUs für Laptops verwenden.

Erweiterbarkeit

Die Aufrüstbarkeit von Laptops ist im Vergleich zu durchgängig standardisierten Desktops sehr eingeschränkt. Generell lassen sich Festplatten und Arbeitsspeicher problemlos aufrüsten. Optische Laufwerke und interne Erweiterungskarten können aufgerüstet werden, wenn sie einem Industriestandard entsprechen , aber alle anderen internen Komponenten, einschließlich Motherboard, CPU und Grafik, sind nicht immer aufrüstbar. Intel , Asus , Compal , Quanta und einige andere Laptop-Hersteller haben den Common Building Block- Standard für Laptop-Teile geschaffen, um einige der Ineffizienzen zu beheben, die durch das Fehlen von Standards verursacht werden. Die Gründe für die eingeschränkte Aufrüstbarkeit sind sowohl technischer als auch wirtschaftlicher Natur. Es gibt keinen branchenweiten Standard - Formfaktor für Notebooks; Jeder große Laptop-Hersteller verfolgt sein eigenes proprietäres Design und seine eigene Konstruktion, was dazu führt, dass Laptops schwierig aufzurüsten sind und hohe Reparaturkosten verursachen. Darüber hinaus wurden Laptops ab 2013er-Modellen für die meisten Komponenten (CPU, SDD, RAM, Tastatur...) zunehmend in das Motherboard integriert (gelötet), um die Aussichten auf Größe und Upgradefähigkeit zu reduzieren. Geräte wie Soundkarten, Netzwerkadapter, Festplatten und optische Laufwerke und zahlreiche andere Peripheriegeräte sind verfügbar, aber diese Upgrades beeinträchtigen in der Regel die Portabilität des Laptops, da sie das Setup mit Kabeln und Boxen ergänzen und oft beim Laptop ab- und wieder angeschlossen werden müssen ist in Bewegung.

Ergonomie und gesundheitliche Auswirkungen

Handgelenke
Laptop-Kühler (silber) unter dem Laptop (weiß), verhindert das Aufheizen des Schoßes und verbessert den Laptop-Luftstrom

Die längere Verwendung von Laptops kann aufgrund ihrer kleinen, flachen Tastatur- und Trackpad-Zeigegeräte zu Verletzungen durch wiederholte Belastung führen . Die Verwendung separater, externer ergonomischer Tastaturen und Zeigegeräte wird empfohlen, um Verletzungen bei längerer Arbeit zu vermeiden; sie können einfach per USB, Bluetooth oder über eine Dockingstation mit einem Laptop verbunden werden . Einige Gesundheitsstandards verlangen ergonomische Tastaturen an Arbeitsplätzen.

Nacken und Wirbelsäule

Der integrierte Bildschirm eines Laptops erfordert oft, dass sich Benutzer für eine bessere Sicht nach vorne beugen, was zu Nacken- oder Wirbelsäulenverletzungen führen kann. Ein größerer und hochwertigerer externer Bildschirm kann an fast jeden Laptop angeschlossen werden, um dies zu lindern und zusätzlichen Bildschirmplatz für produktiveres Arbeiten zu schaffen. Eine andere Lösung ist die Verwendung eines Computerständers .

Mögliche Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit

Eine Studie von Forschern der State University of New York ergab, dass die von Laptops erzeugte Wärme die Schoßtemperatur von männlichen Benutzern erhöhen kann, wenn sie den Computer auf ihrem Schoß balancieren, was möglicherweise die Spermienzahl gefährdet. Die Studie, an der etwa zwei Dutzend Männer im Alter zwischen 21 und 35 Jahren teilnahmen, ergab, dass die Sitzposition, die zum Ausbalancieren eines Laptops erforderlich ist, die Hodensacktemperatur um bis zu 2,1 ° C (4 ° F) erhöhen kann. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um festzustellen, ob sich dies direkt auf die männliche Sterilität auswirkt . Eine spätere Studie von 29 Männern aus dem Jahr 2010, die in Fertility and Sterility veröffentlicht wurde, ergab, dass Männer, die ihre Laptops auf dem Schoß hielten, eine Hodenhyperthermie (Überhitzung) erfuhren, bei der ihre Hodentemperatur um bis zu 2,0 ° C (4 ° F) stieg. Der daraus resultierende Hitzeanstieg, der durch ein Laptopkissen nicht ausgeglichen werden könnte, kann die männliche Unfruchtbarkeit erhöhen.

