Phần cứng máy tính là gì?

Aug 28 2012
Không có phần cứng, ngay cả phần mềm tốt nhất từng được tạo ra cũng vô dụng. Bạn cần phải lắp ráp những thành phần nào trước khi có thể khởi động và bắt đầu nhấp chuột?
Bạn đã bao giờ tự hỏi có gì bên trong máy tính của mình chưa? Từ video này sẽ đưa bạn tham quan ảo trên máy tính để bàn.

"Bây giờ đó là một số phần cứng nghiêm trọng."

Đó là câu thoại mà bạn mong đợi được nghe trong một bộ phim hành động, khi Arnold Schwarzenegger chạm tay vào một kho súng và chất nổ. Tuy nhiên, cụm từ tương tự cũng được áp dụng cho thế giới máy tính. Bạn muốn chơi các trò chơi điện tử mới nhất ? Tốt hơn bạn nên đóng gói một số phần cứng nghiêm trọng. Máy đó được chế tạo để chỉnh sửa video? Nó đang đóng gói một số phần cứng nghiêm trọng! Nhưng dù sao đi nữa, phần cứng máy tính là gì?

Câu trả lời ngắn gọn: Phần cứng máy tính bao gồm các thành phần vật lý tạo nên một máy tính hoạt động. Mặt khác, phần mềm là chương trình cho tất cả các thành phần đó biết phải làm gì. Windows và Photoshop và các trình duyệt Web là phần mềm. Biết cách vận hành phần mềm cũng giống như biết cách lái xe ô tô: Đó là những gì bạn sử dụng máy tính hàng ngày. Nhưng hiểu phần cứng cũng giống như biết cách thức hoạt động của chiếc xe. Nếu bạn có thể phân biệt giữa phần cứng nghiêm túc và phần cứng ho-hum, bạn sẽ không chi tiêu quá mức cho một máy tính tầm thường (hoặc mua một cách mạnh hơn và đắt hơn mức bạn cần).

Tất cả chúng ta đều biết phần cứng mô tả các phần vật lý giúp máy tính hoạt động nhịp nhàng. Nhưng những mảnh riêng lẻ đó là gì? Chà, bạn có thể đã nghe nói về bộ xử lý, hoặc đơn vị xử lý trung tâm ( CPU ). Đó là trái tim của máy tính. Nó là một con chip lấy hướng dẫn từ các chương trình (phần mềm), tính toán và đưa ra kết quả. Nó có thể là bộ phận quan trọng nhất, nhưng chắc chắn không phải là bộ phận duy nhất - và giống như việc hiểu các bộ phận của ô tô, hiểu phần cứng máy tính có thể giúp bạn sửa chữa chúng khi có sự cố.

Nội dung
  1. Các khối xây dựng của một máy tính
  2. Sự phát triển của phần cứng máy tính
  3. Các loại máy tính khác nhau
  4. Ghi chú của tác giả

Các khối xây dựng của một máy tính

Các CPU ngày nay rất nhỏ, nhưng chúng có khả năng tính toán nhanh và lớn.

Đến những năm 1980, máy tính đủ nhỏ để nhét vào nhà của chúng ta, nhưng vẫn quá đắt và chuyên dụng để người bình thường có thể ghép lại với nhau. Điều đó đã thực sự thay đổi trong những năm 1990 và 2000, và giờ đây máy tính dễ lắp ráp một cách đáng kinh ngạc với các bộ phận phù hợp, một chút kiên nhẫn và một cái tuốc nơ vít.

Có một số phần cơ bản đi vào mọi máy tính . Một hộp, hoặc tháp, chứa tất cả các thành phần, với diện tích mở rộng vừa vặn với bo mạch chủ . Hãy coi bo mạch chủ là hệ thống thần kinh của máy tính: Đó là một tấm sợi thủy tinh lớn được khắc bằng mạch điện kết nối từng thành phần của máy tính với nhau. Mọi phần cứng máy tính sẽ kết nối với bo mạch chủ.

