Unicast

Unicast ist eine Punkt-zu-Punkt Verbindung in Netzwerken. Im Unterschied zu Multicast oder Broadcast sind genau zwei Geräte miteinander verbunden. Im Unterschied zu einer Ende-zu-Ende Verbindung hat eine Punkt-zu-Punkt Verbindung keine vermittelnde  Zwischenstation und läuft auf den Schichten 1 bis 3 des OSI-Schichtenmodells ab. Ende-zu-Ende Verbindungen (Multihop-Kommunikation) laufen auf den Schichten 4-7 des OSI-Schichtenmodells ab.                                                       
Siehe auch:    Broadcast   Multicast   Anycast   IPv6   UDP   DNS-Server   Peer-to-Peer   netzwerk   internet   OSI-Schichtenmodell

  PCI-Express
ATI Radeon HD 4870 High-End-Grafikkarte für Spieler und Highend-Nutzer, System Bus Support: PCI Express 2.0 x16, 965 Million Transistors, 750 MHz Core Clock Speed ATI Radeon HD 4870 High-End-Grafikkarte für Spieler und Highend-Nutzer, System Bus Support: PCI Express 2.0 x16, 965 Million Transistors, 750 MHz Core Clock Speed
PCI-Express (Peripheral Component Interconnect) ist ein Nachfolger von PCI und AGP. Der PCI-Bus basiert auf einer parallelen Architektur. Alle Geräte teilen sich eine Leitung.  Bei PCI-Express (PCIe) sind die Geräte von Punkt-zu-Punkt miteinander verbunden. Folglich gibt es keine Interrupt-Konflikte wie bei  PCI. PCI Express ist nicht abwärtskompatibel und funktioniert nur mit neuer Hardware. Die Bandbreite von PCI-Express soll zu Beginn bei 2,5 GBit pro Sekunde liegen und eine vielfache Steigerung der Bandbreite noch ermöglichen.  PCI-Express Karten besitzen die Hot-Plugging Fähigkeit. Sie können im laufenden Betrieb eingesteckt oder rausgezogen werden.  PCI-Express weist unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten auf. Sie variieren mit der Anzahl der Leitungen zur Northbridge. Grafikkarten haben meist 16 Lanes (Lane = 1 Leitungspaar in jeder Richtung) zur Verfügung, genannt PCIe-x16.                                                 
Siehe auch:    AGP   PCI   Bus   Grafikkarte   Video-Graphics-Array   Northbridge   Interrupt-Request   Hot-Plug   Farbtiefe   Z-Buffer

  Modem

Ein Modem moduliert und demoduliert analoge Daten in digitale Daten und vice versa. Das analoge elektrische Signal (Folge von Amplitudenschwankungen) wird in ein digitales elektrisches Signal (Folge von Spannungsänderungen) umgewandelt.  Dadurch kann ein Rechner über die serielle Schnittstelle (RS-232) und die Telefonleitung mit anderen Servern verbunden werden. Heutige Modems modulieren auch die Signalphase, um mehr Daten übertragen zu können. Modems gibt es als externe Geräte oder  interne Erweiterungskarten, bei Notebooks auch als PCMCIA-Karten. Die Geschwindigkeiten liegen typischerweise zwischen 14.000 und 56.000 bps (Bits per Second). Es gibt auch unterschiedliche Ausführungen: Faxmodem: kann neben der Datenübertragung auch  Faxe versenden und empfangen; Voicemodem: kann zusätzlich Sprache für Voice-over-IP Funktionen (Telefonieren über das Internet) übertragen; Auto-Answer: das Modem kann als Anrufbeantworter eingesetzt werden. Auch E-Mail Protokolle oder SMS-Funktionen  können integriert sein. Modems verwenden grundsätzlich einen Kompressionsalgorithmus, um mehr Daten innerhalb einer bestimmten Zeitspanne übertragen zu können. Als Datenübertragungsverfahren wird bei 52-kBit/s-Modems meist V.90 oder V.92 verwendet. Die  Datenübertragung mit Telefonmodems bezeichnet man auch als Dial-Up-Verbindung, da sich das Modem, im Gegensatz zu ISDN-Verbindungen, Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (Standleitungen mit Kabelmodems) oder xDSL-Modems immer erst einwählen muss. Beispiele  hierfür sind die Einwahl in das Internet über einen ISP, Datex-P oder BTX. Im kommerziellen Bereich wird häufig mit dem X.25 Protokoll gearbeitet; heute jedoch kommt hauptsächlich TCP/IP zum Einsatz (Datenvermittlungs- und Sicherungsschicht).  Um Breitbandverbindungen herzustellen, werden xDSL Modems (NTBBA, Network Termination Broad Band Access) für ADSL oder SDSL verwendet. Die Geschwindigkeiten reichen dann von 768 kBit/s bis 25 mBit/s. Damit man auf derselben Leitung telefonieren  und surfen kann, wird das hochfrequente DSL-Signal von dem Telefonsignal durch einen Splitter getrennt. Bei DSL handelt es sich um eine Netzwerk-Verbindung: das xDSL-Modem bildet den Netzabschluss für die DSL-Leitung. Das xDSL Modem wird über eine  Netzwerkkarte oder über einen Router mit dem PC verbunden.                                       
Siehe auch:    internet   netzwerk   OSI-Schichtenmodell   TCP-IP   X-25   ADSL   VDSL   Backbone   ISP   Netzwerkkarte

