Οι πιο σημαντικοί τύποι υλικού ενός συστήματος υπολογιστών

Το τύπους υλικού που περιλαμβάνει ένα βασικό σύστημα υπολογιστή είναι: οθόνη, μητρική πλακέτα, μονάδα ισχύος, πληκτρολόγιο και ποντίκι, μεταξύ άλλων. 

Είναι γνωστό ως υλικό για όλα τα ηλεκτρονικά ή ηλεκτρομηχανικά εξαρτήματα από τα οποία είναι κατασκευασμένο ένας υπολογιστής. Μέσω της οθόνης, του πληκτρολογίου και του ποντίκι μπορούμε να αλληλεπιδράσουμε με τον υπολογιστή. Με αυτή την έννοια, παρέχουμε πληροφορίες στη μηχανή και παρακολουθούμε τα αποτελέσματα της υπολογιστικής διαδικασίας μέσω της οθόνης.

Οι διαφορετικοί τύποι υλικού μας επιτρέπουν να αλληλεπιδρούμε γρήγορα και αποτελεσματικά με τον υπολογιστή. Ο μικροεπεξεργαστής (CPU) εκτελεί τις οδηγίες και ελέγχει όλες τις δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα μέσα στο μηχάνημα, ενώ οι συσκευές μνήμης αποθηκεύουν οδηγίες και δεδομένα κατά τη λειτουργία.

Ένας υπολογιστής αποτελείται από ένα σύνολο ηλεκτρονικών ή ηλεκτρομηχανικών εξαρτημάτων ικανών να δέχονται κάποια μορφή εισόδου, επεξεργάζοντας αυτή την είσοδο με τρόπο που να μπορούμε να καθορίσουμε και να παράγουμε κάποια μορφή εξόδου. Τα δύο βασικά στοιχεία οποιουδήποτε υπολογιστή είναι το υλικό και το λογισμικό.

Το υλικό χρησιμεύει ως το σύστημα παράδοσης λογισμικού. Το υλικό του υπολογιστή αλλάζει σπάνια σε σύγκριση με το λογισμικό και τα δεδομένα, τα οποία είναι "μαλακά" υπό την έννοια ότι είναι εύκολα δημιουργημένα, τροποποιημένα ή διαγραμμένα στον υπολογιστή.

Κατάλογος με τους 8 πιο σημαντικούς τύπους υλικού

1 CPU ή μικροεπεξεργαστή

Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία των περισσότερων δεδομένων στον υπολογιστή. Οι άνθρωποι συχνά αναφέρονται στη CPU ως ο «εγκέφαλος» ενός υπολογιστή, όπως είναι υπεύθυνος για την εκτέλεση υπολογισμών, κάνει την αριθμομηχανή μαθηματικά και να συγκρίνουν το μέγεθος των αριθμών, μεταξύ άλλων λειτουργιών.

Μια CPU είναι ένα πολύ μικρό και λεπτό "δισκίο" πυριτίου που περικλείεται σε ένα κεραμικό τσιπ και στη συνέχεια τοποθετείται σε ένα κύκλωμα. Η ταχύτητα και η απόδοση της CPU είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που καθορίζουν πόσο καλά λειτουργεί ένας υπολογιστής.

Η ταχύτητα της CPU μετράται σε gigahertz (GHz). Όσο μεγαλύτερο είναι αυτό το μέτρο, τόσο πιο γρήγορα μπορεί να εκτελεστεί ο επεξεργαστής.

Ωστόσο, η ταχύτητα της CPU δεν είναι το μοναδικό μέτρο της απόδοσής της, διαφορετικές CPU έχουν ενσωματωμένες τεχνολογίες βελτίωσης της απόδοσης που μπορούν να αυξήσουν τη διακίνηση δεδομένων με διάφορους τρόπους. Μια πιο δίκαιη σύγκριση μεταξύ δύο διαφορετικών CPU είναι ο αριθμός των οδηγιών ανά δευτερόλεπτο που μπορούν να εκτελέσουν.

2- Μνήμη

Ένας τύπος μνήμης, που ονομάζεται μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM), αποτελεί την κεντρική ομάδα μνήμης που χρησιμοποιεί ένας υπολογιστής για να λειτουργήσει. Όσο περισσότερη μνήμη RAM έχει ο υπολογιστής, τόσο περισσότερες εφαρμογές μπορεί να ανοίξει ταυτόχρονα, χωρίς να ξεπεράσει η απόδοση του υπολογιστή..

Περισσότερη μνήμη RAM μπορεί επίσης να κάνει ορισμένες εφαρμογές να λειτουργούν καλύτερα γενικά. Η χωρητικότητα μνήμης μετράται σε gigabytes (GB). Σήμερα, οι πιο βασικοί υπολογιστές έχουν τουλάχιστον 4GB, ενώ πιο περίπλοκα συστήματα υπολογιστών έχουν 16GB ή περισσότερα.

