Podzespoły komputera
Komputer to fascynujące urządzenie. Pozwala na naukę, sztukę programowania, wyrażenia się w sposób artystyczny, czy rozrywce skończywszy - oglądanie filmów oraz granie w gry wideo. Dzięki niektórym firmom w przeszłości komputer stał się nagle osobisty. Minęła era wielkich szpuli z taśmami o mocy, jaką przewyższa dziś każdy smartfon na rynku. Ale to urządzenie, które mieściło w sobie wiele elementów, a każdy z nich mógł ulec awarii. Wtedy też powstała nowa branża, wielka era serwisantów. Od tej pory majsterkowicze mogli się wykazać swoją wiedzą i sprytem i naprawić lub ostatecznie wymienić wadliwą część. Jak widać komputer, a później internet, zmienił sposób w jaki patrzymy na świat. Dziś jest to jasne, ale jeszcze 50 lat temu nie było to tak oczywiste i nie wiadomo było, w którą stronę to wszystko podąży. To jak z każdą technologią - np. dziś nie wiemy w jakim kierunku podąża rozwój sztucznej inteligencji AI, jednak za kilka lat będzie to oczywista oczywistość. Wracając jednak do komputera. Czym właściwie jest komputer? Sucha definicja sugeruje, że jest to jednostka centralna złożona z podzespołów, które wpływają na jego działanie i pracę. Być może to nieco nad wyrost, ale można tu zastosować analogię do organizmu człowieka.
Niektórzy ludzie (majsterkowicze) lubią rozbierać różne rzeczy na mniejsze elementy lub części, aby zobaczyć, jak działają. To, że można rozebrać jakieś urządzenie, nie oznacza, że można go później ponownie złożyć. Można to zaobserwować do dnia dzisiejszego, kiedy naprawiając jakiś sprzęt na własną rękę, składamy go, a nagle okazuje się, że pozostało jeszcze kilka śrubek, na które (naszym zdaniem) nie ma już miejsca. Nawet udana przebudowa nie gwarantuje, że urządzenie będzie nadal działać. Niektóre projekty dekonstrukcji najlepiej jest zostawić profesjonalistom. Gdy chodzi o komputer, to ostrzeżenie jest szczególnie ważne. Komputery mogą być skomplikowane, “delikatne”, a nawet niebezpieczne. Ale to nie powstrzymuje nas przed chęcią poznania tego, co jest w środku. Dlatego też postanowiliśmy opisać to co znajduje się we wnętrzu typowej konfiguracji komputerowej - podstawy, tego co znajduje się w każdym komputerze.
Należy pamiętać, że chociaż komputery stacjonarne są większe niż laptopy, rzeczywiste komponenty wewnątrz komputerów są prawie takie same. Części mogą wyglądać nieco inaczej - nie trzeba ich tak ciasno pakować - ale spełniają te same funkcje, co części w laptopie. Inną dużą różnicą jest to, że komputery stacjonarne umożliwiają użytkownikom wymianę kart i komponentów przez gniazda kart komputerowych, podczas gdy wiele laptopów ma zintegrowane karty, których użytkownicy nie mogą wymieniać. Elementy podzieliliśmy na dwie główne kategorie: mózg i wnętrzności. Mózg komputera obejmują wszystkie elementy, które umożliwiają komputerowi przetwarzanie danych. Wnętrzności obejmują wszystkie inne elementy, które sprawiają, że komputery są użyteczne, ale nie są bezpośrednio zaangażowane w przetwarzanie informacji. Zacznijmy więc od małej neurochirurgii laptopa.
Podzespoły komputera - mózg komputera
Podstawą działania mózgu komputera jest płyta główna. Płyta główna służy dosłownie jako podstawa - umożliwia działanie i komunikację wewnętrzną urządzeń - dla wielu innych elementów wewnątrz komputera. Tak naprawdę jest to duża drukowana płytka. Płyta główna zapewnia połączenia i gniazda, które pozwalają innym komponentom komunikować się ze sobą. Płyty główne dostępne są w różnych kształtach i rozmiarach. Warto jednak zauważyć, że płyta główna w komputerze przenośnym (laptopie) może wyglądać podobnie, jak ta w komputerze PC - części będą na niej nieco bardziej upchnięte. Uznaje się jednak, że prawdziwym mózgiem komputera jest mikroprocesor zwany centralną jednostką przetwarzania (w skrócie “CPU”). Procesor to układ zawierający miliony maleńkich tranzystorów. Zadaniem procesora jest wykonywanie obliczeń niezbędnych do działania komputera - tranzystory w procesorze manipulują danymi. Właściwie to można myśleć o CPU jako o decydencie.
Innym krytycznym, a więc niezbędnym do pracy elementem komputerów jest pamięć. Dwa najważniejsze rodzaje pamięci to pamięć tylko do odczytu (tzw. pamięć ROM) i pamięć o dostępie swobodnym (tzw. pamięć RAM). Komputery mogą odczytywać dane przechowywane w pamięci ROM, ale nie mogą zapisywać w niej nowych danych. Dzięki pamięci RAM komputery mogą zarówno odczytywać, jak i zapisywać dane. Bez pamięci komputerowej każde obliczenie na komputerze byłoby właściwie niemożliwe. Oznacza to, że nie byłoby sposobu, aby zachować informację od jednej chwili do drugiej, a każdy proces rozpoczynałby się na czystej karcie. Z całą pewnością nie brzmi to ciekawie, jeśli chcesz tworzyć złożone gry lub programy. Co ciekawe, komputery stacjonarne mają miejsce na dodatkową pamięć RAM. Użytkownik musi po prostu rozkręcić obudowę komputera i podłączyć pamięć (kość) RAM do odpowiednich gniazd na płycie głównej.
