Heute hat sich eine grundsätzliche Struktur für den Aufbau von PCs herauskristallisiert, nach der die meisten Personal Computer hergestellt werden.

Die Hauptplatine ist die zentrale Platine eines Computers. Auf ihr sind die einzelnen Bauteile wie Hauptprozessor (CPU), Speicher, der BIOS-Chip mit der integrierten Firmware, Schnittstellen-Bausteine und Steckplätze für Erweiterungskarten montiert; sie besteht aus mehreren Lagen (Layer).

Die Hauptplatine enthält Steckplätze für den Prozessor, Speicherbausteine und Erweiterungskarten wie Grafik-, Sound- und Netzwerkkarten sowie Bausteine, die die Komponenten miteinander verbinden, in aktuellen Boards aufgeteilt in eine Northbridge und eine Southbridge. Manchmal sind diese Komponenten auch direkt auf dem Mainboard integriert („onboard“). Das ist bei Sound- und Netzwerkkarten inzwischen häufig der Fall, bei Grafikkarten seltener und bei CPU und RAM fast nur in platzsparend gebauten Systemen.

Zusätzlich findet man heute, anders als früher, die meisten Schnittstellen nicht auf Erweiterungskarten, sondern direkt auf der Hauptplatine – IDE und/oder SATA zum Anschluss von Festplatten, optischen Laufwerken für z. B. CDs und DVDs sowie USB und FireWire zum Anschluss externer Komponenten wie Laufwerke, Drucker und Modem, Tastatur- und Mausanschluss. Immer weniger vorhanden sind Anschlüsse für die klassischen parallelen („LPT“) und seriellen („RS-232“) Schnittstellen und den Gameport, die alle noch von IBMs Ur-PC stammen; auch die speziellen Anschlüsse für Tastatur und Maus werden zunehmend durch die Vielzweck-USB-Anschlüsse ersetzt.

Der Hauptprozessor (englisch central processing unit, CPU) ist die zentrale Verarbeitungseinheit eines Computers, die in der Lage ist, ein Programm auszuführen. Eine CPU besteht prinzipiell aus den Funktionsgruppen Register, Recheneinheit, Befehlsdecoder und Adresseinheit.

Die Adresseinheit ist dafür zuständig, Daten und Befehle aus dem Speicher zu lesen oder in diesen zu schreiben. Befehle werden vom Befehlsdecoder verarbeitet, der die anderen Einheiten entsprechend steuert. In den Registern werden Daten für die unmittelbare Verarbeitung gespeichert, gegenüber dem Speicher ist der Zugriff auf Daten in den internen Registern meist erheblich schneller.

In modernen CPUs finden sich sehr viel feiner unterteilte Funktionseinheiten sowie mehrfach ausgeführte Einheiten, die das gleichzeitige Abarbeiten mehrerer Befehle erlauben. Zusätzlich finden sich auch häufig spezialisierte Recheneinheiten z. B. für Vektorfunktionen.

Mikroprozessoren erzeugen im Betrieb, wie alle Halbleiter, Abwärme. Um eine Überhitzung zu verhindern, die zu Fehlfunktionen oder zur Zerstörung der Bauelemente führen kann, reicht die natürliche Wärmeabstrahlung bei modernen Prozessoren für Personal Computer nicht aus. Daher gehören auch Prozessorkühler zur Standardausstattung von PCs.

Der Arbeitsspeicher oder Hauptspeicher ist in der Informationstechnik der Speicher eines Computers, in dem Datenobjekte, also Programme und die von diesen in Mikroprozessoren zu verarbeitenden Nutzdaten, abgelegt und zu einem späteren Zeitpunkt (unverändert) abgerufen werden können. Der Unterschied zu Festplatten, die formal dieselbe Funktion erfüllen, liegt im ungleich schnelleren Zugriff und der fehlenden Fähigkeit, die Daten bei Stromunterbrechung zu erhalten.

Der Arbeitsspeicher des Computers ist ein durch Adressen (in Tabellenform) strukturierter Bereich, welcher Binärwörter fester Größe aufnehmen kann. Der Arbeitsspeicher moderner Computer ist flüchtig, d. h. dass alle Daten nach dem Abschalten der Energieversorgung verloren gehen – der Hauptgrund dafür liegt in der Technologie der DRAMs.

