Phần cứng – Wikipedia tiếng Việt

Phần cứng – Wikipedia tiếng Việt

Phần cứng (tiếng Anh: hardware), đề cập đến các bộ phận vật lý hữu hình của một hệ thống máy tính; các thành phần điện, điện tử, cơ điện và cơ khí của nó như là[1] màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý CPU, bo mạch chủ[2], Các dây cáp, cũng như tủ hoặc hộp, các thiết bị ngoại vi của tất cả các loại, và bất kỳ yếu tố vật lý nào khác có liên quan, tạo nên phần cứng hoặc hỗ trợ vật lý ví dụ như loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ CDROM, ổ DVD, card đồ họa VGA, card wifi, card âm thanh, bộ phận tản nhiệt…

trái lại, ứng dụng là hướng dẫn hoàn toàn có thể được tàng trữ và chạy bằng phần cứng. Phần cứng được gọi là vì nó ” cứng ” hoặc cứng ngắc so với những đổi khác hoặc sửa đổi ; trong khi ứng dụng thì ” mềm ” vì hoàn toàn có thể thuận tiện update hoặc biến hóa. Trung gian giữa ứng dụng và phần cứng là ” firmware “, đây là ứng dụng được phối hợp ngặt nghèo với phần cứng đơn cử của mạng lưới hệ thống máy tính và do đó khó biến hóa nhất nhưng cũng không thay đổi nhất về tính đồng điệu của giao diện. Sự tăng trưởng từ mức ” độ cứng ” sang ” độ mềm ” trong những mạng lưới hệ thống máy tính tương tự với sự tiến triển của những lớp trừu tượng trong điện toán .Phần cứng thường được hướng dẫn bởi ứng dụng để triển khai bất kể lệnh hoặc lệnh nào. Một sự phối hợp giữa phần cứng và ứng dụng tạo thành một mạng lưới hệ thống máy tính hoàn toàn có thể sử dụng được, mặc dầu những mạng lưới hệ thống khác sống sót chỉ với những thành phần phần cứng .

Các ví dụ khác có thuật ngữ phần cứng được áp dụng, liên quan đến robot[3][4] cũng như liên quan đến điện thoại di động, máy ảnh, máy nghe nhạc kỹ thuật số hoặc bất kỳ thiết bị điện tử nào khác. Khi các thiết bị này cũng xử lý dữ liệu, chúng có phần sụn và/hoặc phần mềm cũng như phần cứng.

Lịch sử của phần cứng máy tính hoàn toàn có thể được phân thành bốn thế hệ, mỗi thế hệ được đặc trưng bởi một sự đổi khác quan trọng về công nghệ tiên tiến. Một phân định tiên phong hoàn toàn có thể được thực thi giữa những phần cứng chính, ví dụ điển hình như rất thiết yếu cho hoạt động giải trí thông thường của thiết bị và ” bổ trợ “, như một phần cứng thực thi những công dụng đơn cử .

Sự phân loại tiến hóa của phần cứng máy tính điện tử được chia thành các thế hệ,trong đó mỗi thế hệ đại diện cho một sự thay đổi công nghệ đáng chú ý. Nguồn gốc của những thế hệ đầu tiên rất đơn giản để thiết lập, vì trong đó phần cứng đã trải qua những thay đổi căn bản.[5] Các thành phần thiết yếu tạo nên thiết bị điện tử của máy tính đã được thay thế hoàn toàn trong ba thế hệ đầu tiên, gây ra những thay đổi siêu việt. Trong những thập kỷ qua, việc phân biệt các thế hệ mới khó khăn hơn, vì những thay đổi đã dần dần và có một sự liên tục nhất định trong các công nghệ được sử dụng. Về nguyên tắc, bạn có thể phân biệt:

  • Thế hệ 1 (1945-1956): thiết bị điện tử được thực hiện với đèn điện tử chân không. Chúng là những máy đầu tiên di chuyển các thành phần cơ điện (rơle).
  • Thế hệ thứ 2 (1957-1963): thiết bị điện tử được phát triển với bóng bán dẫn. Logic rời rạc rất giống với logic trước đó, nhưng việc thực hiện nhỏ hơn nhiều, làm giảm, trong số các yếu tố khác, kích thước của một máy tính ở quy mô đáng kể.
  • Thế hệ thứ 3 (1964-ngày nay): thiết bị điện tử dựa trên các mạch tích hợp. Công nghệ này cho phép tích hợp hàng trăm bóng bán dẫn và các linh kiện điện tử khác vào một mạch tích hợp duy nhất được in trên một tấm wafer silicon. Các máy tính đã giảm chi phí, mức tiêu thụ và kích thước đáng kể, tăng công suất, tốc độ và độ tin cậy để sản xuất các máy như những máy tồn tại ngày nay.
  • Thế hệ thứ 4 (tương lai): có thể sẽ bắt nguồn khi các mạch silicon, được tích hợp trên quy mô lớn, được thay thế bằng một loại vật liệu hoặc công nghệ mới.[6]