Các trường hợp cũng bao gồm quạt để giữ mát máy tính và chỗ cho bộ cấp nguồn lớn hoặc PSU, xử lý việc chuyển đổi điện năng cho tất cả các bộ phận của máy tính. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) là một mạch tích hợp lưu trữ dữ liệu theo cách mà bộ xử lý có thể truy cập nhanh chóng. Ổ cứng và ổ cứng thể rắn lưu trữ gigabyte hoặc terabyte dữ liệu bằng các công nghệ khác nhau. Một card đồ họa là hệ sinh thái nhỏ của riêng mình, với một bộ xử lý dành riêng cho nhiệm vụ khác nhau hơn so với CPU và RAM hiệu suất cao. Và đó chỉ là tất cả những gì cần thiết để tạo ra một chiếc máy tính. Khi bộ xử lý được cắm vào bo mạch chủ, một tấm tản nhiệt nằm trên cùng để giữ cho nó mát.

Các bộ phận ngày nay được dán nhãn tốt hơn, vỏ máy ngày nay dễ tiếp cận hơn và phần cứng máy tính rẻ hơn bao giờ hết, nhưng cấu tạo thực tế của PC thực sự không thay đổi nhiều.

Sự phát triển của phần cứng máy tính

Các thành phần cơ bản của máy tính cá nhân ngày nay ít nhiều giống với những năm 1990. Chà, có lẽ "ít hơn" chứ không phải "nhiều hơn". Các bộ phận vẫn thực hiện các chức năng tổng thể giống như trước đây. Bo mạch chủ vẫn đóng vai trò là trung tâm trung tâm của máy tính, với mọi thứ kết nối với nó; bộ xử lý vẫn làm theo hướng dẫn; RAM vẫn lưu trữ dữ liệu để truy xuất nhanh, ổ cứng vẫn lưu trữ dữ liệu lâu dài. Tuy nhiên, cách các mảnh ghép đó được kết nối và tốc độ hoạt động của chúng đã thay đổi rất nhiều.

Nhiều người nói về những cải tiến trong máy tính tham khảo Định luật Moore , về cơ bản nói rằng số lượng mạch tích hợp trong bộ vi xử lý sẽ tăng gấp đôi trong vòng hai năm một lần. Chip càng có nhiều mạch tích hợp, hoặc bóng bán dẫn, thì chip càng nhanh. Nhưng đó chỉ là một điều làm cho máy tính nhanh hơn và tốt hơn. Ví dụ, khả năng lưu trữ từ tính của các đĩa cứng đã tăng lên rất nhiều kể từ những năm 1990. Chúng tôi đo các ổ đĩa bằng terabyte khi trước đây chúng tôi đo chúng bằng megabyte. Các giao diện mới để truyền dữ liệu cũng tạo ra sự khác biệt lớn. Hệ thống ATA song song đứng đầu với tốc độ 133 MB mỗi giây, trong khi Serial ATA, hoặc SATA, hiện hỗ trợ lên đến 6 gigabit mỗi giây (768 megabyte).

Gần đây, máy tính đã bắt đầu sử dụng công nghệ trạng thái rắn hoặc bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu thay cho ổ cứng, giúp máy tính có thể truy xuất dữ liệu nhanh hơn. Kể từ sự nổi lên của điện thoại thông minh, phần cứng máy tính đã nhỏ hơn bao giờ hết. Nhưng ngay cả trong không gian điện thoại thông minh, rất nhiều thành phần giống nhau đang thực hiện công việc giống như chúng trong máy tính kích thước đầy đủ.

Các loại máy tính khác nhau

Trong khi máy tính xách tay, máy tính bảng và điện thoại thông minh đều có các yếu tố hình thức khác nhau, các thành phần bên trong của chúng khá giống nhau.

Máy tính xách tay , máy tính để bàn, điện thoại thông minh, máy tính bảng: Các trường hợp sử dụng của chúng không thể khác nhau nhiều phải không? Chúng tôi sử dụng máy tính ở nhiều nơi và nhiều cách hơn bao giờ hết. Nhưng các thành phần bên trong tạo nên điều đó rất giống nhau. Trong hầu hết các trường hợp, chúng chỉ nhỏ hơn.