  Intel
Intel Pentium III Coppermine 667 MHz Intel Pentium III Coppermine 667 MHz
Integrated Electronics: Intel ist einer der grössten und profitabelsten Hersteller von Microelektronik, speziell von Prozessoren.  Gegründet wurde das Unternehmen 1968 von Andrew Grove, Robert Noyce und Gordon Moore (Mooresches Gesetz). Intel war stets  ein grosser Innovator im Bereich der Mikroelektronik und in letzter Zeit vor allem bei seinen Prozessoren, von den x86ern über die Pentium Familie, den Core 2 Duo bis zu Core-i5 oder Core-i7 Prozessoren. Konkurrenten sind AMD, IBM, VIA, ARM oder SUN. 

Kurzer geschichtlicher Abriss der Intel Prozessor Architekturen:
1971 Intel 4004 mit 4-Bit-breitem externen Datenbus, 640 Byte, 60000 Befehlen/sec., Core Takt 108 KHz 

1972 Intel 8008 mit 8-Bit-breitem externen Datenbus, 1 KByte Speicher, 100000 Befehlen/sec., Core Takt 200 KHz

1974 Intel 8080 mit 8-Bit-breitem externen Datenbus, 64 KByte Speicher, 290000 Befehlen/sec 

1976 AMD und Intel unterzeichnen ein Lizenzabkommen, das AMD erlaubte bestimmte Patente von Intel für die eigene Produktion zu verwenden. Damit war es AMD schliesslich möglich, mit dem 8080A in die Prozessorproduktion einzusteigen. 

1978 Intel 8086 mit 16-Bit-breitem externen Datenbus, 1 MByte Speicher, 800000 Befehlen/sec., Core-Takt 4.77 - 10 MHz

1979 Intel 8088 mit 8-Bit-breitem externen Datenbus, 16-Bit-breitem internen Datenbus, Core-Takt 4.77 - 10 MHz 

1985 Intel 80286 mit 16-Bit-breitem externen Datenbus, 16 MByte Speicher, 1.6 Mio. Befehlen/s., Core-Takt 6 - 12 MHz 

1988 Intel 80386SX mit 16-Bit-breitem externen Datenbus, 32-Bit-breitem internen Datenbus, 4 Gigabyte Speicher, 4 Mio. Befehlen/s., Core-Takt 16 - 33 MHz

1989 Intel 80486DX mit 32-Bit-breitem externen Datenbus, Core-Takt 25 - 50 MHz 

1991 Intel 80486SX mit 32-Bit-breitem externen Datenbus Core Takt 16 - 33 MHz

1992 Intel entwickelte "Peripheral Component Interconnect" (PCI), ein Standard für Hochgeschwindigkeits -Bussysteme in Personal Computern 

1992 Intel 80486DX2 mit 32-Bit-breitem externen Datenbus Core Takt 33 - 80 MHz

1994 Intel 80486DX4 mit 32-Bit-breitem externen Datenbus, Core-Takt 75 - 100 MHz 

1995 Pentium Pro (P6) mit 64-Bit-breitem externen Datenbus, Core-Takt 150/166/180/20

1997 Pentium II (Klamath) mit 64-Bit-breitem externen Datenbus, Core-Takt 200/233/266/300/333/400/450 

2000 Der Pentium 4 Prozessor (Codename: Willamette) wird von Intel eingeführt. Er verfügt über die NetBurst Architektur und 42 Millionen Transistoren

