Tölvan

Úr Wikibókunum, frjálsa kennslubókasafninu
Jump to navigation Jump to search

Höfundur Guðrún Ýrr Tómasdóttir.

Tölvan[breyta]

Tölva

Tölva er rafeindatæki sem notað er við hraðvirka úrvinnslu, geymslu og birtingu mikils magns gagna eftir nákvæmri forskrift forrits. Gagnvart almennum notanda samanstendur tölva af skjá, lyklaborði, mús, hátölurum og kassa sem inniheldur tölvuna sjálfa, ásamt diskadrifum og hugsanlegum fleiri inntaks- og úttaksmöguleikum.

Tölvan er líklega ein áhrifamesta uppfinning 20. aldarinnar og tölvutækni hefur gjörbreytt aðstæðum fólks til vinnu og leiks um allan heim.

IBM tilkynnti árið 2018 að þeir hefðu búið til minnstu tölvu í heimi (1 millimeter á kant, og notar blockchain-tækni), en mánuðum síðar í júní 2018 tilkynnti Háskóli Michigan minnstu tölvu (0.3 millimetrar á kant; tölvan frá IBM 10 sinnum stærri),[1] þar sem grjón er risastórt í samanburði. Sú tölva er með þráðlausu "neti", en þar sem hún er of lítil fyrir loftnet er ljós notað. [1]

Þegar við tölum um tölvur í dag þá erum við yfirleitt að tala um tölvur sem við notum heima hjá okkur. Þetta eru annað hvort borðvélar eða fartölvur. Borðvélar eru með sér skjá, lyklaborð og mús en fartölva er með skjáinn, lyklaborðið og músina innbyggt í eina heild.

Vélbúnaður[breyta]

Vélbúnað er hægt að skilgreina að ef við getum haldið á hlutnum í höndunum þá er það vélbúnaður tölvunnar. Dæmi um vélbúnað er: skjár, móðurborð, örgjörvi, minni, PCI rauf, spennugjafi, geisladrif, harður diskur, lyklaborð og mús.

Móðurborð[breyta]

Dæmi um móðurborð

Móðurborðið er aðal stjórneining tölvunnar. Móðurborðið spennufæðir aðrar einingar tölvunnar Móðurboðið gerir öðrum einingum kleift að hafa samskipti við hverja aðra. Móðurborðið eitt og sér er gagnlaust. Mikilvægasta starf móðurborðsins er að fæða örgjörvan Móðurborðið tengir saman allar aðrar einingar og örgjörvans. Allt sem keyrir á tölvunni eða eykur árangur hennar er annaðhvort hluti af móðurborðinu eða tengt inn í það í gegnum rauf eða tengi.

Lögunarstaðall (form factor)[breyta]

Lögun og skipulag móðurborðsins er kallað lögunarstaðall. Lögunarstaðall hefur áhrif á hvar einstakar einingar eru á móðurborðinu. Lögunarstaðall hefur einnig áhrif á lögun móðurborðsins. Þessi atriði skipta máli til þess að móðurborðið passi í kassan sem er utan um tölvuna.

Örgjörvi og sökkull[breyta]

Dæmi um örgjörva

Örgjörvi er það fyrsta sem kemur í hugann þegar talað er um hraða og virkni tölvu. Hraðari örgjörvi því hraðar getur tölvan hugsað. Áður fyrr höfðu allir örgjörvar sama pinnasett sem gerði það að verkum að hvaða örgjörvi sem er passaði á móðurborðið. Pinnasettið er kallað Pin Grid Array (PGA). Þessir örgjörvar pössuðu í sökkul Socket 7. Í dag framleiða Intel og AMD örgjörva með mismunandi pinnum.

Sökklar[breyta]

Eftir því sem örgjörvar verða hraðvirkari og krafa um nýja eiginleika þá þurfa pinnarnir að verða fleiri. Sökklar eru oft nefndir eftir fjölda pinna.

  • Socket 478 - fyrir eldri Pentium and Celeron örgjörva
  • Socket 754 - fyrir AMD Sempron og suma AMD Athlon örgjörva
  • Socket 939 - fyrir nýrri og harðvirkari AMD Athlon örgjörva
  • Socket AM2 - fyrir nýjustu AMD Athlon örgjörvana
  • Socket A - fyrir eldri AMD Athlon örgjörva

Nýjir örgjörvar[breyta]

Nýjustu Intel örgjörvarnir eru ekki með PGA pinna heldur LGA einnig þekkt sem sökkull T. LGA Stendur fyrir Land Grid Array. Munurinn á LGA og PGA er að pinnarnir eru hluti af sökklinum í LGA en ekki örgjörvanum sjálfum eins og í PGA. Þetta gerir það að verkum að í dag þarf að velja móðurborð sem hentar örgjörvanum sem á að nota.

Braut[breyta]

Virkni móðurborðs

Braut er einfaldlega rás sem tengir einn hluta af móðurborðinu til annars. Því fleiri upplýsingar sem brautin ræður við í einu, því hraðar ferðast upplýsingar. Hraði brauta er mældur í megahertz (MHz), það segir til um hversu mikið af gögnum er hægt flytja á braut á sama tíma. Hraði brautar vísar venjulega til hraða á front side bus (FSB), sem tengir örgjörvan við Norðurbrú. FSB hraði getur verið allt frá 66 MHz upp í 800 MHz. Þar sem örgjörvin hefur samskipti við minnið í gegnum Norðurbrú þá hefur FSB hraði veruleg áhrif á vinnslu tölvunnar.