Z kolei inne komponenty stanowią zintegrowany system na płycie głównej - nie da się ich otwierać, ani tym bardziej wprowadzać do nich zmian, więc nie staraj się tego robić.Układ o nazwie Basic Input / Output System (rozszerzenie nazwy, którą każdy powinien znać, a mianowicie “BIOS”) ściśle współpracuje z procesorem. BIOS to specyficzny rodzaj pamięci ROM. Jeśli procesor to mózg komputera, możesz uznać, że BIOS to kręgosłup. Zadaniem BIOS-u jest obsługa interakcji między oprogramowaniem działającym na komputerze a komponentami sprzętowymi maszyny. Płyta główna, procesor, pamięć ROM, pamięć RAM i BIOS radzą sobie z większością obciążeń związanych z procesami komputerowymi. Odpowiadają za przydzielanie zasobów do aplikacji, aby te działały płynnie. Akceptują również dane wejściowe z urządzeń takich jak klawiatury, myszy i inne akcesoria komputerowe. Jednak wewnątrz komputera znajduje się jeszcze wiele innych elementów. Przejdźmy więc do następnej sekcji - wnętrzności.
Podzespoły komputera - wnętrzności
Za jeden z elementów wnętrzności komputera uważa się jednostkę przetwarzania grafiki. Chociaż grupujemy karty graficzne z „wnętrznościami” komputera, niektóre mają swoje własne mikroprocesory zwane procesorami graficznymi (GPU). GPU może obsłużyć część mocy obliczeniowej wymaganej do generowania bogatej w detale grafiki, która odciąża procesor. Ale co jeszcze znajduje się w Twoim komputerze? Wnętrzności komputera możemy podzielić na pięć kategorii: Zasilacze i baterie, dyski twarde, modemy i karty Wi-Fi, karty dźwiękowe i graficzne oraz systemy chłodzenia. Element zasilający zapewnia dostawę energii elektrycznej do wszystkich części komputera. Po podłączeniu komputera do gniazdka elektrycznego prąd elektryczny przepływa z przewodu do zasilacza - skrzynki zawierającej transformator. Zadaniem transformatora jest przekształcenie przychodzącej energii elektrycznej na odpowiednie napięcie dla każdej części maszyny, każdej która potrzebuje energii elektrycznej. Jeśli używasz laptopa, część tej mocy trafia do baterii laptopa, aby naładować znajdujący się w nim akumulator.
Po odłączeniu od źródła zasilania laptop musi polegać na wewnętrznej baterii, aby zaspokoić potrzeby energetyczne elementów wewnątrz obudowy. Co ciekawe, w komputerach znajduje się niewielka bateria, która jest zawsze włączona, nawet po wyłączeniu reszty komputera. Ta bateria pomaga zachować dane przechowywane w specjalnym chipie odpowiedzialnym za przechowywanie informacji o sprzęcie komputera. Zasila również zegar, dlatego komputer zawsze dokładnie mierzy czas, nawet jeśli go wyłączysz lub odłączysz. Dyski twarde w komputerze są urządzeniami, które pozwalają przechowywać i przywoływać dane, informacje i aplikacje. Większość komputerów posiada dysk twardy - serię cienkich talerzy, które przechowują informacje za pomocą nagrań magnetycznych, albo półprzewodnikowy dysk twardy flash (tzw. SSD), który nie ma ruchomych części. W obu przypadkach dysk twardy umożliwia przechowywanie informacji i danych aplikacji bezpośrednio na komputerze.
Starsze komputery korzystały ze stacji dyskietek . Nowsze komputery mają optyczne napędy magazynujące, takie jak napędy CD-ROM lub DVD-ROM. Te napędy umożliwiają używanie nośników do przechowywania multimediów, takich jak dyski kompaktowe lub DVD. Z kolei Modemy to maszyny, które umożliwiają komputerom komunikację z innymi systemami komputerowymi. Modemy są ściśle powiązane z kartami bezprzewodowymi, które są nadajnikami-odbiornikami radiowymi - mogą wysyłać i odbierać dane za pośrednictwem określonej częstotliwości fal radiowych. Karty dźwiękowe i graficzne to dość oczywiste urządzenia. Jak sama nazwa wskazuje, umożliwiają one wyświetlanie grafiki lub odtwarzanie dźwięków i muzyki na komputerze.
Warto jednak zaznaczyć, że nie wszystkie karty są takie same - niektóre obsługują więcej formatów oprogramowania niż inne. W szczególności karty graficzne, które są dostępne w szerokiej gamie specyfikacji. Systemy chłodzenia zazwyczaj zawierają radiatory i wentylatory. Przegrzanie pewnych elementów komputera to poważny problem, który powoduje w niektórych przypadkach spadek wydajności aż do awarii systemu. Radiatory pochłaniają ciepło i usuwają je z krytycznych elementów komputera - procesora czy karty graficznej. Natomiast wentylatory pomagają odprowadzać nagromadzone ciepło na zewnątrz obudowy komputera. Niektóre komputery posiadają bardziej zaawansowane systemy chłodzenia - np. popularne dziś chłodzenie cieczą. System chłodzenia wodą wykorzystuje rurki z przepływającą wodą do pochłaniania ciepła i odprowadzania go z dala od ważnych elementów każdego komputera.