Bảng mạch CPU PDP-11Sự Open của bộ vi giải quyết và xử lý lưu lại một mốc quan trọng và so với nhiều tác giả, nó tạo thành sự khởi đầu của thế hệ thứ tư. [ 7 ] Không giống như những đổi khác công nghệ tiên tiến trước đây, ý tưởng ra chúng không có nghĩa là sự biến mất trọn vẹn của những máy tính không sử dụng nó. Do đó, mặc dầu bộ vi giải quyết và xử lý 4004 đã được tung ra thị trường vào năm 1971, nhưng vào đầu những năm 1980, đã có những máy tính, như PDP-11 / 44, [ 8 ] dùng nó làm bộ vi giải quyết và xử lý logic liên tục thành công xuất sắc trên thị trường ; đó là, trong trường hợp này sự di dời đã rất từ ​ ​ từ .

Một cột mốc công nghệ khác thường được sử dụng để xác định sự khởi đầu của thế hệ thứ tư là sự xuất hiện của các mạch tích hợp VLSI (very large scale integration), vào đầu những năm 1980. Giống như bộ vi xử lý, điều đó không có nghĩa là sự thay đổi ngay lập tức và sự biến mất nhanh chóng của các máy tính dựa trên các mạch tích hợp ở quy mô tích hợp thấp hơn. Nhiều thiết bị được triển khai với công nghệ VLSI và MSI (tích hợp quy mô trung bình) vẫn cùng tồn tại thành công cho đến những năm 1990.

Kiến ​ ​ trúc Von Neumann[sửa|sửa mã nguồn]

Sơ đồ kiến ​ ​ trúc Von NeumannMẫu cho tổng thể những máy tính văn minh là kiến ​ ​ trúc Von Neumann, được trình diễn chi tiết cụ thể trong bài báo năm 1945 của nhà toán học người Hungary John von Neumann. Phần này diễn đạt kiến ​ ​ trúc phong cách thiết kế cho một máy tính điện tử kỹ thuật số với những phân khu của đơn vị chức năng giải quyết và xử lý gồm có một đơn vị chức năng logic số học và những thanh ghi bộ giải quyết và xử lý, một đơn vị chức năng tinh chỉnh và điều khiển chứa một thanh ghi lệnh và bộ đếm chương trình, bộ nhớ để tàng trữ cả tài liệu và lệnh, tàng trữ khối ngoài, và chính sách nguồn vào và đầu ra. [ 9 ] Ý nghĩa của thuật ngữ đã tăng trưởng có nghĩa là một máy tính chương trình được tàng trữ trong đó một lệnh tìm nạp và thao tác dữ liệu hoàn toàn có thể xảy ra cùng một lúc vì chúng san sẻ một bus chung. Điều này được gọi là nút cổ chai Von Neumann và thường số lượng giới hạn hiệu suất của mạng lưới hệ thống. [ 10 ]

Phân loại phần cứng[sửa|sửa mã nguồn]

Bên trong một máy tính được chế tạo riêng: nguồn điện ở phía dưới có quạt làm mát riêng

Máy tính cá thể, còn được gọi là PC, là một trong những loại máy tính phổ cập nhất do tính linh động và giá tương đối thấp. Máy tính xách tay nói chung rất giống nhau, mặc dầu chúng hoàn toàn có thể sử dụng những thành phần kích cỡ thấp hơn hoặc giảm size, do đó hiệu suất thấp hơn .
Vỏ máy tính bao quanh hầu hết những thành phần của mạng lưới hệ thống. Nó cung ứng tương hỗ và bảo vệ cơ học cho những yếu tố bên trong như bo mạch chủ, ổ đĩa và nguồn điện, điều khiển và tinh chỉnh và điều hướng luồng không khí làm mát qua những bộ phận bên trong. Vỏ máy cũng là một phần của mạng lưới hệ thống để trấn áp nhiễu điện từ được bức xạ bởi máy tính và bảo vệ những bộ phận bên trong khỏi sự phóng tĩnh điện. Vỏ tháp lớn cung ứng thêm khoảng trống bên trong cho nhiều ổ đĩa hoặc những thiết bị ngoại vi khác và thường đứng trên sàn, trong khi desktop case phân phối ít khoảng trống hơn. Các phong cách thiết kế theo phong thái toàn bộ trong một của Apple, đơn cử là iMac và những loại tương tự như, gồm có một màn hình hiển thị video được tích hợp trong cùng một vỏ. Máy tính cơ động và máy tính nhu yếu những trường hợp phân phối bảo vệ tác động ảnh hưởng cho thiết bị. Một sự tăng trưởng hiện tại trong máy tính xách tay là một bàn phím hoàn toàn có thể tháo rời, được cho phép mạng lưới hệ thống được thông số kỹ thuật như một máy tính bảng màn hình hiển thị cảm ứng. Người chơi hoàn toàn có thể trang trí những trường hợp bằng đèn màu, sơn hoặc những tính năng khác, trong một hoạt động giải trí được gọi là sửa đổi trường hợp .
Bộ cấp nguồn ( PSU ) quy đổi nguồn điện xoay chiều ( AC ) thành nguồn DC điện áp thấp cho những bộ phận bên trong của máy tính. Laptop có năng lực chạy từ pin tích hợp, thường thì trong một khoảng chừng thời hạn. [ 11 ]
Bài chi tiết cụ thể : MotherboardMotherboad hay bo mạch chủ là thành phần chính của máy tính. Nó là một bo mạch với mạch tích hợp liên kết những bộ phận khác của máy tính gồm có CPU, the RAM, ổ đĩa ( CD, DVD, ổ cứng … ) cũng như mọi thiết bị ngoại vi được liên kết qua cổng hoặc khe cắm lan rộng ra .Các thành phần được gắn trực tiếp vào hoặc một phần của bo mạch chủ gồm có :

