Jak počítač a jeho součásti

Svět je aktivně počítačový. Současně však zásady práce na domácích, tabletových a ostatních počítačích uživatelé vždy neaktualizují. Zvažte hlavní aspekty týkající se počítačového zařízení, jeho výkon a funkce fungování programů.

Základní principy počítače

Hlavním úkolem počítače je výpočetní technika. Zbývající operace a všechny významné z hlediska lidských potřeb činnosti, které jsou na něm prováděny, jsou deriváty. Struktura dotyčných výpočtů je víceúrovňová. Studium nám pomůže pochopit, jak funguje počítač.

Na nejnižší úrovni jsou PC čipy "procesní" bity - binární signály tvořené nulami a ty. Na této úrovni neexistují žádná jiná čísla a počítač na tom spíše neočekává, ale správně uspořádá řadu nul a těch, které jsou nuly. Proč? Faktem je, že 8 bitů tvoří byte. Které z nich se stane základem další úrovně výpočtu.

Je snadné si vypočítat, že možný počet kombinací bitů v jednom bytu je 256, tj. 2 až 8th power. Proč 2? Vzhledem k tomu, že počet bitů, jak jsme již uvedli výše, pouze dva - 0 a 1. V praxi, kombinace bitů do bytů umožňuje "zakódovat" v nich druhé informace. Například dopis, číslo, nebo řekněme, interpunkční znaménko Jak funguje počítač na této úrovni? Převádí bajty na objekty, které jsou prakticky významné pro osobu na obrazovce - text, pixely, komponenty obrazu, zvuky atd.

Další úrovní jsou výpočty spojené s operacemi s informacemi, které tvoří bajty. To znamená, že pokud je to text, může to být jeho úprava, formátování, tisk. Pokud se přehrává hudba nebo video, nahrávání atd.

To jsou základní principy fungování počítače. Každá výše uvedená úroveň však neexistuje odděleně od ostatních. Spolu tvoří výpočetní prostředí. Což je také heterogenní. Na základě moderních teoretických myšlenek v oblasti informatiky identifikují odborníci dvě složky provozního prostředí, ve kterém probíhají výpočty - hardware a software. Studujeme jednotlivé rysy každého z nich.

Hardware

Hardware (v slangu IT specialistů je hardwarová, méně často tvrdá, od anglického hardwaru) jsou všechny mikroobvody, mechanismy a zařízení, které udržují počítač v chodu. Klasifikace hardwarových komponent se může lišit. Vše závisí na konkrétním typu zařízení. Pokud jde o typické "domácí" PC, "nainstalovaný hardware" je reprezentován sadou následujících komponent:

1. Systémová jednotka. V něm se zpravidla nacházejí:

• procesor;
• základní deska;
• grafická karta;
• zvukovou kartu;
• paměť s náhodným přístupem;
• pevný disk;
• Jednotka DVD nebo CD;
• síťová karta.

2. Monitor.

3. Ovládací prvky - zpravidla jde o klávesnici a myš.

4 Periferní zařízení - modemy, tiskárny, skenery, směrovače atd.

Je možné, že některé z výše uvedených zařízení jsou navzájem integrovány. Například řada základních desek obsahuje vestavěnou video a zvukovou kartu. Hodně závisí na typu výpočetní techniky. Například způsob práce tabletu se může lišit od základních principů stolního počítače.

Software

Další součástí operačního prostředí, ve kterém jsou prováděny výpočty, je software nebo software (také nazývaný slang pro specialisty na software). Jedná se o sadu algoritmů, které vám umožňují řídit "železo". To znamená, že bez softwaru nejsou hardwarové komponenty počítače prospěšné. Dokonce i na první úrovni, kde počítač zpracovává nuly a ty - a hardware funguje podle naprogramovaných algoritmů.

Opět platí, že v závislosti na typu počítače se mechanismy pro klasifikaci softwaru mohou lišit. V letech, kdy byl IT průmyslový průmysl v dětství, existovaly celé strojírenské obory, jejichž studenti zvládli, jak se naučit pracovat na počítači, který byl zařízením v garáži. Co se týče moderních domácích počítačů, situace je samozřejmě jednodušší. Většina typů softwaru je přátelská, srozumitelná na úrovni intuice, vybavená detailním odkazem, určeným pro průměrného uživatele, nástroj pro správu. Na základě myšlenek moderních teoretiků lze programy rozdělit na následující hlavní typy:

- systémový software (umožňuje uživateli řešit problémy související s funkcemi počítače: jak zjistit, kolik funguje počítač, jaké programy běží atd.);

- aplikační software (určený k řešení praktických problémů pro uživatele - psaní textu, kreslení, programování, poslech hudby, sledování videa atd.).

Mezi těmito dvěma druhy softwaru však neexistuje jasná hranice. Například úkol: "Jak zjistit, kolik počítač pracuje včas?" (zdánlivě, typicky systémové) lze dodat s aplikovaným účelem. Chcete-li naplánovat spuštění programu nebo souboru podle plánu.