Όπως και η CPU, η μνήμη αποτελείται από μικρά, λεπτό "γκοφρέτες" πυριτίου που περικλείονται σε κεραμικά τσιπ και τοποθετούνται σε κυκλώματα.

Η μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM) είναι η μόνιμη και μακροπρόθεσμη μνήμη του υπολογιστή. Δεν εξαφανίζεται όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος, δεν μπορεί να διαγραφεί ή να αλλάξει με οποιονδήποτε τρόπο.

Ωστόσο, υπάρχουν τύποι ROM που ονομάζεται PROM και μπορούν να τροποποιηθούν, δεδομένου ότι το P είναι προγραμματιζόμενο. Η μνήμη ROM έχει σκοπό την αποθήκευση του βασικού συστήματος εισόδου και εξόδου που ελέγχει τη διαδικασία εκκίνησης ή εκκίνησης.

Η μνήμη cache είναι ένα buffer (που αποτελείται από ένα μικρό αριθμό πολύ γρήγορων μαρκών μνήμης) μεταξύ της κύριας μνήμης και του επεξεργαστή. Αποθηκεύει προσωρινά πρόσφατα ή συχνά χρησιμοποιούμενα δεδομένα πρόσβασης που επιτρέπουν την ταχύτερη πρόσβαση σε δεδομένα.

Όποτε ο επεξεργαστής χρειάζεται να διαβάσει τα δεδομένα, εξετάστε πρώτα αυτή την περιοχή κρυφής μνήμης. Εάν τα δεδομένα βρίσκονται στη μνήμη cache, τότε ο επεξεργαστής δεν χρειάζεται να κάνει περισσότερο χρόνο για να διαβάσει τα δεδομένα από την κύρια μνήμη.

3- Μητρική πλακέτα

Η μητρική πλακέτα θεωρείται το πιο σημαντικό κομμάτι του υλικού στον υπολογιστή, αφού κάνει συνδέσεις στις σωστές θέσεις μεταξύ όλων των άλλων στοιχείων ενός υπολογιστή, ώστε να "σας λέει τα δεδομένα πού να πάτε".

Η μητρική πλακέτα φιλοξενεί τον μικροεπεξεργαστή, παρέχοντας τις απαραίτητες πρίζες και υποδοχές που συνδέονται με όλους τους άλλους τύπους υλικού υπολογιστών. Ως εκ τούτου, η μητρική πλακέτα χρησιμεύει ως "διαμεσολαβητής", ένα κανάλι που επιτρέπει στα στοιχεία να συνεργάζονται. Θεωρείται μια ολοκληρωμένη μονάδα εργασίας.

4- Σκληρός δίσκος

Όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος, αυτό που υπάρχει στον σκληρό δίσκο παραμένει εκεί, οπότε το λογισμικό δεν χρειάζεται να φορτώνεται ξανά κάθε φορά που ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος. Το λειτουργικό σύστημα και οι εφαρμογές του φορτώνονται από τη μονάδα σκληρού δίσκου στη μνήμη, όπου εκτελούνται.

Η χωρητικότητα του σκληρού δίσκου μετράται επίσης σε gigabytes (GB). Ένας τυπικός σκληρός δίσκος μπορεί να είναι 500GB ή ακόμα και 1TB (1 terabyte = 1.000GB) ή περισσότερο. Οι περισσότεροι από τους σκληρούς δίσκους που πωλούνται σήμερα είναι του παραδοσιακού μηχανικού τύπου που χρησιμοποιούν μεταλλικούς δίσκους για την αποθήκευση δεδομένων με μαγνητική πολικότητα.

Μια νεώτερη τύπος του σκληρού δίσκου, που ονομάζεται στερεάς κατάστασης σκληρού δίσκου (SSHD), χρησιμοποιεί ένα είδος μνήμης, με αποτέλεσμα σε μία εναλλακτική γρήγορη, αθόρυβη και αξιόπιστη αποθήκευση (αλλά ακριβά).

5- Συσκευές εισόδου

Οι συσκευές εισόδου περιλαμβάνουν:

• Πληκτρολόγια: συσκευή εισαγωγής που χρησιμοποιείται για την εισαγωγή κειμένου και χαρακτήρων πατώντας τα πλήκτρα.
• Ποντίκι: που δείχνει τη δισδιάστατη κίνηση στην επιφάνεια. Άλλες συσκευές κατάδειξης περιλαμβάνουν trackball, touchpad και οθόνη αφής.
• Joystick: είναι μια συσκευή παιχνιδιών με ένα ραβδί χεριού που περιστρέφεται από αριστερά προς τα δεξιά και από πάνω προς τα κάτω, ανιχνεύοντας γωνίες σε δύο και τρεις διαστάσεις.

