Komputer (od ang. computer[a][1]; dawniej: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – maszynaelektroniczna przeznaczona do przetwarzania informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.
Mimo że mechaniczne maszyny liczące istniały od wielu stuleci, komputery w sensie współczesnym pojawiły się dopiero w połowie XX wieku, gdy zbudowano pierwsze komputery elektroniczne. Miały one rozmiary sporych pomieszczeń i zużywały kilkaset razy więcej energii niż współczesne komputery osobiste (PC), a jednocześnie miały miliardy razy mniejszą moc obliczeniową.
Małe komputery mogą zmieścić się nawet w zegarku i są zasilane baterią. Komputery osobiste stały się symbolem ery informatycznej i większość utożsamia je z „komputerem” właśnie. Najliczniejszymi maszynami liczącymi są systemy wbudowane sterujące najróżniejszymi urządzeniami – od odtwarzaczy MP3 i zabawek po roboty przemysłowe.JEDNOSTKA CENTRALNA
~OBUDOWA ,ZASILACZ
~PŁYTA GŁOWNA
~MIKROPROCESOR
~PAMIĘĆ RAM
~KARTA GRAFIKI
~PORTY
~TWARDY DYSK
~NAPĘD DYSKÓW OPTYCZNYCH
1Obudowa komputera to najczęściej metalowa (stalowa lub aluminiowa) z elementami plastikowymi zamknięta skrzynka w formieprostopadłościanu, umożliwiająca umieszczenie i zamocowanie najważniejszych elementów komputera. Niektóre obudowy posiadają wbudowany zasilacz komputera.
Zasilacz komputera − urządzenie, służące do przetwarzania napięcia przemiennego dostarczanego z sieci energetycznej (100–127 V w Ameryce Północnej, części Ameryki Południowej, Japonii i Tajwanie, 220–240 V w pozostałej części świata) na niskie stabilizowanenapięcia stałe, niezbędne do pracy pozostałych komponentów komputera.
Niektóre zasilacze posiadają przełącznik zmieniający napięcie wejściowe pomiędzy 230 V i 115 V, inne mogą pracować w szerokim zakresie napięcia zasilania.
Zasilacze komputerów są zasilaczami impulsowymi.
Najczęściej spotykane zasilacze komputerowe są zgodne ze standardem ATX. Standard określa kształt wtyczek, panujące napięcia, dopuszczalne natężenie prądu. Włączanie i wyłączenie zasilacza jest realizowane przez sygnał elektryczny z płyty głównej, co daje obsługę takich funkcji jak tryb czuwania, zdalne włączanie i wyłączanie komputera. Najnowsza wersja standardu ATX dla zasilaczy to 2.31 (z połowy 2008 roku)
Płyta główna (ang. motherboard, mainboard) – obwód drukowany urządzenia elektronicznego, na którym montuje się najważniejsze elementy, umożliwiając komunikację wszystkim pozostałym komponentom i modułom.
W komputerze na płycie głównej znajdują się: procesory, pamięć operacyjna lub gniazda do zainstalowania tych urządzeń oraz gniazda do zainstalowania dodatkowych płyt zwanych kartami rozszerzającymi (np. PCI), oraz gniazda do urządzeń składujących (dyski twarde, napędy optyczne itp.), złącze klawiatury i zasilacza. W niektórych konstrukcjach także gniazda do innych urządzeń zewnętrznych, do których sprzęt znajduje się na płycie głównej (port szeregowy, port równoległy, USB).
Koncepcję zbudowania komputera osobistego wyposażonego tylko w minimum potrzebnych urządzeń zmontowanych na jednej płycie drukowanej oraz gniazd, do których podłącza się dodatkowe urządzenia, zapoczątkowała firma IBM, wprowadzając komputer osobisty, zwany też PC.
Mikroprocesor układ cyfrowy wykonany jako pojedynczy układ scalony o wielkim stopniu integracji (ULSI) zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonego ciągu instrukcji.