Intel sản xuất bộ vi xử lý ULV hoặc điện áp cực thấp cho máy tính xách tay mỏng nhẹ chạy với công suất thấp hơn so với chip máy tính xách tay thông thường của hãng. Máy tính xách tay cũng sử dụng RAM và ổ cứng nhỏ hơn máy tính để bàn. Một số nhà sản xuất máy tính xách tay, như Apple , thậm chí còn hàn bộ nhớ trạng thái rắn ngay trên bo mạch chủ thay vì bao gồm ổ cứng, giúp tiết kiệm nhiều dung lượng hơn.

Điện thoại và máy tính bảng phải cực kỳ nhỏ gọn. Thay vì bo mạch chủ, trái tim của thiết bị di động là hệ thống trên chip hay còn gọi là SoC. SoC tích hợp mọi thứ - bộ xử lý, bộ xử lý đồ họa, RAM, các giao diện như USB, giao diện cho âm thanh, v.v. - vào một bo mạch duy nhất. Tất nhiên, thiết bị cảm ứng bao gồm một số phần cứng mà máy tính để bàn không có, như bộ điều khiển cảm ứng để cảm nhận ngón tay của chúng ta. Thay vì nguồn điện bên trong, máy tính xách tay và thiết bị di động chứa pin.

Nhưng phần lớn, chúng đều là máy tính - phần cứng chỉ đơn giản là có hình dạng và kích thước khác nhau.

Ghi chú của tác giả

Tôi đã mê máy tính từ khi còn là một đứa trẻ, nhưng phải đến khi tôi ở tuổi thiếu niên, tôi mới thực sự biết từng thành phần góp phần vào việc máy tính của tôi khởi động và chơi game như thế nào. Tôi chỉ thích chơi trò chơi và làm rối tung lên Windows! Và ngay cả khi lần đầu tiên tôi bắt đầu khám phá bên trong chúng, tôi đã thấy máy tính rất đáng sợ. Có rất nhiều mảnh để cắm, và rất nhiều cáp để kết nối, và mạch điện lộ ra trông rất mỏng manh. Nhưng trong những năm 2000, các nhà sản xuất bộ phận máy tính đã làm một công việc đáng kinh ngạc là làm cho các trường hợp thân thiện với người dùng hơn nhiều và các hướng dẫn và các phần dễ làm theo và lắp lại với nhau. Với một chút nghiên cứu về các bộ phận bạn cần, gần như bất kỳ ai cũng có thể chế tạo một chiếc máy tính ngày nay!

Những bài viết liên quan

  • Sức mạnh tính toán là gì?
  • Cách PC hoạt động
  • 10 loại máy tính
  • Cách hoạt động của card đồ họa
  • Cách tản nhiệt hoạt động
  • Cách hoạt động của bo mạch chủ

Nguồn

  • Intel.com. "Intel Education: The Journey Inside: Vi xử lý." (Ngày 13 tháng 8 năm 2012) http://educate.intel.com/en/thejourneyinside/explorethecurriculum/ec_microprocessors/
  • Newegg. "Newegg.com." (Ngày 12 tháng 8 năm 2012) http://newegg.com
  • Peckham, Matt. "Sự sụp đổ của định luật Moore: Nhà vật lý học nói rằng nó đã xảy ra." Ngày 1 tháng 5 năm 2012. (Ngày 12 tháng 8 năm 2012) http://techland.time.com/2012/05/01/the-collapse-of-moores-law-physicist-says-its-already-happening/
  • PBS.org. "Phát minh ra Bộ vi xử lý." (Ngày 13 tháng 8 năm 2012) http://www.pbs.org/transistor/background1/events/micropinv.html
  • Walton, Jarred. "Điều tra Ivy Bridge HD 4000 trên thiết bị di động: Đồng hồ iGPU thời gian thực trên ULV so với Quad-Core." Ngày 1 tháng 6 năm 2012. (Ngày 13 tháng 8 năm 2012) http://www.anandtech.com/show/5878/mobile-ivy-bridge-hd-4000-inves nhẹ-realtime-igpu-clocks-on-ulv-vs- bốn nhân