5 Laitteistotyypit ja niiden toiminta

Aiemmissa viesteissä olemme jo selittäneet Mikä on tietokoneen laitteisto ja mikä sen tehtävä on?. Tämä on erittäin tärkeä aihe niille, jotka ottavat ensimmäisiä askeleitaan tietojenkäsittelyn ja tietojenkäsittelyn maailmassa. Nyt aiomme syventää aihetta korostaen olemassa olevat laitteistotyypit ja niiden toiminta toteutetaan tietokonejärjestelmässä.

On mahdollista luokitella laitteistot eri luokkiin ottaen huomioon mm sen sijainti, merkitys ja tehtävä. Tässä artikkelissa keskitymme tähän viimeiseen näkökohtaan ja puhumme erityisesti viidestä laitteistotyypistä. Tutustumme myös esimerkkeihin laitteista ja niiden suorittamista tehtävistä mahdollistaakseen tietojenkäsittelyn digitaalisissa ympäristöissä.

Mikä on laitteisto

Kun puhumme tietokoneen laitteistosta, viittaamme siihen kaikki sen muodostavat fyysiset ja konkreettiset elementit. Englanninkielinen sana hardware (kovaa: jäykkä ja tavarat: merchandise) alettiin käyttää 1940-luvulla näiden elementtien osoittamiseen. Termi sisältää kaikki mekaaniset, sähköiset ja elektroniset osat, jotka mahdollistavat tietojenkäsittelyn digitaalisissa ympäristöissä.

Tietokoneen laitteiston ymmärtämiseksi paremmin, se kannattaa verrata toiseen tietokonemaailman olennaiseen elementtiin: ohjelmistoTämä termi (pehmeä: pehmeä, joustava), kattaa kaikki tietokoneohjelmat ja muut digitaaliset elementit, jotka tietokone suorittaa. Näin ollen laitteisto sisältää kaikki fyysiset ja aineelliset komponentit (prosessori, tallennusyksikkö jne.), kun taas ohjelmistot koostuvat digitaalisista elementeistä (ohjelmat, käyttöjärjestelmät jne.).

Lyhyt laitteistohistoria

Ennen kuin puhut laitteistotyypeistä, tarkastellaan sen historiaa: erittäin mielenkiintoinen matka, joka ulottuu ensimmäisistä tietokonelaitteista nykypäivän tehokkaisiin tietokoneisiin. Seuraavassa yhteenvedossa näet sen paremmin:

• Alkuperä: Ensimmäiset laskentalaitteet, kuten abacus, ilmestyivät tuhansia vuosia sitten.
• Ensimmäinen sukupolvi (1945-1956): Ne olivat erittäin suuria koneita, jotka käyttivät tyhjiöputkia.
• Toinen sukupolvi (1957-1963): Transistorien keksimisen myötä tyhjiöputket korvattiin, mikä pienensi merkittävästi tietokoneiden kokoa.
• Kolmas sukupolvi (1964-1971): Integroituja piirejä suunniteltiin, mikä lisäsi tietokoneiden nopeutta ja tehokkuutta ja pienensi entisestään niiden kokoa.
• Neljäs sukupolvi (1971-1981): Mikroprosessorit saapuivat, mikä aloitti henkilökohtaisten tietokoneiden (PC) aikakauden.
• Esittää: Tietokoneet suunnitellaan edelleen pienemmillä ja tehokkaammilla elementeillä. Lisäksi tekoäly ja koneoppiminen tuottavat merkittävää kehitystä laitteistotyypeissä.

5 tärkeintä laitteistotyyppiä ja niiden toiminta

Puhutaanpa nyt siitä viisi tärkeintä laitteistotyyppiä, jotka muodostavat järjestelmän tai tietokoneen, sekä kunkin suorittamat toiminnot. Kaikilla näillä elementeillä on olennainen rooli laitteiden, kuten tietokoneiden ja matkapuhelimien, asianmukaisessa toiminnassa. Ajan mittaan ne ovat saaneet merkittäviä parannuksia lisätäkseen tehoa ja nopeutta, mikä lisää integroidun järjestelmän yleistä suorituskykyä.

Käsittelylaitteisto

Prosessointilaitteisto on minkä tahansa elektronisen laitteen aivot yksinkertaisesta laskimesta tehokkaaseen tietokoneeseen. Kokoa joukko fyysiset elementit, jotka vastaavat käskyjen suorittamisesta ja laskelmien suorittamisesta jotta laite toimisi. Nämä elementit voivat olla:

• Keskusyksikkö (CPU): Tunnetaan paremmin prosessorina, se on järjestelmän aivot ja suorittaa aritmeettisia ja binäärilogiikkatoimintoja. Se on kytketty emolevyyn ja vastaa muiden laitteistokomponenttien toiminnan ohjaamisesta. Prosessorien valmistuksen edelläkävijöitä ovat Intel y AMD.
• Emolevy (emolevy): Tämä emolevy toimii painettuna piirinä, joka yhdistää kaikki muut komponentit. CPU, RAM, näytönohjain ja muut elementit on kytketty toisiinsa.
• RAM-muisti (Satunnaismuisti): Nämä sirut tallentavat väliaikaisesti tiedot, joita prosessori käyttää kulloinkin. Kun tietokone sammutetaan, tiedot poistetaan.
• Grafiikkaprosessointiyksikkö (GPU): Tämä komponentti on erikoistunut grafiikan käsittelyyn ja kuvien luomiseen. Se on välttämätön peleihin, graafiseen suunnitteluun ja videoeditointiin.

