Πως λειτουργούν οι υπολογιστές;
Πως λειτουργούν οι υπολογιστές;
Οι υπολογιστές είναι τώρα πια ένα κρίσιμο εργαλείο στην καθημερινή ζωή όλων μας. Τους χρησιμοποιούμε καθημερινά για να ολοκληρώσουμε τις εργασίες μας, να κρατάμε επαφή με τους αγαπημένους μας και να διασκεδάζουμε. Πολλές φορές, όμως, μας δημιουργούνται περισσότερες απορίες για την λειτουργία των υπολογιστών, από όσες είμαστε σε δυνατότητα να λύσουμε. Παρακάτω, εξηγείται λεπτομερώς η εργασία που εκτελεί κάθε κομμάτι του υπολογιστή, και πόσο ανεπτυγμένα μπορούν να γίνουν, παίρνοντας υπόψη τις σημερινές τεχνολογίες.
Η Μητρική Πλακέτα(Motherboard)
Η μητρική πλακέτα είναι ένα από τα κύρια κομμάτια ενός υπολογιστή. Αυτή στεγάζει τον μικροεπεξεργαστή, το αποθηκευτικό μέσο, την RAM, την κάρτα γραφικών και τις εξωτερικές θύρες του υπολογιστή. Υπάρχουν πολλά είδη μητρικών, όπως ATX, Micro ATX, Mini ITX, Extended ATX και SSI, οι οποίες είναι δημιουργημένες για μικροεπεξεργαστές για servers.
Ο Μικροεπεξεργαστής(CPU)
Το CPU είναι ο ΄΄εγκέφαλος΄΄ του υπολογιστή, και διαχειρίζεται όλες τις εργασίες του υπολογιστή. Περιέχει τους πυρήνες(Cores), τα Threads(νήματα), την μνήμη Cache και τα Transistors(τρανζίστορ).
Πυρήνες
Οι πυρήνες διαβάζουν και εκτελούν τις οδηγίες των προγραμμάτων. Έχουν μια συγκεκριμένη συχνότητα που μετριέται σε ghz(Gigahertz). Ένα hertz ισούται με μία μαθηματική πράξη το δευτερόλεπτο(1 ghz=1.000.000.000 πράξεις/δευτ). Υπάρχουν και τα GPU Cores, τα οποία ασχολούνται με τις διεργασίες γραφικών του υπολογιστή.
Threads
Τα νήματα(Threads) είναι οι μικρότερες ακολουθίες προγραμματισμένων εντολών που μπορούν να υποστούν διαχείριση ανεξάρτητα από το λειτουργικό σύστημα. Δηλαδή, ένα νήμα είναι μια ελαφριά διεργασία.
Cache Memory(sRAM)
Η μνήμη Cache(κρυφή μνήμη) είναι ο διαμεσολαβητής του CPU και της μνήμης RAM. Cache δηλαδή, ονομάζουμε τη μνήμη που χρησιμοποιείται από τον επεξεργαστή για να επιτύχει ταχύτερη πρόσβαση στην κύρια μνήμη. Αυτή η μνήμη είναι γρηγορότερη, ακριβότερη και μικρότερη σε μέγεθος από την κύρια μνήμη(RAM)
Transistors(Κρυσταλλοτρίοδος)
Το τρανζίστορ μπορεί να ρυθμίζει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος που απορροφά από την συνδεδεμένη πηγή τάσης. Ρυθμίζει δηλαδή την ενέργεια που λαμβάνει ο υπολογιστής από το τροφοδοτικό του και την στέλνει στον επεξεργαστή.
Οι δίοδοι και τα τρανζίστορς προσδιορίζονται, ως προς τα κατασκευαστικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά τους, σύμφωνα με τον εξής κώδικα γραμμάτων και αριθμών:
Το πρώτο γράμμα χαρακτηρίζει το υλικό κατασκευής του ημιαγωγού
Α: Γερμάνιο ή άλλο υλικό με ενεργειακό χάσμα από 0,6 έως 1eV
B: Πυρίτιο ή άλλο υλικό με ενεργειακό χάσμα από 1 μέχρι και 1,3eV
C: Αρσενικούχο γάλλιο με ενεργειακό χάσμα πάνω από 1,3eV
D: Αντιμονιούχο ίνδιο ή άλλο υλικό με ενεργειακό χάσμα μικρότερο από 0,6eV
R: Υλικά άλλων χημικών ενώσεων (π.χ. θειούχο κάδμιο)
Το δεύτερο γράμμα χαρακτηρίζει τη βασική εφαρμογή που έχει ο ημιαγωγός
Α: Δίοδος μικρής ισχύος (διακόπτης, φωράτρια, μίκτρια)
Β: Δίοδος μεταβλητής χωρητικότητας (Varicap)
C: Τρανζίστορ ακουστικών συχνοτήτων μικρής ισχύος
D: Τρανζίστορ ακουστικών συχνοτήτων μεγάλης ισχύος
E: Δίοδος Tunnel
F: Τρανζίστορ υψηλών συχνοτήτων μικρής ισχύος
L: Τρανζίστορ υψηλών συχνοτήτων μεγάλης ισχύος
Ν: Φωτοζεύκτης (optocoupler)
P: Φωτοτρανζίστορ
Q: Δίοδος LED
R: Ημιαγωγοί ελέγχου και διακόπτες μικρής ισχύος (Triac, Thyristor)
S: Τρανζίστορ χαμηλής ισχύος για εφαρμογές διακόπτη
Τ: Ημιαγωγοί ελέγχου και διακόπτες μεγάλης ισχύος
U: Τρανζίστορ υψηλής ισχύος για εφαρμογές διακόπτη
X: Δίοδος ειδικής χρήσης
Υ: Δίοδος ανόρθωσης
Ζ: Δίοδος σταθεροποίησης τάσης Zener
Το τρίτο γράμμα, εάν υπάρχει, ακολουθείται από δύο αριθμούς και καταδεικνύει ότι πρόκειται για ημιαγωγό που χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές και επαγγελματικές συσκευές. Το γράμμα αυτό είναι από τα τελευταία του αλφαβήτου(Ζ,Υ,Χ, κ.λ.π.). Το γράμμα αυτό δεν έχει κάποια ιδιαίτερη σημασία.