Um den physischen Arbeitsspeicher zu erweitern, können moderne Betriebssysteme zusätzlichen virtuellen Arbeitsspeicher auf Massenspeichern zuteilen. Diesen Speicher nennt man auch Swapspeicher.

Um diese Erweiterung transparent zu realisieren, bedient man sich eines virtuellen Speicherraumes, in dem sowohl der physische als auch der virtuelle Speicher vorhanden sind. Teile dieses virtuellen Speicherraumes – eine oder mehrere Speicherseiten – werden dabei entweder in das physisch vorhandene RAM oder in den Auslagerungsspeicher (Swapspace) abgebildet. Die Nutzungsrate der einzelnen Seiten bestimmt, welche Speicherseiten ausgelagert und nur auf Massenspeichern und welche im schnellen RAM existieren. Diese Funktionen werden von heutigen CPUs unterstützt, wobei die Menge des unterstützten Gesamtspeichers im Laufe der Entwicklung deutlich gestiegen ist. Aufgrund der maximalen Speicheradresse können 32-Bit-Systeme insgesamt maximal 4 GB Speicher unterstützen. Auf 64-Bit-Systemen gilt diese Begrenzung nicht.

Der Auslagerungsspeicher stellt eine sehr preiswerte, aber mit extrem schlechter Leistung verbundene Erweiterung zum physischen Arbeitsspeicher dar. Ein Missverhältnis zwischen beiden Speicherarten ist an häufigem „Swappen“, also dem Verschieben von Daten zwischen Massen- und physischem Arbeitsspeicher, zu erkennen. Verglichen mit dem Arbeitsspeicher benötigt die Festplatte mit etwa 20 Millisekunden sehr lange, um die Daten bereitzustellen. Die Zugriffszeit auf den Arbeitsspeicher beträgt dagegen nur etwa 25 Nanosekunden, was einem Achthunderttausendstel davon entspricht.

Größenvergleich: Apple MacBook, darüber ein Eee-PC und oben ein NintendoDS Light. Quelle
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Die Grafikkarte steuert in einem Personal Computer die Bildschirmanzeige. Bei Ausführung eines Programmes berechnet der Prozessor die Daten, leitet diese an die Grafikkarte weiter, und die Grafikkarte wandelt die Daten so um, dass der Monitor alles als Bild wiedergeben kann.

Eine Festplatte (englisch hard disk drive = HDD) ist ein magnetisches Speichermedium, welches binäre Daten auf die Oberfläche einer rotierenden, magnetischen Scheibe schreibt. Dazu wird die Beschichtung der Plattenoberfläche entsprechend der aufzuzeichnenden Information magnetisiert. Durch die sogenannte Remanenz erfolgt die Speicherung der Information. Das Auslesen der Information erfolgt durch Abtastung der Magnetisierung der Plattenoberfläche mittels des Lesekopfes.

Im Gegensatz zu den dünnen, flexiblen (engl. floppy) Scheiben in Disketten bestehen die Scheiben von Festplatten aus starrem Material und werden deshalb als „hard disk“ bezeichnet. Neuerdings werden mit vergleichbaren Speicherkapazitäten auch Flash-Speicher (SSDs) und Hybridspeicher (Kombination aus SSD und Festplatte) funktionsgleich als "Festplatten" angeboten.

Auf einer Festplatte können beliebige Daten gespeichert werden: Sowohl Dateien des Betriebssystems des Computers oder auch andere, etwa durch Anwendungsprogramme erzeugte persönliche Daten, welche dauerhaft gespeichert werden.

Weiterhin verfügen PCs über optische Laufwerke, etwa für DVDs und CDs. Üblicherweise handelt es sich um Brenner, die also die entsprechenden Medien auch beschreiben können. Über das PC-Netzteil wird der Prozessor mit Strom versorgt. Es dient als Schaltnetzteil dazu, unstabilisierte Eingangsspannung (Gleich- oder Wechselspannung) in eine Gleichspannung eines anderen Niveaus umzuwandeln. Dazu kommen diverse Peripheriegeräte, die strenggenommen nicht Bestandteil des PCs sind. Üblich sind vor allem Bildschirm, Tastatur, Maus und Drucker.