Tallennuslaitteisto

Tallennuslaitteiston päätehtävä on tallentaa kaikki tiedot ja helpottaa niiden käyttöä käsittelyä varten. Tähän luokkaan voisimme sisällyttää myös RAM-muistin sekä seuraavat komponentit:

• Tallennusasemat (HDD/SSD)Se on tietokoneen päämuisti, johon tiedostot, ohjelmat ja käyttöjärjestelmä tallennetaan pysyvästi. Kiintolevyt (HDD) koostuvat mekaanisesta lukuvarresta ja pyörivästä levystä. SSD-asemat käyttävät flash-muistia tietojen tallentamiseen, ja ne ovat nopeampia, hiljaisempia ja tehokkaampia kuin kiintolevyt.
• USB-muistitikkuja ja muistikortteja: Ne ovat laitteita ulkoinen, pieni ja kannettava tallennustila. Niitä käytetään tietojen tallentamiseen ja siirtämiseen tietokoneesta toiseen. Muistikortteja käytetään yleisesti kameroissa ja matkapuhelimissa.

Laitteistotyypit: syöttöoheislaitteet

Laitteistotyyppien joukossa ovat syöttöoheislaitteet, jotka sisältävät kaikki mahdolliset fyysiset komponentit syöttää tiedot järjestelmään. He ovat vastuussa tietojen muuntamisesta todellisesta maailmasta tiedoiksi, joita tietokone voi käsitellä. Joitakin yleisiä esimerkkejä ovat:

• Näppäimistö: Mahdollistaa tekstin, numeroiden ja komentojen syöttämisen järjestelmään näppäinten avulla.
• Hiiri: Käytetään siirtämään kohdistinta näytöllä ja valitsemaan vaihtoehtoja.
• Skanneri: Ottaa kuvia asiakirjoista ja fyysisistä kohteista ja muuntaa ne digitaalisiksi tiedostoiksi.
• Mikrofoni: Kaappaa äänet ja muuntaa ne digitaalisiksi äänitiedostoiksi.
• Verkkokamera: Voit kaapata videokuvia myöhempää muokkausta varten sekä soittaa videopuheluita.
• Ohjaussauva: Sitä käytetään pääasiassa videopeleissä ohjaamaan hahmojen liikkumista näytöllä.

Lähtöoheislaitteet

Tulostuslaitteisto yhdistää kaikki tietokoneen fyysiset komponentit, jotka ovat vastuussa näyttää tai lähettää käsitellyt tiedot tälle. Niiden ansiosta voimme nähdä, kuunnella tai tulostaa tietokoneen suorittamien toimintojen tulokset. Tämäntyyppisiä laitteistoja ovat:

• Näyttö: Tämä päänäyttö näyttää graafisen käyttöliittymän, tekstin, kuvat ja videot.
• Tulostin: Muunna digitaaliset asiakirjat fyysisiksi kopioiksi paperille.
• Kaiuttimet ja kuulokkeet: Voit kuunnella äänen toistoa.

Laitteistotyypit: Sekalaiset oheislaitteet

Lopuksi meillä on sekoitettuja oheislaitteita, niitä, jotka yhdistää tiedon syöttö- ja tulostustoimintoja. He eivät vain vastaanottaa tietoa, vaan myös lähettävät sitä. Joitakin esimerkkejä ovat:

• Kosketusnäytöt: Niiden avulla voit tarkastella tietoja ja samalla olla vuorovaikutuksessa niiden kanssa suorien napsautusten avulla.
• Monitoimitulostimet: Asiakirjojen tulostamisen lisäksi voit skannata ne ja muuntaa ne digitaalisiksi tiedostoiksi.
• Modeemit: Ne yhdistävät laitteet verkkoon mahdollistaen tietojen vastaanottamisen ja lähettämisen.

Yhteenvetona voidaan sanoa, että tämäntyyppiset laitteistot (käsittely, tallennus, syöttö, lähtö ja sekoitettu) ovat tärkeimpiä tietokoneen toiminnan kannalta. Tähän päivään asti ne ovat edelleen läsnä kaikissa nykyaikaisissa tietokoneissa, mikä helpottaa pääsyä virtuaaliseen maailmankaikkeuteen.