Εάν δεν υπάρχει τρίτο γράμμα, αλλά μετά τα δύο γράμματα ακολουθούν τρεις αριθμοί, εμφαίνεται ότι οι ημιαγωγοί αυτοί χρησιμοποιούνται σε συσκευές γενικής χρήσης. Οι αριθμοί δείχνουν τη σειρά καταχώρησης του ημιαγωγού.
Παραδείγματα ημιαγωγών ευρωπαϊκού κώδικα:
ΒC547 → Τρανζίστορ πυριτίου Α.F (ακουστικής συχνότητας) χαμηλής ισχύος
CQ513 → Δίοδος LED αρσενικούχου γαλλίου (GaAs)
Κάρτα Γραφικών(GPU)
Η κάρτα γραφικών είναι το μέσο το οποίο ρυθμίζει τα στοιχεία που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι, δηλαδή τα οπτικά στοιχεία και την οθόνη. Αποτελείται από τα τρανζίστορ, τους πυρήνες της, τους ανεμιστήρες και τον θάλαμο ατμών(Vapor Chamber).
Vapor Chamber
RAM(Random Access Memory)
Η μνήμη RAM είναι η κύρια μνήμη του υπολογιστή, και σε αυτήν αποθηκεύονται προσωρινά όλα τα προγράμματα και οι διεργασίες του υπολογιστή. Έχει και αυτή μια συχνότητα(σε mhz), μια ποσότητα και την CAS Latency.
Συχνότητα
Η συχνότητα μετριέται σε megahertz και σηματοδοτείται με το σήμα DDR, με τις DDR4 και DDR5 να είναι οι πιο πρόσφατες.
DDR4: τουλάχιστον 3200mhz
DDR5: τουλάχιστον 4800mhz
CAS Latency
Η CAS Latency είναι ο χρόνος που χρειάζεται το σύστημα για να αρχίσει να διαβάζει τα δεδομένα από την RAM.
Αποθηκευτικά μέσα
Τα αποθηκευτικά μέσα του υπολογιστή αποθηκεύουν όλα τα προγράμματα και τα αρχεία του συστήματος. Διακρίνονται σε SSD(Solid State Drives) και HDD(Hard Drives).
SSD HDD
Οι SSD είναι τα πιο καινούργια Οι σκληροί δίσκοι είναι οι
αποθηκευτικά μέσα και είναι πιο αποθηκευτικά μέσα που
γρήγορα σε ταχύτητες γραφής ήρθαν πριν τους SSD.
και ανάγνωσης, αλλά Κοστίζουν λιγότερο από
κοστίζουν πιο πολύ. τους SSD, αλλά έχουν
φανερά χαμηλότερες
ταχύτητες.
PSU(Power Supply Unit)
Το τροφοδοτικό(PSU) οδηγεί μια συγκεκριμένη ποσότητα ενέργειας(η οποία μετράται σε Watt) στην μητρική και στην κάρτα γραφικών. Έχουν συγκεκριμένες πιστοποιήσεις αποδοτικότητας.
Κύριες Πιστοποιήσεις:
80+ Gold
80+ Platinum
Είδη Ψυκτρών
Υδρόψυξη
AIO(All In One), περιλαμβάνουν και υδρόψυξη και αερόψυξη
Αερόψυξη
Στο άρθρο παραλείφθηκαν αναφορές στην θήκη του υπολογιστή, καθώς είναι ένα προαιρετικό του στοιχείο, αν ο υπολογιστής δεν θα μπει σε θήκη. Ελπίζω αυτό το άρθρο να σας ενδιέφερε και να σας γνώρισε έννοιες και ορισμούς που ίσως δεν γνωρίζατε.
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου