Calculatoarele au evoluat de la dispozitive simple la un element de bază al secolului 21 în doar câteva decenii. Dar, în ciuda faptului că este o tehnologie relativ nouă, majoritatea oamenilor nu au idee cum este un dreptunghi simplu - suficient de mic pentru a se potrivi rucsacul tău — este capabil de orice, de la matematică complexă la redare video, audio și rulare sofisticată software.
Deci, cum funcționează un computer și de ce componente aveți nevoie pentru a face unul?
Ce e un calculator?
Un computer este un dispozitiv electronic programabil capabil să prelucreze informații. Compus din hardware și software, computerele funcționează pe două niveluri: primesc date printr-o rută de intrare, fie în direct, fie printr-o unitate de stocare digitală, și trimit o ieșire.
Calculatoarele moderne nu ar trebui amestecate cu ocupația învechită a computerelor în secolul al XIX-lea. În timp ce ambii efectuează calcule matematice lungi și plictisitoare și procesează informații, unul este o persoană, iar celălalt este o mașină.
Cum funcționează un computer?
Un computer procesează intrarea pentru a produce rezultatul dorit, dar cum depășește o mașină creierul uman?
Calculatoarele convenționale nu încearcă să imite creierul uman. În schimb, execută comenzi secvenţial, cu datele care se deplasează în mod constant de la intrare şi memorie la procesorul dispozitivului. Calculatoarele neuromorfe, pe de altă parte, procesează datele în același timp, făcându-le mai rapide, eficiente din punct de vedere energetic și mai aproape de structura creierului uman.
În general, un computer funcționează în patru pași:
- Intrare: Intrarea sunt datele înainte de procesare. Vine de la mouse, tastatură, microfon și alți senzori externi.
- Depozitare: Stocarea este modul în care computerul reține datele de intrare. Hard disk-ul este folosit pentru stocarea de date pe termen lung și în masă, în timp ce setul de date pentru procesare imediată este stocat temporar în memoria cu acces aleatoriu (RAM).
- Prelucrare: Procesarea este locul în care intrarea este transformată în ieșire. Unitatea centrală de procesare (CPU) a computerului este creierul acestuia. Este responsabil pentru executarea instrucțiunilor și efectuarea operațiilor matematice asupra datelor de intrare.
- Ieșire: Ieșirea este rezultatul final al prelucrării datelor. Poate fi orice, de la imagini, conținut video sau audio, chiar și cuvintele pe care le tastezi folosind o tastatură. Puteți primi, de asemenea, ieșirea printr-o imprimantă sau un proiector, nu direct prin dispozitiv.
Componentele hardware ale unui computer
Cu cât sarcina pe care trebuie să o îndeplinească un computer este mai simplă, cu atât este mai ușor de construit. De aceea calculatoare mai vechi sunt simpliști în comparație cu omologii lor moderni, cu capacități limitate.
Componentele hardware sunt tot ceea ce puteți atinge și vedea fizic într-un computer, inclusiv toate dispozitivele de intrare și ieșire, de la tastaturi, microfoane și mouse-uri până la ecrane și difuzoare.
Hardware-ul este, de asemenea, părțile fizice de procesare, cum ar fi stocarea, procesorul, placa grafică, placa de sunet, RAM și placa de bază, toate acestea joacă un rol important în computerele contemporane.
Placa de baza
Placa de bază este principalul hub de comunicare între componentele hardware ale computerului. Este circuitul principal în care totul trebuie să se conecteze fizic, cu excepția celor care se bazează pe Bluetooth sau Wi-Fi. Fără o placă de bază, este imposibil să ai un computer modern funcțional.
CPU
Dacă placa de bază este hub-ul de comunicații, atunci CPU-ul este directorul de comunicații. Acesta primește și interpretează intrarea și instrucțiunile și trimite semnale către alte componente despre exact ce să facă cu datele pentru ieșirea dorită. Cu cât un procesor are mai multe nuclee, cu atât mai multe operații poate efectua în același timp.