Suður- og norðurbrú[breyta]

Suðurbrú er hægari en Norðurbrú. Upplýsingar frá örgjörva þurfa að fara í gegnum Norðurbrú áður en þær komast að Suðurbrú. Aðrar brautir tengjast Suðurbrú eins og PCI braut, USB tengi og IDE eða SATA tengingar fyrir harða diska.

Val á kubbasetti og örgjörva haldast í hendur. Vegna þess að framleiðendur kubbastetta hanna þá til að vinna með sérstökum örgjörva. Kubbasett er innibyggt í móðurborðið sem gerir það að verkum að það er ekki hægt að fjarlægja það eða skipta um það. Þetta þýðir að ekki aðeins þarf móðurborðið að passa örgjörvanum heldur þarf kubbasettið líka að passa.

Aðrar brautir[breyta]

Bakbraut tengir örgjörvan við level 2 (L2) skyndiminni, einnig þekkt sem annars stigs eða ytra skyndiminni. Örgjörvin ákvarðar hraðann á bakbraut. Minnisbraut tengir saman norðurbrú og minnið. IDE eða ATA braut tengir saman suðurbrú inn á diskadrif. AGP braut tengir saman skjákort við minnið og örgjörva. Hraðinn á AGP brautinni er vanalega 66 MHz. PCI braut tengir saman PCI raufar við suðurbrú. Í flestum tölvum er hraðinn á PCI brautinni 33 MHz. Einnig samhæft við PCI Express, sem er mun hraðara en PCI en er samt samhæft við núverandi hugbúnað og stýrikerfi. PCI Express mun mjög líklega leysa af bæði PCI og AGP brautir.

Minni og aðrir eiginleikar[breyta]

Samanburður á DDR, DDR2 og DDR3

Örgjörvin hefur samskipti við aðra hluta móðurborðsins í gegnum kubbasett. Hraðinn á kubbasettinu og brautum stjórna hversu hratt örgjörvin getur átt samskipti við aðra hluta tölvunnar. Hraðinn á RAM-minni stjórnar beint hversu hratt tölvan getur fengið aðgang að fyrirmælum og gögnum og því hefur það mikil áhrif á frammistöðu kerfisins. Hraðvirkur örgjörvi með hægu RAM-minni virkar ekki sem skildi. Minnisraufar á móðurborðinu segja beint til um það hvers konar minni er hægt að nota og einnig hversu mikið minni er hægt að koma fyrir. Rétt eins og aðrir hlutar tengist minnið við móðurborðið í gegnum raufar og því þarf minnið að vera með réttan fjölda pinna. Fyrstu móðurborðin voru þannig að allt annað en örgjörvin kom á kortum sem þurfti að setja í raufar á móðurborðinu. Í dag eru móðurborð með mikið af helstu aðgerðum innbyggt eins og nettengingar, hljóð, mynd, skjákort og RAID stýringar.

RAM minni[breyta]

Magn þess minnis sem er í boði stýrir hversu mikið af gögnum tölvan getur unnið með. RAM minni bætir upp megnið af minni tölvunnar. Þumalputtareglan er að því meira RAM minni sem tölvan hefur því betra.

DDR minni[breyta]

Mikið af minni sem er í boði í dag er með tvöfaldan gagnaflutningshraða (DDR) minni. Þetta þýðir að minnið getur flutt gögn tvisvar á lotu í stað einu sinni. Þetta gerir minnið hraðvirkara. Flest móðurborð hafa pláss fyrir mörg kubbasett af minni. Á nýrri móðurborðum tengist minnið beint á norðurbrú í gegnum tvöfalda braut í stað þess að það sé einföld braut. Þetta dregur úr tímanum sem það tekur fyrir örgjörvan að fá upplýsingar úr minninu.

Hugbúnaður[breyta]

  • Hugbúnaður er ekki hlutur heldur skipanir sem eru framkvæmdar af tölvunni.
  • Forrit er hugbúnaður sem hefur afmarkað hlutverk og hér á eftir koma þau forrit sem eru mest notuð í dag.
  1. Word
  2. Excel
  3. Vafrari
  4. Póstforrit
  5. Spilari fyrir tónlist og myndbönd
  6. Myndvinnsla
  7. Klippiforrit
  8. Leikir

Stýrikerfi[breyta]

Stýrikerfi
  • Stýrikerfi er hugbúnaður sem er notað til að keyra önnur forrit.
  • Stýrikerfi er sá hugbúnaður sem leyfir okkur að keyra mörg forrit í einu.
  • Þegar við kveikjum á tölvunni þá er það stýrikerfið sem fer í gang og þegar það hefur ræst sig getum við virkjað önnur forrit.

Krossapróf[breyta]

1

Hverskonar tæki er tölva?

Skrifstofutæki
Skurðtæki
Siglingatæki
Rafeindatæki

2

Hvað er stýrikerfi?

Tæki sem notað er í glerblástur
Hugbúnaður sem er notaður til að keyra önnur forrit
Kerfi sem sker út pappír
Tæki sem gott er að nota til að gera við hjólbörur

3

Minnið tengist við móðurborð í gegnum

Raufar.
Línur
Punkta
Strik

4

Hverjir eru stæðstu framleiðendurnir að örgjörvum í dag?

Formúlur og Staðlar
Lenovo og Dell
Intel og AMD
Philips og JVC

5

Í gegnum hvaða brú fara samskipti frá örgjörva?

Suðurbrú
Austurbrú
Vesturbrú
Norðurbrú


Tilvísanir[breyta]

  1. Wikipedia (2019)

Heimildir[breyta]