Jak funguje počítač v interakci hardwaru a softwaru? Velmi jednoduché. Uživatel nastaví "úlohu" pro stroj zadáním dat do programu pomocí ovládacího prvku PC - klávesnice nebo myši. Například: "zadejte červený text" (v praxi zvýraznění požadované oblasti písmen na obrazovce a kliknutí na příslušnou oblast palety v aplikaci Word). Program "informuje" o hardwaru (souhlasíme s tím, že monitoru a grafické karty), že je třeba tuto část obrazovky zobrazit červeně. Grafická karta a monitor se navzájem "vzájemně" vzájemně ovlivňují, což uživateli poskytuje požadovaný výsledek: text na zvolené oblasti se stává červeně. Samozřejmě, všechno se děje za zlomek sekundy.

V tomto případě je rychlost rozhodování počítačem předurčena svou speciální charakteristikou - produktivitou. Je-li to vysoká, pak hardware může z programů odebírat více "objednávek" za jednotku času, v důsledku čehož uživatel řeší problémy rychleji. Zvažte tento aspekt.

Výkon počítače

Výkon PC závisí především na úrovni technologie "žehlička". Ačkoli gramotnost a kvalita vývoje algoritmů v softwaru jsou také důležitou podmínkou. Stává se tak, že některá součást hardwaru může být vysoce výkonná, ale program, který je "řídí", není schopen plně využít dostupný zdroj. V architektuře moderních "domácích" osobních počítačů odpovídají dva základní typy hardwaru - to je procesor a paměť RAM. Proč právě oni?

Procesor

Jak funguje počítačový procesor? Jaký je jeho hlavní úkol? Funguje jako mnoho jiných typů integrovaných obvodů. Křemíkový křišťál obsahuje oblasti odpovědné za zpracování nuly a ty, které je kombinují do bajtů a pak je přenášejí do "kompetence" jiných hardwarových součástí (stejně jako reverzní operace).

Vynález zpracovatele se stal skutečným požitkem v počítačovém průmyslu. Počítače této komponenty už dlouho neexistovaly: operace s čísly byly distribuovány na různých částech hardwaru. Ale koncem šedesátých a začátkem sedmdesátých let inženýři rozhodli, že je účelnější soustředit klíč a z matematického hlediska nejkomplexnější operace na jednom mikroobvodu, který "patronoval" ostatní.

Výkon procesoru se měří rychlostí hodin, počtem operací za sekundu. Jednotkou měření je Hertz. V praxi, pokud mluvíme o moderních modelech mikroobvodů, hovoříme zpravidla o stovkách milionů, o miliardách operací za sekundu. Označení výrobního štítku je proto vyjádřeno v megahertz (MHz) a gigahertz (GHz). Obecné pravidlo je: čím je číslo vyšší, tím rychlejší bude "čaroděj" počítačový čip a tím i celý počítač jako celek.

Je třeba poznamenat nuance: moderní procesory, které provádějí velké množství operací, jsou zpravidla velmi horké. Jak zjistit, zda počítač funguje? Stačí, abyste položili ruku na systémovou jednotku. Je-li to znatelně teplé, bylo právě vypnuto.

Proto musí procesory instalovat chladič. V opačném případě se hlavní čip vypálí. Jak funguje počítačový chladič? Jednoduše fouká na procesor silný proud studeného vzduchu a ochladí ho. Výkon chladiče je vyjádřen v otáčkách za minutu. Čím vyšší je tento index, tím efektivnější je chlazení procesoru.

RAM

Jak funguje paměť počítače - další hlavní hardwarový hardware počítače, který přímo ovlivňuje jeho výkon? Faktem je, že procesor, kvůli zvláštnostem jeho struktury, nemá schopnost operativně, takticky "zapamatovat si" výpočetní operace, které se provádějí, aby se jejich výsledky využily v budoucnu. "Master" čip potřebuje "poznámkový blok" pro zaznamenání dílčích součtů práce s čísly.

A právě tento notebook je RAM. Říká se také RAM. Nebo paměťové zařízení s náhodným přístupem. Čím větší je "poznámkový blok" z hlediska objemu, tím efektivnější bude ovládání zbytku mikroobvodů a čím rychleji bude počítač pracovat jako celek. Hlavním zdrojem paměti RAM je její kapacita. Vypočítává se v bajtech - velmi základní jednotky informací, které byly diskutovány výše. Ale pokud mluvíme o moderních modelech PC, odpovídající čísla jsou vyjádřeny ve stovkách milionů a gigabajtech kapacitních jednotek - v megabajtech (MB) a gigabajtech (GB).

Mimochodem, RAM a procesor mají řadu společných vlastností. Pokud jde o první hardwarovou komponentu - má RAM také ukazatel odrážející počet operací za sekundu. Podle toho čím je větší, tím účinnější je interakce mezi pamětí a procesorem: budou mít příležitost "běžet" stejným tempem.

Na druhé straně má procesor také vestavěnou paměť RAM. Nazývá se "paměť cache". Čím víc - tím méně "master" čip bude mít důvod "rozptýlit" hlavní paměť RAM a bude produktivnější práce PC jako celku.