Eine übliche praktische Lösung für dieses Problem besteht darin, den Laptop auf einen Tisch oder Schreibtisch zu stellen oder ein Buch oder Kissen zwischen Körper und Laptop zu verwenden. Eine andere Lösung besteht darin, eine Kühleinheit für den Laptop zu besorgen. Diese werden normalerweise über USB mit Strom versorgt und bestehen aus einem harten, dünnen Kunststoffgehäuse, in dem ein, zwei oder drei Kühllüfter untergebracht sind – wobei die gesamte Baugruppe so konzipiert ist, dass sie unter dem betreffenden Laptop sitzt – was dazu führt, dass der Laptop kühl bleibt und stark reduziert wird Hitzeentwicklung des Laptops.

Schenkel

Die Hitze, die durch die Verwendung eines Laptops auf dem Schoß entsteht, kann auch zu Hautverfärbungen an den Oberschenkeln führen, die als „ Toasted Skin Syndrom “ bekannt sind.

Haltbarkeit

Ein verstopfter Kühlkörper eines Laptops nach 2,5 Jahren Nutzung

Laptops sind weniger langlebig als Desktops/PCs. Die Haltbarkeit des Laptops hängt jedoch vom Benutzer ab, wenn die ordnungsgemäße Wartung durchgeführt wird, kann der Laptop länger arbeiten.

Laptop-Tastatur mit entfernten Tasten (außer der Leertaste), wodurch Krümel, Tierhaare und andere Ablagerungen freigelegt werden, die entfernt werden müssen.
Geräteverschleiß

Aufgrund ihrer Portabilität unterliegen Laptops mehr Verschleiß und physischen Schäden als Desktops. Komponenten wie Bildschirmscharniere, Riegel, Netzbuchsen und Netzkabel altern nach und nach durch den normalen Gebrauch und müssen möglicherweise ersetzt werden. Ein Flüssigkeitsspritzer auf der Tastatur, ein eher kleines Missgeschick bei einem Desktop-System (da eine einfache Tastatur etwa 20 US-Dollar kostet), kann das Innere eines Laptops beschädigen und den Computer zerstören, zu einer kostspieligen Reparatur oder einem vollständigen Austausch von Laptops führen. Eine Studie ergab, dass ein Laptop im ersten Jahr der Nutzung dreimal häufiger kaputt geht als ein Desktop. Um einen Laptop zu warten, wird empfohlen, ihn alle drei Monate von Schmutz, Ablagerungen, Staub und Speiseresten zu reinigen. Die meisten Reinigungssets bestehen aus einem fusselfreien oder Mikrofasertuch für LCD-Bildschirm und Tastatur, Druckluft zum Entfernen von Staub aus dem Lüfter und einer Reinigungslösung. Harte Chemikalien wie Bleichmittel sollten nicht zum Reinigen eines Laptops verwendet werden, da sie ihn beschädigen können.

Heizung und Kühlung

Laptops verlassen sich auf extrem kompakte Kühlsysteme mit einem Lüfter und einem Kühlkörper , die aufgrund von Verstopfungen durch angesammelten Staub und Schmutz in der Luft ausfallen können. Die meisten Laptops haben keinen herausnehmbaren Staubfilter über dem Lufteinlass für diese Kühlsysteme, was zu einem System führt, das im Laufe der Jahre nach und nach mehr Wärme und Geräusche leitet. Teilweise beginnt das Notebook bereits bei Idle-Last zu überhitzen. Dieser Staub bleibt normalerweise dort, wo sich Lüfter und Kühlkörper treffen, festsitzen, wo er nicht durch gelegentliches Reinigen und Staubsaugen entfernt werden kann. In den meisten Fällen kann Druckluft Staub und Schmutz entfernen, aber möglicherweise nicht vollständig entfernen. Nach dem Einschalten des Geräts wird der lose Schmutz von den Lüftern wieder im Kühlsystem angesammelt. Um den Laptop vollständig zu reinigen, ist normalerweise eine vollständige Demontage erforderlich. Vorbeugende Wartungen wie die regelmäßige Reinigung des Kühlkörpers mit Druckluft können jedoch Staubablagerungen auf dem Kühlkörper verhindern. Viele Laptops sind vom durchschnittlichen Benutzer schwer zu zerlegen und enthalten Komponenten, die empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD) sind.

Batterielebensdauer

Die Batterielebensdauer ist begrenzt, da die Kapazität mit der Zeit abnimmt und schließlich nach nur einem Jahr ausgetauscht werden muss. Ein neuer Akku speichert normalerweise genug Energie, um den Laptop je nach Nutzung, Konfiguration und Energieverwaltungseinstellungen drei bis fünf Stunden lang zu betreiben. Mit zunehmendem Alter wird der Energiespeicher des Akkus jedoch nach und nach aufgebraucht, bis er nur noch wenige Minuten hält. Der Akku ist oft leicht austauschbar und für längere Lade- und Entladezeiten kann ein Modell mit höherer Kapazität erworben werden. Einige Laptops (insbesondere Ultrabooks) haben nicht den üblichen Wechselakku und müssen zum Service-Center ihres Herstellers oder zu einem Laptop-Service-Center eines Drittanbieters gebracht werden, um den Akku austauschen zu lassen. Auch Ersatzbatterien können teuer werden.

Sicherheit und Privatsphäre

Da sie wertvoll, häufig verwendet, tragbar und leicht in einem Rucksack oder einer anderen Art von Reisetasche zu verstecken sind, werden Laptops oft gestohlen . Jeden Tag gehen über 1.600 Laptops auf US-Flughäfen verloren. Die Kosten für gestohlene geschäftliche oder persönliche Daten und die daraus resultierenden Probleme ( Identitätsdiebstahl , Kreditkartenbetrug , Verletzung der Privatsphäre) können ein Vielfaches des Wertes des gestohlenen Laptops selbst betragen. Daher ist der physische Schutz von Laptops und die Sicherung der darauf enthaltenen Daten von großer Bedeutung. Die meisten Laptops verfügen über einen Kensington-Sicherheitssteckplatz , mit dem sie mit einem Sicherheitskabel und einem Schloss an einem Schreibtisch oder einem anderen unbeweglichen Objekt befestigt werden können. Darüber hinaus bieten moderne Betriebssysteme und Software von Drittanbietern Funktionen zur Festplattenverschlüsselung , die die Daten auf der Festplatte des Laptops ohne Schlüssel oder Passphrase unlesbar macht . Ab 2015 haben einige Laptops auch zusätzliche Sicherheitselemente hinzugefügt, darunter Augenerkennungssoftware und Komponenten zum Scannen von Fingerabdrücken.

Software wie LoJack for Laptops, Laptop Cop und GadgetTrack wurden entwickelt, um Menschen zu helfen, ihre gestohlenen Laptops im Falle eines Diebstahls zu finden und wiederherzustellen. Das Festlegen eines Passworts auf der Firmware des Laptops (Schutz gegen das Einrichten der Firmware oder Booten), die interne HDD/SSD (Schutz gegen den Zugriff darauf und das anschließende Laden eines Betriebssystems) und jedes Benutzerkonto des Betriebssystems sind zusätzliche Sicherheit Maßnahmen, die ein Benutzer durchführen sollte. Weniger als 5 % der verlorenen oder gestohlenen Laptops werden von den Unternehmen wiederhergestellt, die sie besitzen. Diese Zahl kann jedoch aufgrund einer Vielzahl von Unternehmen und Softwarelösungen, die auf die Wiederherstellung von Laptops spezialisiert sind, sinken. In den 2010er Jahren führte die allgemeine Verfügbarkeit von Webcams auf Laptops zu Datenschutzbedenken. Im Schulbezirk Robbins v. Lower Merion (Eastern District of Pennsylvania 2010) ermöglichten schuleigene Laptops mit spezieller Software den Mitarbeitern zweier High Schools, geheime Webcam-Aufnahmen von Schülern zu Hause über die Laptops ihrer Schüler zu machen.

Der Umsatz

Hersteller

Es gibt viele Laptop-Marken und -Hersteller. Im nebenstehenden Kasten sind mehrere große Marken aufgeführt, die Notebooks in verschiedenen Klassen anbieten. Die großen Marken bieten in der Regel guten Service und Support, einschließlich einer gut ausgeführten Dokumentation und Treiber-Downloads, die noch viele Jahre verfügbar bleiben, nachdem ein bestimmtes Laptop-Modell nicht mehr produziert wird. Aufgrund von Service, Support und Markenimage sind Laptops großer Marken teurer als Laptops kleinerer Marken und ODMs . Einige Marken spezialisieren sich auf eine bestimmte Klasse von Laptops, wie Gaming-Laptops ( Alienware ), Hochleistungs-Laptops ( HP Envy ), Netbooks ( EeePC ) und Laptops für Kinder ( OLPC ).

Viele Marken, einschließlich der großen, entwerfen und produzieren ihre Laptops nicht. Stattdessen entwirft eine kleine Anzahl von Original Design Manufacturers (ODMs) neue Laptopmodelle, und die Marken wählen die Modelle aus, die in ihr Sortiment aufgenommen werden sollen. Im Jahr 2006 stellten 7 große ODMs 7 von 10 Laptops weltweit her, wobei der größte ( Quanta Computer ) 30% des Weltmarktanteils hatte. Daher sind identische Modelle sowohl von einem Major-Label als auch von einer unauffälligen ODM-Eigenmarke erhältlich.

Marktanteil

Batteriebetriebene tragbare Computer hatten 1986 nur einen weltweiten Marktanteil von 2 %. Laptops werden jedoch immer beliebter, sowohl für den geschäftlichen als auch für den privaten Gebrauch. Im Jahr 2007 wurden weltweit rund 109 Millionen Notebook-PCs ausgeliefert, ein Wachstum von 33 % gegenüber 2006. Schätzungen zufolge wurden 2008 145,9 Millionen Notebooks verkauft, und 2009 soll die Zahl auf 177,7 Millionen steigen. Im dritten Quartal 2008 überstiegen die weltweiten Auslieferungen von Notebook-PCs erstmals Desktop-PCs mit 38,6 Millionen Einheiten gegenüber 38,5 Millionen Einheiten.

Im Mai 2005 verkauften sich in den USA erstmals Notebooks innerhalb eines ganzen Monats besser als Desktops; zu dieser Zeit wurden Notebooks für durchschnittlich 1.131 US-Dollar verkauft, während Desktops für durchschnittlich 696 US-Dollar verkauft wurden. Betrachtet man die Betriebssysteme , so sank der durchschnittliche Verkaufspreis (ASP) für Microsoft Windows- Laptops 2008/2009, möglicherweise aufgrund von Billig- Netbooks , und zog im August 2008 durchschnittlich 689 US-Dollar in US-amerikanischen Einzelhandelsgeschäften ein bis Januar weiter auf 602 US-Dollar und im Februar auf 560 US-Dollar gefallen. Während der ASP für Windows-Rechner in diesen sieben Monaten um 129 US-Dollar sank, sank der ASP für Apple macOS- Laptope nur um 12 US-Dollar von 1.524 US-Dollar auf 1.512 US-Dollar.