  • CPU (Bộ xử lý trung tâm), thực hiện hầu hết các tính toán cho phép máy tính hoạt động và đôi khi được gọi là bộ não của máy tính. Nó thường được làm mát bằng tản nhiệt và quạt, hoặc hệ thống làm mát bằng nước. Hầu hết các CPU mới hơn bao gồm một đơn vị xử lý đồ họa (GPU). Tốc độ xung nhịp của CPU chi phối tốc độ thực thi các lệnh và được đo bằng GHz; giá trị điển hình nằm giữa 1 GHz và 5 GHz. Nhiều máy tính hiện đại có tùy chọn ép xung CPU, giúp tăng hiệu năng với việc tạo nhiệt lớn hơn và do đó cần phải cải thiện hệ thống làm mát.
  • Chipset, bao gồm cầu bắc, làm trung gian giao tiếp giữa CPU và các thành phần khác của hệ thống, bao gồm cả bộ nhớ chính.
  • Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), lưu trữ mã và dữ liệu đang được CPU truy cập tích cực. Ví dụ, khi một trình duyệt web được mở trên máy tính, nó sẽ chiếm bộ nhớ; cái này được lưu trong RAM cho đến khi đóng trình duyệt web. RAM thường có trên DIMM ở các kích cỡ 2GB, 4GB và 8GB, nhưng có thể lớn hơn nhiều.
  • Bộ nhớ chỉ đọc (ROM), lưu trữ BIOS chạy khi máy tính được bật hoặc bắt đầu thực thi, một quá trình được gọi là Bootstrapping hoặc hay “booting” hoặc “khởi động”. The BIOS (Basic Input Output System) bao gồm phần mềm khởi động và phần mềm quản lý nguồn. Các bo mạch chủ mới hơn sử dụng Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) thay cho BIOS đã lỗi thời.
  • Bus kết nối CPU với các thành phần bên trong khác nhau và đến card mở rộng cho đồ họa và ân thanh.
  • Pin CMOS,cung cấp năng lượng cho bộ nhớ theo ngày và thời gian trong chip BIOS. Pin này nói chung là pin đồng hồ.
  • Video card (còn được gọi là card đồ họa), xử lý đồ họa máy tính. Card đồ họa mạnh hơn phù hợp hơn để xử lý các tác vụ vất vả, chẳng hạn như chơi các trò chơi video chuyên sâu.

Máy tính lớn[sửa|sửa mã nguồn]

Máy tính lớn là một máy tính lớn hơn nhiều, thường lấp đầy một căn phòng và hoàn toàn có thể có giá gấp hàng trăm hoặc hàng nghìn lần so với máy tính cá thể. Chúng được phong cách thiết kế để thực thi số lượng lớn những đo lường và thống kê cho chính phủ nước nhà và những doanh nghiệp lớn .

Dựa trên chức năng và cách thức hoạt động người ta còn phân biệt phần cứng ra thành:

  • Nhập hay đầu vào (input): Các bộ phận thu nhập dữ liệu hay mệnh lệnh như là bàn phím, chuột…
  • Xuất hay đầu ra (output): Các bộ phận trả lời, phát tín hiệu, hay thực thi lệnh ra bên ngoài như là màn hình, máy in, loa,…

Ngoài những bộ phận nêu trên tương quan tới phần cứng của máy tính còn có những khái niệm quan trọng sau đây :

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

admin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.