2005 Intel bringt Desktop-CPUs mit Vanderpooltechnologie auf den Markt.  Die ersten Dual Core Prozessoren (Pentium D (Smithfield, 2006: Presler) und XEON (Dempsey, Woodcrest) kommen auf den Markt

2006 Intel stellt den Prozessor Core 2 Duo (Conroe/Desktop, Merom/Mobil) vor. 

2008

45 Nanometer Technologie: Penryn und Nehalem
Der Penryn, der auf 45 Nanometer-Technologie gefertigt wird, erscheint: um Leckströme zu verhindern wird als High-k-Dielektrikum  erstmals das Element Hafnium eingesetzt. Das Gate wird nicht mehr aus Polysilicium sein, sondern aus einem noch nicht bekanntgegebenen Metall (High-K-Material). Beim Penryn wird SSE 4.1 mit der 'Super Shuffle Engine' eingeführt. Die Super Shuffle Engine  unterstützt den Verarbeitungsprozess beim Formatieren von Daten bei SSE-Befehlen (z.B. Packing/Unpacking, Shifts). Da Super Shuffle mit 128-Bit Operationen in einem Taktzyklus arbeitet, können die SSE-Schiebebefehle doppelt so schnell ausgeführt werden.  Der Penryn ist auch stromsparender und leistungsfähiger als der Conroe. Der L2-Cache wurde vergrössert und verfügt über 4 bzw. 6 MB.  Der Nachfolger des Penryn, der Nehalem, hat bis zu 8 Kerne und die erste dynamisch skalierbare Mikroarchitektur: er ist so konzipiert, dass man spezialisierte Chips, z. B. für Notebooks oder  Server-Varianten ohne grossen Aufwand nach Bedarf kombinieren kann. Die Kerne haben direkte Verbindungen untereinander, so dass sie nicht umständlich über ein Bussystem Daten  austauschen.

Kein FSB, QuickPath Interconnect
Es gibt keinen Front Side Bus mehr. Um den Prozessorkern mit dem Chipsatz zu verbinden wird eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (QuickPath Interconnect) eingesetzt.  Der Nehalem ist mit einem seriellen Protokoll CSI (Common System Interface) ausgestattet. Der Arbeitsspeicher wird über einen integrierten Speichercontroller angebunden. Dadurch verringern sich die Latenzzeiten. Der  Datendurchsatz wird durch das neue Punkt-zu-Punkt-Konzept verbessert, da es keinen FSB als Engpass mehr gibt. Es werden jedoch neue Sockel erforderlich.


Der Pentium 4 und die Folgen

Der Intel Pentium 4 mit der NetBurst Architektur stellte  im Jahr 2000 einen neuen Standard dar. Doch Intel hatte den Stromverbrauch unterschätzt. Die Entwicklung des Pentium 4 mit 4 GHz wurde 2005 abgesagt.

XEON, VLIW
Intel fertigt auch Server- und Workstation CPUs: den XEON und den 64-Bit VLIW Itanium. 

Dual Core mit Pentium D und Core 2 Duo Konzept
Der Nachfolger des Pentium 4, der Pentium D, hatte erstmals 2 Kerne. Seit Juli 2006 ist der Core 2 Duo auf  dem Markt. Dieser schlägt den AMD 64 X2. Der Core 2 Duo wurde aus den Mobilprozessoren entwickelt; er verbraucht weniger Strom bei mehr Leistung. Er ist ein "Spaghetti-Code-Optimierer": die Assembler Befehle werden nicht linear abgearbeitet, sondern  die Befehle ("Macro-Ops") werden in kleinere Einheiten ("Micro-Ops") übersetzt, welche in einer anderen Reihenfolge abgearbeitet werden. Diese Reihenfolge wird optimiert nach spekulativen Kriterien. Stellt sich die Vorausberechnung als falsch  heraus, wird neu gerechnet. Der Core 2 Duo kann 4 dieser Assembler Befehle gleichzeitig verarbeiten: vierfach Skalar, im Gegensatz zum Pentium 4 der dreifach Skalar ausgelegt ist. Die Pipeline wurde von 31 auf 14 Stufen verkürzt.  Die lange Pipeline war beim Pentium 4 dafür verantwortlich, dass die erhöhte Taktzahl kaum Leistungsgewinn erbrachte. Weitere Neuerungen sind Micro-Ops-Fusion, Macro-Ops-FusionBusbreite des Rechenwerkes: 128 Bit. In Zukunft werden die Prozessoren 8-40 Kerne oder mehr haben.

2008-2011

Es erscheinen die Core-i-Prozessoren, die Plattformen Pine Trail und Cedar Trail (Atom Prozessoren) und die Sandy Bridge Plattform.

Siehe auch:    NetBurst   Front-Side-Bus   QuickPath-Interconnect   Pentium-4   Dual-Core   Core-2-Duo   Intel-Nehalem-Prozessor   Intel-Atom-Prozessor   Intel-Sandy-Bridge   Intel-Ivy-Bridge

  Direct-Attached-Storage

Mit Direct Attached Storage (DAS) oder Server Attached Storage (nicht zu verwechseln mit Serial Attached SCSI (SAS)) werden Server und Workstations oder PC um Massenspeicher (meist Festplatten, HDD)  erweitert. Der Unterschied zu NAS (Network Attached Storage) besteht hauptsächlich darin, daß es eine feste Verbindung direkt zwischen der DAS-Device und dem Server gibt, und diese nicht via z.B. einen Netzwerkrouter läuft.  Deswegen ist die Verbindung zu Dritt-Computern in einem LAN oder Netzwerk meist nur über freigegebene Ordner und den direkt angeschlossenen Server möglich. Wenn der direkt angeschlossene Server down ist, gibt es also auch für die  anderen Server keinen Zugriff auf die DAS-Device. Vorteil des DAS-Konzeptes ist jedoch, das die DAS-Device i.d.R. genau so schnell ist wie die internen Massenspeicher des Servers. Bei SAN (Storage Attached Network)  ist oft eine leichte Leistungsminderung durch das dazwischen geschaltete Netzwerk zu erwarten. 

Anschlussmöglichkeiten bei DAS 
Die Verbindung des Servers zur DAS-Device erfolgt oft über SCSI oder SAS (Serial Attached SCSI). Kostengünstig ist SAS to SATA, da SATA-Platten inzwischen günstig zu erwerben sind und sich meist ein  SATA-Controller im Server befindet. Diese Lösung ist jedoch nicht so performant wie SCSI to SCSI. Möglich ist auch SCSI to SAS oder SAS to SATA.  Eine Verbindung kann auch durch Block-orientierte Transferprotokolle wie USB, FireWire, ATA/ATAPI oder eSATA hergestellt werden.  DAS stellt eine Punkt-zu-Punkt Verbindung her, und kann daher nicht die Verbindungen nutzen, die über netzwerkbasierte Protokolle funktionieren wie Fibre Channel, iSCSI, FICON oder ESCON (Enterprise Systems Connection). 
Damit andere Teilnehmer eines LANs Zugriff auf die DAS-Device haben, ohne über den direkt angeschlossenen Server zu gehen, gibt es die Möglichkeit, die DAS-Device an 2 Server an zu schliessen, z.B. über eine shared SCSI-Implementierung,  die man auch mit einem Cluster-Dateisystem ausstatten kann, damit ein geteilter Zugriff auf die Platten möglich ist. Bis zu 4 Server können direkt adressiert werden bei einer Shared-Storage-Lösung mit z.B. XEN oder VMware ESX. 

RAID bei DAS
Es ist sehr sinnvoll RAID-Controller zu verwenden, um einen RAID-Betrieb zwischen den Platten zu ermöglichen. Die RAID-Controller können, müssen sich aber nicht in demselben Gehäuse wie die Platten befinden. Auch der Einsatz von JBOD  (Just a Bunch Of Disks: kein RAID-System im strengen Sinne, da die Datenredundanz fehlt → der RAID-Controller wird so konfiguriert daß mehrere Festplatten als eine behandelt werden oder Verbindung mehrerer Festplatten zu einem logischen  Verbund durch eine Volume Management Software ohne Einsatz des RAID-Controllers oder Einsatz des RAID-Controllers als Festplatten-Controller, der mehrere HDDs verwaltet und einzeln ansprechen kann) ist möglich.  Um zusätzliche Datensicherheit zu gewährleisten kann das Netzteil als Hot-Swap Netzteil realisiert und der RAID-Controller dupliziert werden, so daß er Failover-Eigenschaften hat.                           
Siehe auch:    SAN   NAS   SCSI   S-ATA   Virtualisierung   Festplatte   Server   RAID   Hot-Swapping   Fibre-Channel