Entsorgung

Die Liste der Materialien, die in einem Laptop-Computer verwendet werden, ist lang, und viele der verwendeten Substanzen wie Beryllium (verwendet in Beryllium-Kupfer-Legierungskontakten in einigen Steckern und Buchsen), Blei (verwendet in Blei-Zinn-Lot), Chrom , und Quecksilber (verwendet in CCFL-LCD-Hintergrundbeleuchtungen) sind für den Menschen giftig oder krebserregend. Obwohl diese Giftstoffe bei der Nutzung des Laptops relativ harmlos sind, waren die Bedenken, dass weggeworfene Laptops ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko und giftige Umweltschäden verursachen könnten, so groß, dass die Richtlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (WEEE-Richtlinie) in Europa alle Laptops festlegte muss gesetzlich recycelt werden. In ähnlicher Weise hat die US-Umweltschutzbehörde EPA das Deponieren von Deponien oder die Verbrennung ausrangierter Laptops verboten .

Die meisten Laptop-Computer beginnen den Recyclingprozess mit einer Methode, die als Demanufacturing bekannt ist. Dies beinhaltet die physische Trennung der Komponenten des Laptops. Diese Komponenten werden dann entweder in Materialien (z. B. Kunststoff, Metall und Glas) für das Recycling gruppiert oder in komplexere Artikel, die eine fortschrittlichere Materialtrennung erfordern (z. B. Leiterplatten, Festplatten und Batterien).

Das Recycling von Unternehmenslaptops kann einen zusätzlichen Prozess erfordern, der als Datenvernichtung bezeichnet wird. Der Datenvernichtungsprozess stellt sicher, dass alle Informationen oder Daten, die auf einer Laptop-Festplatte gespeichert wurden, nie wieder abgerufen werden können. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über einige der Datenschutz- und Umweltgesetze und -vorschriften, die für die Datenvernichtung durch das Recycling von Laptops gelten:

  • Datenschutzgesetz 1998 (DPA)
  • EU-Datenschutzrichtlinie (Stand 2016)
  • Finanzaufsichtsbehörde
  • Sarbanes-Oxley Act
  • PCI-DSS-Datensicherheitsstandard
  • Abfall-, Elektronik- und Elektrogeräterichtlinie ( WEEE )
  • Basler Übereinkommen
  • Bankgeheimnisgesetz (BSA)
  • FACTA Sarbanes-Oxley Act
  • FDA-Sicherheitsvorschriften (21 CFR Teil 11)
  • Gramm-Leach-Bliley-Gesetz (GLBA)
  • HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act)
  • NIST SP 800–53
  • NIST SP 800–171 . hinzufügen
  • Gesetz zur Abschreckung von Identitätsdiebstahl und Annahmen
  • Patriot Act von 2002
  • PCI-Datensicherheitsstandard
  • US-Safe-Harbor-Bestimmungen
  • Verschiedene Landesgesetze
  • JAN 6/3
  • Gramm-Leach-Bliley Act
  • DCID

Extremer Einsatz

ISS-Laptops im US-Labor

Der robuste Grid Compass- Computer wurde seit den frühen Tagen des Space-Shuttle-Programms verwendet. Der erste kommerzielle Laptop, der im Weltraum verwendet wurde, war ein tragbarer Macintosh im Jahr 1991 an Bord der Space-Shuttle-Mission STS-43 . Apple und andere Laptops werden weiterhin an Bord bemannter Raumflüge geflogen, obwohl der einzige für Langzeitflüge zertifizierte Computer für die Internationale Raumstation das ThinkPad ist . Im Jahr 2011 befanden sich über 100 ThinkPads an Bord der ISS. Laptops an Bord der Internationalen Raumstation und anderen Raumflüge ist in der Regel die gleichen, die gekauft werden können , die durch die allgemeine Öffentlichkeit , sondern benötigten Modifikationen gemacht werden, damit sie sicher und effektiv solche in einer schwerelosen Umgebung verwendet werden , wie die Kühlsysteme Funktion zu aktualisieren , ohne basierend auf steigender Heißluft und Anpassung an den niedrigeren Kabinenluftdruck. Laptops, die in rauen Umgebungen und Bedingungen wie starken Vibrationen, extremen Temperaturen und nassen oder staubigen Bedingungen betrieben werden, unterscheiden sich von denen, die im Weltraum verwendet werden, dadurch, dass sie speziell für diese Aufgabe entwickelt wurden und keine handelsübliche Hardware verwenden.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Externe Links