6- Οθόνη

Ανάλογα με τον τύπο του υπολογιστή, η οθόνη μπορεί να είναι ενσωματωμένη ή μπορεί να είναι μια ξεχωριστή μονάδα που ονομάζεται οθόνη με το δικό της καλώδιο τροφοδοσίας. Ορισμένες οθόνες είναι οθόνη αφής, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το δάχτυλό σας στην οθόνη για να παρέχετε πληροφορίες στον υπολογιστή.

Η ποιότητα της οθόνης μετράται σε ανάλυση, δηλαδή στον αριθμό των εικονοστοιχείων (μεμονωμένες έγχρωμες κουκκίδες) που συνθέτουν την οθόνη με την υψηλότερη ανάλυση. Μια τυπική ανάλυση για ένα φορητό υπολογιστή είναι 1920 x 1080. Ο πρώτος αριθμός είναι η οριζόντια ανάλυση και ο δεύτερος είναι η κατακόρυφη ανάλυση.

Ο λόγος διαστάσεων μιας οθόνης είναι ο λόγος του πλάτους προς το ύψος της, που εκφράζεται σε εικονοστοιχεία. Οι οθόνες μπορούν να έχουν μια τυπική αναλογία διαστάσεων (4: 3) ή μια ευρεία οθόνη (16: 9).

7- Οπτική μονάδα

Οπτικές μονάδες παίρνουν το όνομά τους από τον τρόπο που γράφονται και διαβάζονται στο δίσκο. Ένα φως λέιζερ λάμπει στην επιφάνεια και ένας αισθητήρας μετρά την ποσότητα φωτός που ανακτάται από ένα συγκεκριμένο σημείο.

Μερικοί φορητοί υπολογιστές έρχονται χωρίς δυνατότητες DVD γιατί σήμερα μπορείτε εύκολα να κατεβάσετε και να εγκαταστήσετε διάφορα λογισμικά ή αναπαραγωγή βίντεο και μουσικής μέσω του Διαδικτύου), έτσι ώστε να είναι δυνατόν να πάρετε μαζί χωρίς τη δυνατότητα να παίξει DVD. Ωστόσο, οι περισσότεροι επιτραπέζιοι υπολογιστές εξακολουθούν να διαθέτουν μονάδα DVD.

8- Προσαρμογέας δικτύου

Χρησιμοποιείται για σύνδεση στο Internet. Αυτή η χωρητικότητα μπορεί να ενσωματωθεί στον υπολογιστή ή μπορεί να προστεθεί στον υπολογιστή μέσω κάρτας επέκτασης ή συσκευής που συνδέεται σε θύρα.

Η σύνδεση στο Internet μπορεί να είναι ενσύρματο ή ασύρματο. Μια καλωδιακή σύνδεση απαιτεί να συνδέσετε ένα καλώδιο από τον υπολογιστή στη συσκευή που παρέχει τη σύνδεσή σας στο Internet (όπως καλωδιακό μόντεμ). Αυτός ο τύπος καλωδίου και σύνδεσης είναι γνωστός ως Ethernet.

Μια ασύρματη σύνδεση επιτρέπει στον υπολογιστή να επικοινωνεί με τη συσκευή σύνδεσης στο Internet μέσω ραδιοκυμάτων. Ο τύπος ασύρματης σύνδεσης που χρησιμοποιείται για συνδεσιμότητα στο Internet καλείται Wi-Fi ή ασύρματο Ethernet.

Εάν η υπηρεσία Internet υψηλής ταχύτητας δεν είναι διαθέσιμη στην περιοχή σας, μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα μόντεμ μέσω τηλεφώνου για σύνδεση χρησιμοποιώντας τη τηλεφωνική γραμμή οικίας σας. Τα μόντεμ μέσω τηλεφώνου δεν είναι η πρώτη επιλογή: είναι παλιά και αργή τεχνολογία και συνδέουν την υπηρεσία Διαδικτύου με την τηλεφωνική γραμμή.

Αναφορές

1. Blundell B. Computer Hardware (2008). ΗΠΑ: Thomson.
2. Ceruzzi, P. Μια ιστορία σύγχρονων υπολογιστών (2003). Μασαχουσέτη: Ινστιτούτο Τεχνολογίας.
3. Du Preez Α, Van Dyk V, Cook Α. Hardware και λογισμικό υπολογιστών (2008). Νότια Αφρική: Εκπαίδευση Pearson.
4. Λάσαρ Μ. Ποιος εφευρέθηκε τον προσωπικό υπολογιστή; (2011). Ανακτήθηκε από: arstechnica.com.
5. Lipsett R, Schaefer C, Ussery C. VDHL: Περιγραφή και σχεδιασμός υλικού (1989) Boston: Kluwer Academic Publishers.
6. Tehranipoor M, Wang C. Εισαγωγή στην ασφάλεια υλικού και την εμπιστοσύνη υλικού (2012). Νέα Υόρκη: Springer.
7. Tyson J, Crawford S. Πώς λειτουργούν οι υπολογιστές (2011). Ανακτήθηκε από: computer.howstuffworks.com.