Jak zrychlit počítač? První metodou je instalace procesoru nebo paměti RAM s co největšími indikátory podle základních charakteristik. Samozřejmě, v některých aspektech jsou také důležité parametry a další hardwarové komponenty - stejná grafická karta, pevný disk. Ale klíčové prvky ovlivňující výkon jsou procesor a paměť. Jsou-li jejich síly nízké, nezáleží na vlastnostech jiných typů "železa". Současně bude užitečné vědět, jaké úkoly jsou prováděny některými hardwarovými komponentami "odpovědnými" procesoru.

Grafická karta

Začněme grafickou kartou. Je zodpovědná za vizualizaci výpočtů a předkládání výsledků uživatelům. Je zajímavé, že grafická karta má vlastní procesor a paměť. Kromě toho, pokud jde o charakteristiky (frekvence a objem), v některých případech mohou dokonce překročit "přední" složky. A to je zcela normální, na základě úkolů přiřazených grafické kartě. Faktem je, že moderní počítačové hry vyžadují velmi vysoký výkon počítače. Zdroje hlavního procesoru a paměti mohou jednoduše nestačit pro nezbytné výpočty. Moderní grafické karty tedy hrají podstatnou část operací, což vede k rychlejšímu zpracování dat. Výsledek je potěšený - hra není "zpomalena" a není "viset".

Otázka, jak rychle pracovat s počítačem, může být proto obzvláště důležitá, pokud má počítač zastaralou grafickou kartu se skromnými vlastnostmi.

Výkon této hardwarové komponenty se měří současně v kmitočtové frekvenci - megahertz a gigahertz a v interní paměti - megabajty a gigabajty. Nicméně, jak jsme uvedli výše, jednoduše nahrazení jedné grafické karty jinou obvykle není dost. Klíčovými hardwarovými komponentami výkonu počítače jsou procesor a paměť. Mohou také být po grafické kartě změněny na výkonnější.

Monitor

Jak funguje počítačový monitor? Faktem je, že samotná grafická karta, stejně jako procesor, funguje na úrovni "nul a ty". Přirozeně člověk nemůže pochopit odpovídající množinu čísel. Monitor je zařízení, které je navrženo tak, aby "přenášelo" signály z grafické karty na symboly a obrázky, které rozumíme. Jak zjistit, jak funguje počítač? Ve většině případů jednoduše zapněte monitor. Pokud je obrázek, vše funguje normálně. Historicky se jedná o příslušnou hardwarovou součást, která předcházela vzhledu mnoha dalších - zejména stejného procesoru. Z hlediska praktické užitečnosti počítače je role monitoru velmi důležitá a je zřejmé. Vlastnosti této komponenty zpravidla přímo neovlivňují výkonnost. Monitor je spíše pasivní hardware, který funguje jako prostředník mezi strojem a uživatelem. Nicméně jeho velikost může někdy záležet. Příliš malý monitor může být nevhodný pro řešení uživatelských úkolů.

Dvěma hlavními kritérii pro standardizaci jsou rozlišení a velikost diagonály. První je vyjádřena v pixelech nebo "body" - počet jednotlivých obrazových prvků na obrazovce vodorovně a svisle. Druhá je obvykle v palcích, ale někdy v centimetrech.

Pevný disk

Dále jsme uvedli, že procesor může potřebovat poznámkový blok pro záznam taktických výsledků operací. Pevný disk, nazývaný také "pevný disk", je to je zdroj kde jsou údaje průběžně zaznamenávány. Jeden procesor "notebooku". Prakticky významné pro osobu, výsledky výpočtů procesoru jsou soubory: text, grafika, multimédia. Jsou uloženy na pevném disku.

Hlavní charakteristikou této hardwarové komponenty je objem. Vyjadřuje se analogicky se zásadami implementovanými v paměti RAM v bajtech. V praxi jsou v megabajtech, gigabajtech a dokonce i terabajtech. Podle toho čím je větší obrázek, což odráží velikost pevného disku, tím více souborů lze umístit. Další ukazatel výkonu "pevného disku" - počet otáček za minutu. Faktem je, že je to doslova disk, který se otáčí kolem své osy. Čím rychleji, tím účinněji jsou soubory psány nebo čteny.

Rovnováha znalostí a dovedností

Znalost základních principů PC - jedna z podmínek, jak se naučit pracovat na počítači. V mnoha případech se uživatelé omezují na zvládnutí dovedností konkrétních programů, aniž by si přemýšleli o tom, jak se ukázalo, že tento typ softwaru funguje tak dobře. Samozřejmě, kromě aspektů uvedených výše, existuje mnoho zajímavých oblastí, které lze prozkoumat. Například ty, které dávají odpověď na otázku, jak je napájení počítače, modem, síťová karta tiskárny, kabelových a Wi-Fi rozhraní apod. Ovšem se základními znalostmi hardwarových komponent PC je vždy snadné pochopit vlastnosti fungování jakéhokoliv jiného typu hardwaru.