Апаратні засоби комп`ютерних технологій: визначення, опис та види

Сучасні комп`ютери для забезпечення максимальної продуктивності і коректної роботи використовують апаратні і програмні засоби, які дуже пов`язані між собою і чітко взаємодіють в різних напрямках. Зараз торкнемося розгляду апаратних засобів, оскільки спочатку саме вони займають чільне місце в забезпеченні працездатності будь-якої комп`ютерної або навіть мобільного системи.

Апаратні засоби систем: загальна класифікація

Отже, з чим же ми маємо справу? Насправді комплекс апаратних засобів знаком всім і кожному. По суті, багато користувачів називають його комп`ютерним «залізом». Дійсно, апаратні засоби - це саме «залізні», а не програмні компоненти будь-якої комп`ютерної системи. У найпростішому варіанті класифікації вони поділяються на внутрішні і зовнішні.

Крім того, в такому поділі можна виділити три основних і найбільш змістовних класу пристроїв:

• пристрої введення;
• пристрою виведення;
• пристрої зберігання інформації.

Природно, окремо варто відзначити і головні елементи комп`ютерних систем на кшталт материнської плати, процесора і т. Д., Що не входять ні в один з перерахованих вище класів і є базовими елементами, без яких жоден комп`ютер просто працювати не буде.

Базові елементи комп`ютера

Описуючи апаратні засоби будь-якого комп`ютера, почати варто з самого головного елемента - материнської плати, на якій розташовані всі внутрішні елементи. І до неї ж за рахунок застосування різного роду роз`ємів і слотів підключаються зовнішні пристрої.

Сьогодні існує досить багато різновидів «материнок» і їх виробників. Правда, такі плати для стаціонарних комп`ютерів і ноутбуків і за формою, і по розташуванню окремих елементів можуть відрізнятися. Проте суть їх застосування в комп`ютерних системах не змінюється.

Другий за важливістю елемент - центральний процесор, який відповідає за швидкодію. Однією з головних характеристик є тактова частота, виражена в мега- або гігагерцах, а простіше кажучи, величина, яка визначає, скільки елементарних операцій може виробляти процесор за одну секунду. Неважко здогадатися, що швидкодія є не що інше, як відношення кількості операцій до числа тактів, яке необхідно для виконання (обчислення) однієї елементарної операції.

Апаратні засоби комп`ютера неможливо собі уявити без планок оперативної пам`яті і жорстких дисків, які відносяться до пристроїв зберігання. Про них буде сказано трохи пізніше.

Програмно-апаратні засоби

У сучасних комп`ютерах застосовуються і пристрої гібридного типу, такі, наприклад, як ПЗУ або постійна незалежна пам`ять CMOS, яка є основою базової системи введення / виводу, званої BIOS.

Це не тільки «залізний» чіп, розташований на материнській платі. У ньому є власна мікропрограма, що дозволяє не тільки зберігати незмінні дані, але і проводити тестування внутрішніх компонентів і периферійних пристроїв в момент включення комп`ютера. Напевно, багато власників стаціонарних ПК помічали, що в момент включення чути сигнал системного динаміка. Це як раз і свідчить про те, що перевірка пристроїв пройшла успішно.

Засоби введення інформації

Тепер зупинимося на пристроях введення. На даний момент їх різновидів можна нарахувати досить багато, а судячи з розвитку IT-технологій, незабаром їх стане ще більше. Проте базовими в цьому списку прийнято вважати такі:

• клавіатура;
• миша (трекпад для ноутбуків);
• джойстик;
• цифрова камера;
• мікрофон;
• зовнішній сканер.

Кожне з цих пристроїв дозволяє ввести різний тип інформації. Наприклад, за допомогою сканера вводиться графіка, за допомогою камери - відеозображення, на клавіатурі - текст і т. Д. Однак і миша, і трекпад на додаток до всього є ще й контролерами (маніпуляторами).

Що стосується клавіатури, контролюючі функції в ній використовуються через кнопки або їх поєднання. При цьому можна отримати і доступ до певних функцій, параметрам і командам операційних систем або іншого програмного забезпечення.

Засоби виводу інформації

Апаратні засоби неможливо уявити собі і без вихідних пристроїв. У стандартному списку присутні такі:

• монітор;
• принтер;
• плоттер;
• звукова і відеосистема;
• мультимедійний проектор.

Відео: Жироспалювачі. Огляд, види.

Тут основним є комп`ютерний монітор або екран ноутбука. Адже зрозуміло, що при сучасних методах об`єктно-орієнтованого програмування взаємодія з користувачем здійснюється через графічний інтерфейс, хоча в рівній мірі така ситуація може бути застосована і до систем, в яких передбачається введення команд. У будь-якому випадку користувач повинен бачити те, що відображається на екрані.

