Temat: Pracownia i komputery

1. Rozwój komputerów
2. Czym jest hardware?
3. Czym jest software?

HARDWARE

Sprzęt komputerowy, a więc materialna, mechaniczna część komputera, to hardware. Na hardware składają się jednostka systemowa zawierająca elementy umieszczone we wspólnej obudowie, tj. płytę główną, procesor, pamięci ROM i RAM, dysk twardy i kartę graficzną, a także urządzenia peryferyjne, np. monitor, klawiatura, mysz, dżojstik, pendrive, drukarka, skaner, głośnik, mikrofon, kamera internetowa, czytnik linii papilarnych.

Płyta główna to szkielet, na którym montuje się stałe elementy układu oraz umieszcza ścieżki służące do przesyłania informacji i prądu między tymi elementami. Bez niej komputer stanowiłby bezładny zbiór części. Niektóre elementy, takie jak bateria, są zintegrowane z płytą, inne, np. procesor, pamięć RAM i karty rozszerzeń, osadzone są w gniazdach.

Procesor – zwany też jednostką centralną lub centralną jednostką obliczeniową – stanowi główne liczydło komputera: pobiera i interpretuje dane z pamięci operacyjnej oraz wykonuje ciągi obliczeń na podstawie instrukcji w programie sterującym

To właśnie od wydajności procesora zależy szybkość działania komputera.

Do istotnych parametrów należą:

• liczba rdzeni – im jest ich więcej, tym więcej zadań w danym momencie procesor może realizować;
• rozmiar – im elementy struktury są mniejsze, tym niższe jest zużycie energii i wyższa częstotliwość pracy;
• częstotliwość taktowania, wyrażana w megahercach (MHz) lub gigahercach (GHz) – w pierwszych mikrokomputerach częstotliwość wynosiła kilka milionów taktów na sekundę, np. 4 MHz, obecnie wzrosła do kilku miliardów taktów, np. 3 GHz.

Pamięć operacyjna RAM (Random Access Memory;  – pamięć o swobodnym dostępie) służy do przechowywania aktualnie wykonywanych programów i przetwarzanych danych oraz wyników operacji. To pamięć nietrwała – jej zawartość jest usuwana po wyłączeniu zasilania lub restarcie komputera.

Do istotnych parametrów pamięci operacyjnej należą:

• częstotliwość taktowania, która wpływa na wydajność pamięci i szybkość wykonywania obliczeń przez procesor – w przypadku standardowej pracy biurowej wystarczy pamięć o mniejszej częstotliwości, do gier potrzebna jest zdecydowanie większa;
• pojemność, od której zależy, jak wiele danych będzie przetwarzanych przez komputer – w przypadku obsługi mało wymagających programów wystarczy kilka gigabajtów (osoby zawodowo zajmujące się obróbką zdjęć i filmów albo tworzeniem animacji czy gier potrzebują kilkudziesięciu gigabajtów);
• opóźnienie, czyli czas od momentu wysłania żądania do odczytu danych z kolumny pamięci, wyrażany w częstotliwości taktowania zegara (im niższe, tym lepiej);
• rodzaj – obecnie są wykorzystywane pamięci DDR3 i DDR4, w przygotowaniu jest DDR5, kolejny rodzaj ma zazwyczaj lepsze parametry.

Pojemność pamięci RAM podaje się w bajtach (oznaczanych literą B) i ich wielokrotnościach, które określa się następująco:

1 KB (kilobajt) to 1024 bajty,
1 MB (megabajt) to 1 048 576 bajtów,
1 GB (gigabajt) to 1 073 741 824 bajty,
1 TB (terabajt) to 1 099 511 627 776 bajtów.

Oprócz ulotnej pamięci RAM w komputerze jest zainstalowana pamięć trwała ROM (Read Only Memory; czytaj: rid ołnli memry – pamięć tylko do odczytu), zwana też pamięcią masową. W niej są zapisane najważniejsze dane, programy i system BIOS komputera – zachowywane po wyłączeniu zasilania. BIOS (Basic Input Output System; – podstawowy system wejścia–wyjścia) to jeden z najważniejszych elementów płyty głównej. Zawiera zestaw procedur, które inicjują pracę komputera, sprawdzają jego podstawowe systemy i urządzenia oraz skutkują załadowaniem systemu operacyjnego.

Dysk twardy HDD (Hard Disk Drive; czytaj: hard disk drajw) służy do przechowywania danych. Do ważnych parametrów dysku należą szybkość transmisji danych, czas dostępu do danych, prędkość obrotowa dysków magnetycznych (obr./min) oraz średni czas bezawaryjnej pracy. Coraz bardziej popularne stają się dyski SSD (Solid-State Drive; – zbudowane z układów scalonych podobnych do pamięci RAM. Mają one znacznie krótsze czasy dostępu do danych.

SOFTWARE
Oprogramowanie komputera to software. Podstawowym oprogramowaniem komputera, zarządzającym jego zasobami, definiującym środowisko działania dla innych programów zainstalowanych w komputerze i zarządzającym czynnościami użytkownika, jest system operacyjny (np. Windows, Mac OS, Linux). Oprócz oprogramowania systemowego wyróżnia się również:

• biblioteki programistyczne – oprogramowanie do wykorzystania przez inne programy rozszerzające ich możliwości; biblioteki zazwyczaj towarzyszą różnym środowiskom programowania – w języku Python  takie biblioteki są nazywane modułami, np. moduł Math  zawiera definicje najczęściej używanych funkcji matematycznych;
• oprogramowanie narzędziowe (usługowe) – oprogramowanie, które pomaga rozwiązywać problemy związane z systemem, zwiększać jego wydajność (np. umożliwia wygospodarowanie wolnego miejsca na dysku, uporządkowanie systemu, usuwanie niepotrzebnych plików);
• oprogramowanie użytkowe (aplikacyjne) – samodzielny program lub element pakietu oprogramowania przeznaczony do realizacji różnych potrzeb użytkowników, np. edytor tekstu, arkusz kalkulacyjny, program do tworzenia prezentacji, program do tworzenia grafiki, gra, edytor dźwięku, program antywirusowy, a także program dostępny w wersji internetowej, w którym pracuje się w oknie przeglądarki (np. środowisko programowania wizualnego Scratch).

 

Wykonaj prezentację dotyczącą budowy komputera.