RAM
RAM este principalul asistent al procesorului. În loc să fie nevoită să caute date într-o unitate de stocare considerabil de mare, RAM stochează datele utilizate de sistemul de operare, orice software care rulează și intrările primite. Cu cât capacitatea memoriei RAM este mai mare, cu atât poate rula software-ul mai greu fără a încetini dispozitivul.
HDD/SSD
HDD înseamnă Hard Disk Drive. Este componenta care stochează permanent media și aplicațiile, inclusiv sistemul de operare (OS). Acestea variază ca dimensiune și performanță de la câteva sute de gigaocteți (GB) la câțiva terabytes (TB).
Este posibil să întâlniți, de asemenea, unități cu stare solidă (SSD), care sunt un alt tip de hardware de stocare. SSD-urile și HDD-urile sunt utile pentru diferite lucruri, iar mulți utilizatori combină unități pentru a maximiza performanța.
Unitate de procesare grafică
Unitatea de procesare grafică (GPU) este dedicată procesării imaginilor vizuale pe computer. GPU-urile puternice sunt esențiale pentru redarea imaginilor și graficii de înaltă calitate sau pentru a juca jocuri video. Procesarea grafică poate fi fie componente proprii, fie integrată cu procesorul.
Placa de sunet
Plăci de sunet sunt responsabili pentru procesarea datelor auditive și trimiterea acestora către difuzoarele dvs. În mod similar, placa de sunet poate fi fie o piesă separată, fie integrată cu procesorul.
Componentele software ale unui computer
Calculatoarele moderne folosesc o combinație de componente hardware și software care lucrează împreună pentru a procesa intrări și ieșiri complexe.
Software-ul este o colecție pre-scrisă de instrucțiuni care spune computerului dumneavoastră ce trebuie să facă. Este un program digital, nu o componentă fizică care poate fi văzută la deschiderea capacului unui computer sau laptop.
Și, la fel ca hardware-ul computerului dvs., diferite tipuri de software îndeplinesc roluri diferite în funcționarea computerului dvs.
Firmware
Firmware-ul este locul în care linia dintre hardware și software devine neclară. Este un software care este gravat fizic într-o bucată de hardware.
Firmware-ul este primul lucru care pornește computerul dvs. când îl porniți, un program simplu care instruiește computerul să lanseze sistemul de operare. Fără el, computerul nu vă va lansa sistemul de operare sau alte componente și veți fi blocat cu hardware cu care nu puteți comunica.
Sistem de operare (OS)
Un sistem de operare este o bucată de software care gestionează resursele hardware și software ale computerului. În mod similar, fără un sistem de operare, nu puteți comunica cu computerul, nici măcar folosind dispozitivele de intrare.
Viitorul computerelor
Calculatoarele care urmează modelul de procesare secvențială vor deveni doar mai ieftine, mai mici, mai rapide și mai eficiente. Cu toate acestea, designul și arhitectura computerelor convenționale își ating limita. În schimb, vă puteți aștepta la o creștere a arhitecturii moderne de calcul care nu se bazează mai întâi pe tehnologie conceput cu peste 50 de ani în urmă, de la perspectiva computerelor neuromorfe la Quantum mai accesibil calculatoare.
Calculatoarele devin mai mici, dar vor fi vreodată atât de mici încât să fie invizibile cu ochiul liber?
Citiți în continuare
- Tehnologia explicată
- Construirea computerelor
- Componentele computerului
- Primul computer
Anina este scriitoare independentă de tehnologie și securitate pe internet la MakeUseOf. Ea a început să scrie despre securitatea cibernetică în urmă cu 3 ani în speranța de a-l face mai accesibil pentru omul obișnuit. Dornic să învețe lucruri noi și un mare tocilar al astronomiei.
Aboneaza-te la newsletter-ul nostru
Alăturați-vă buletinului nostru informativ pentru sfaturi tehnice, recenzii, cărți electronice gratuite și oferte exclusive!
Click aici pentru a te abona