Що ж стосується інших елементів, вони бажані, хоча і не є обов`язковими (ну хіба що графічний адаптер, без якого сучасні системи можуть і не працювати).

Засоби зберігання інформації

Нарешті, один і найважливіших класів - пристрої зберігання інформації. Їх наявність, будь то внутрішні компоненти або зовнішні носії, просто обов`язково. До цього класу відносять такі різновиди:

• жорсткий диск (вінчестер);
• оперативна пам`ять;
• кеш-пам`ять;
• зовнішні накопичувачі (дискети, оптичні диски, USB-пристрої).

Іноді сюди включають також систему BIOS з CMOS-пам`яттю, проте, як уже було сказано вище, це скоріше гібридні пристрої, які можна віднести в рівній мірі до різних категорій.

Безумовно, головне місце тут займають жорсткі диски і «оперативка». Жорсткий диск - це апаратний засіб інформації (вірніше, засіб її зберігання), адже на ньому вона зберігається постійно, а в оперативній пам`яті - тимчасово (при запуску або функціонуванні програм, копіювання вмісту в буфер обміну і т.д.).

При виключенні комп`ютера оперативна пам`ять автоматично очищується, а ось інформація з вінчестера нікуди не дівається. В принципі, зараз з вінчестером конкурують і знімні носії начебто USB-пристроїв великої ємності, а ось дискети та оптичні диски відходять у небуття хоча б через їх малої місткості та можливості фізичних ушкоджень.

пристрої зв`язку

Необов`язковим класом, хоча в сучасному світі і дуже затребуваним, можна назвати і пристрої, що відповідають за забезпечення зв`язку як між окремими комп`ютерними терміналами, пов`язаними безпосередньо, так і в мережах (або навіть на рівні виходу в Інтернет). Тут з основних пристроїв можна виділити такі:

• мережеві адаптери;
• маршрутизатори (модеми, роутери та т. д.).

Як уже зрозуміло, без них не обійтися при організації мереж (стаціонарних або віртуальних), при забезпеченні доступу у Всесвітню павутину. Але ж мало хто сьогодні знає, що два комп`ютери, наприклад, можна з`єднувати за допомогою кабелю безпосередньо, як це робилося років двадцять тому. Звичайно, це виглядає дещо непрактично, проте, забувати про таку можливість не варто, особливо коли потрібно копіювати великі обсяги інформації, а відповідного носія під рукою немає.

Пристрої безпеки і захисту даних

Тепер ще про один тип пристроїв. Це апаратні засоби захисту, до яких можна віднести, наприклад, «залізні» мережеві екрани, звані ще файрволлами (firewall з англійської - «вогняна стіна»).

Відео: Технологія, з якої Росія зробить стрибок в майбутнє!

Чомусь сьогодні більшість користувачів звикло, що файрвол (він же брендмауер) являє собою виключно програмний продукт. Це не так. При організації мереж з підвищеним рівнем безпеки застосування таких компонентів не те що бажано, а іноді навіть просто необхідно. Погодьтеся, адже програмна частина не завжди справляється зі своїми функціями і може вчасно не відреагувати на втручання в роботу мережі ззовні, не кажучи вже про доступ до конфіденційної інформації, що зберігається на жорстких дисках комп`ютерів або серверів.

Взаємодія програмних і апаратних засобів

Отже, апаратні засоби ми коротко розглянули. Тепер кілька слів про те, як вони взаємодіють з програмними продуктами.

Погодьтеся, у операційних систем, які і забезпечують доступ користувача до обчислювальних можливостей ПК, є свої вимоги. Сучасні «операційки» пожирають стільки ресурсів, що з застарілими процесорами, в яких не вистачає обчислювальної потужності, або при відсутності необхідного обсягу оперативної пам`яті вони працювати просто не будуть. Це, до речі, в рівній мірі відноситься і до сучасних прикладних програм. І, звичайно ж, це далеко не єдиний приклад подібної взаємодії.

Відео: Mass Effect: Andromeda - All you need to know about the game

висновок

Наостанок варто сказати, що апаратна частина сучасного комп`ютера була розглянута досить коротко, проте зробити висновки про класифікацію основних елементів системи можна. Крім того, варто звернути увагу, що комп`ютерна техніка розвивається, а це веде ще й до того, що зовнішніх і внутрішніх пристроїв різного типу з`являється все більше (взяти хоча б віртуальні шоломи). Але що стосується базової конфігурації, в даному випадку наведені найголовніші компоненти, без яких сьогодні неможливе існування жодної комп`ютерної системи. Втім, тут зі зрозумілих причин не розглядалися мобільні девайси, адже у них пристрій дещо відрізняється від комп`ютерних терміналів, хоча і є досить багато спільного.