Mikroprocesor łączy funkcje centralnej jednostki obliczeniowej (CPU) w pojedynczym półprzewodnikowym układzie scalonym. Pierwszy mikroprocesor działał w oparciu o słowa 4-bitowe, dzięki czemu tranzystory tworzące jego obwody logiczne mogły zmieścić się w jednym układzie.
Mikroprocesor umożliwił rozwój mikrokomputerów w połowie lat 70. XX w. Przed tym okresem, elektroniczne CPU były konstruowane z zajmujących wiele miejsca indywidualnych urządzeń przełączających, z których każde było odpowiednikiem zaledwie kilku tranzystorów. Poprzez zintegrowanie procesora w jeden lub kilka obwodów scalonych o coraz wyższej skali integracji (zawierających odpowiednik tysięcy lub milionów tranzystorów), stosunek możliwości do ceny procesora znacząco wzrósł. Od połowy lat siedemdziesiątych, dzięki intensywnemu rozwojowi układów scalonych, mikroprocesor stał się najbardziej rozpowszechnioną formą CPU, prawie całkowicie zastępując wszystkie inne.
Ewolucję mikroprocesora dobrze opisuje prawo Moore’a mówiące o wzroście wydajności na przestrzeni lat. Mówi ono, że złożoność układów scalonych (liczba tranzystorów), przy zachowaniu minimalnego kosztu składników, będzie się podwajać co 18 miesięcy. Stwierdzenie to zachowuje prawdziwość od czasu wczesnych lat 70. Począwszy od układów porównywalnych z prostymi kalkulatorami, mikroprocesory osiągały coraz wyższą moc obliczeniową, co w rezultacie doprowadziło do ich dominacji nad każdą inną formąkomputera.
RAM (ang. Random Access Memory – pamięć o dostępie swobodnym) – podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej. Choć nazwa sugeruje, że oznacza to każdą pamięć o bezpośrednim dostępie do dowolnej komórki pamięci (w przeciwieństwie do pamięci o dostępie sekwencyjnym, np. rejestrów przesuwnych), ze względów historycznych określa ona tylko te rodzaje pamięci o bezpośrednim dostępie, w których możliwy jest wielokrotny i łatwy zapis, a wyklucza pamięci ROM (tylko do odczytu) i EEPROM których zapis trwa znacznie dłużej niż odczyt, pomimo iż w ich przypadku również występuje swobodny dostęp do zawartości[1].
W pamięci RAM przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych programów oraz wyniki ich pracy. W temperaturze pokojowej zawartość większości pamięci RAM jest tracona w czasie mniejszym niż sekunda po zaniku napięcia zasilania, niektóre typy wymagają także odświeżania, dlatego wyniki pracy programów, wymagające trwałego przechowania, muszą być zapisane na innymnośniku danych.
Pamięci RAM dzieli się na pamięci statyczne (ang. Static RAM, w skrócie SRAM) oraz pamięci dynamiczne (ang. Dynamic RAM, w skrócie DRAM). Pamięci statyczne są szybsze od pamięci dynamicznych, które wymagają ponadto częstego odświeżania, bez którego szybko tracą swoją zawartość. Pomimo swoich zalet są one jednak dużo droższe; używane są w układach, gdzie wymagana jest duża szybkość (np. pamięć podręczna procesora) lub ilość pamięci jest niewielka, że nie opłaca się konstruować układu odświeżania (np. proste mikrokontrolery). W komputerach wymagających dużej ilości pamięci jako pamięć operacyjną używa się pamięci DRAM.
Pamięć RAM jest stosowana głównie jako pamięć operacyjna komputera, jako pamięć niektórych komponentów (procesorów specjalizowanych) komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych itp.), jako pamięć danych sterowników mikroprocesorowych.
Port sprzętowy to zazwyczaj złącze w komputerze (np. port szeregowy, port równoległy, USB, FireWire) lub innym urządzeniu cyfrowym, do którego podłączane są urządzenia peryferyjne, takie jak klawiatura, mysz, drukarka, modem, skaner i inne.