Die Ausstattung von Laptops unterscheidet sich vor allem in ihrer Ausführung deutlich von jener der PCs. Besonders wichtig ist dabei der Einbau Platz und Strom sparender Komponenten. Aus diesen Gründen wird auch teilweise auch auf einige Bauteile ganz verzichtet.

Der Einbau eines speziellen Notebookprozessors reduziert die Leistungsaufnahme und verlängert so die Akkulaufzeit gegenüber kostengünstigeren Desktop-Prozessoren. In manchen Mobilrechnern werden jedoch aus Kosten- oder Leistungsgründen auch normale Desktop-Prozessoren verwendet.

Üblicherweise werden in Notebooks heute TFT-Flachbildschirme in Größen zwischen 10,4 und 20 Zoll und in Bildauflösungen zwischen XGA (1024 × 768 Punkte) und WUXGA (1920 × 1200 Punkte) verbaut, oft im 16:10-Breitbild-Format. Die meisten Bildschirme haben eine geringere maximale Helligkeit, einen deutlich engeren Blickwinkel, weniger darstellbare Farben (6 Bit statt 8 pro Farbkanal) und eine schlechtere Farbstabilität als externe für PCs. Häufig werden Bildschirme mit spiegelnder Oberfläche verwendet.

Die derzeit verbreitetsten Zeigegeräte in Notebooks sind Touchpads. Beliebt sind außerdem stiftförmige Zeigegeräte, z. B. der Trackpoint. Manche Notebooks sind mit berührungsempfindlichen Bildschirmen, sogenannten Touchscreens, ausgestattet, etwa um eine gute Bedienbarkeit mit Handschuhen zu ermöglichen.

Eine weitere Notebook-Spezialität sind die oft vorhandenen PCMCIA (auch sogen. PC-Card) -Steckplätze zum Anschluss von Erweiterungskarten, bzw. deren modernere Variante ExpressCard. Die Zahl der Schnittstellen ist meist gegenüber Desktop-PCs reduziert, so fehlen ältere Schnittstellen wie Parallel- oder RS232-Port, es stehen weniger USB-Buchsen zur Verfügung. Der FireWire-Anschluss ist bei den meisten Notebooks nur 4- statt 6-polig ausgeführt, d.h. bietet keine Stromversorgung der angeschlossenen Geräte. Auch sind die Audio-Schnittstellen oft eingeschränkt.

Die meisten Notebooks haben nur zwei Speicher-Steckplätze anstatt wie in Desktop-PCs üblich drei oder vier. Zudem nutzen sie kleinere Module, die nur jeweils mit der halben Kapazität verfügbar sind, da weniger Chips darauf passen. Was die Technik anbelangt stehen diese jedoch Desktop-Systemen in nichts nach.

Auch die Festplatte ist miniaturisiert auf 2,5 bzw. 1,8 Zoll. Die 2,5-Zoll-Platten arbeiten etwa halb so schnell wie Desktop-Platten und bieten eine deutlich geringere Kapazität (derzeit 500 GByte). Die 1,8-Zoll-Platten sind demgegenüber nochmals eingeschränkt. Aktuell wird versucht, dem Geschwindigkeitsproblem mit größerem Cache entgegenzuwirken, so waren Festplatten mit 16 MB Cache für Notebooks früher verfügbar als die für Desktop-Systeme. Aus Gründen größerer Robustheit, geringeren Stromverbrauchs und schnellerer Zugriffszeiten geht der Trend momentan dahin, bei Laptops ganz auf herkömmliche Festplatten zu verzichten und stattdessen Flashspeicher zu verwenden. Da dieser ohne bewegliche Teile auskommt, spricht man auch von Solid State Disks (kurz SSDs). In punkto Kapazität und Preis können SSDs allerdings noch lange nicht mit herkömmlichen Festplatten mithalten, weswegen sie sich bisher nur bei Netbooks wirklich durchsetzen konnten.

Während klassische Notebooks auch mit einem optischen Laufwerk ausgestattet sind, ist das bei Subnotebooks und Netbooks nur bei wenigen Modellen der Fall. Die optischen Laufwerke entsprechen üblicherweise dem SlimLine-Standard, sie sind also schmaler gebaut als die PC-Komponenten.