W informatyce port to interfejs, poprzez który przesyłane są dane.
Dysk twardy, napęd dysku twardego (ang. hard disk drive) – rodzaj pamięci masowej, wykorzystujący nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" wynika z zastosowania twardego materiału jako podłoża dla właściwego nośnika, w odróżnieniu od dyskietek (ang. floppy disk, czyli miękki dysk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na podłoże elastyczne.
Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10 MB, 20 MB i 40 MB – dyski MFM w komputerach klasy XT 808x i 286) do 4 TB[1] i 6 TB (wlaptopach 20-2000 GB). Opracowano również miniaturowe dyski twarde typu Microdrive, o pojemnościach od kilkuset MB do kilkuset GB, przeznaczone dla cyfrowych aparatów fotograficznych i innych urządzeń przenośnych.
Dla dysków twardych najważniejsze są następujące parametry: pojemność, szybkość transmisji danych, czas dostępu do danych, prędkość obrotowa dysków magnetycznych (obr/min.) oraz średni czas bezawaryjnej pracy (MTBF).
Kilka dysków twardych można łączyć w macierz dyskową, dzięki czemu można zwiększyć niezawodność przechowywania danych, dostępną przestrzeń na dane, zwiększyć szybkość odczytu/zapisu.
Napęd optyczny (ang. Optical Disc Drive - ODD) – urządzenie, które za pomocą wiązki lasera odczytuje lub zapisuje dane na tzw. nośnikach optycznych.
Do najpopularniejszych napędów optycznych zalicza się (chronologicznie):
- CD-ROM - napęd czytający płyty CD w formatach CD-R, CD-ROM, CD-RW, CD-DA, CD-Extra, CD-TEXT, Photo-CD, Video-CD, Multisession CD
- nagrywarka CD - napęd czytający oraz zapisujący płyty CD w wyżej wymienionych formatach
- DVD-ROM - napęd czytający płyty CD (patrz CD-ROM) oraz DVD w formatach DVD±R, DVD±RW, DVD±R DL, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-Video
- combo CD/DVD - napęd będący hybrydą nagrywarki CD oraz DVD-ROM
- nagrywarka DVD - napęd czytający oraz nagrywający płyty CD oraz DVD w formatach DVD±R, DVD±RW, DVD±R DL, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-Video
- combo Blu-ray - napęd będący hybrydą nagrywarki DVD oraz czytający płyty Blu-ray w formatach BD-ROM, BD-R, BD-RE
- nagrywarka Blu-ray napęd czytający oraz nagrywający płyty CD, DVD oraz Blu-ray
We wszystkich powyższych napędach, podstawowym formatem nośnika są płyty o średnicy 12cm (występują też pochodne o średnicy 8cm oraz nośniki w kształcie kart kredytowych). Prędkość napędów optycznych podaje się w wielokrotnościach podstawowej prędkości 1x, która odpowiada przepustowości 150 kB/s (napędy CD), 1350 kB/s (napędy DVD) lub 4500 kB/s (napędy Blu-ray). Np. maksymalny transfer CD-ROM-u o prędkości 8x wynosi 1,2 MB/s. Stały, niezależnie od rodzaju technologii nośnika, jest czas potrzebny na odczyt (zapis) całkowicie zapełnionego nośnika odpowiadający mnożnikowi, np. dla mnożnika 4x jest to ok. 22 minut (dla strategii ze stałą prędkością liniową).
Do napędów optycznych można zaliczyć też mniej znane napędy magnetooptyczne.
Napęd optyczny może znajdować się we wnętrzu komputera. Jest wówczas podłączony za pomocą interfejsu ATA, SATA lub SCSI. Może też stanowić odrębne, zewnętrzne urządzenie, podłączane do komputera za pomocą złącza USB, FireWire, SCSI, eSATA lub do sieci komputerowej poprzez złącze LAN.
