Structura hardware și software a unui calculator

1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

Definiţia sistemului de calcul

Sistemul de calcul reprezintă un ansamblu de echipamente fizice interconectate funcţional şi coordonate de programe în vederea prelucrării automate a datelor.

Componentele sistemului de calcul

Un sistem de calcul are 2 componente:

- componenta hardware

- componenta software

Componenta hardware reprezintă totalitatea echipamentelor fizice, componente electronice şi mecanice din interiorul calculatorului.

Componenta software reprezintă totalitatea programelor instalate pe un calculator.

Măsurarea informaţiei

Unitatea de măsură folosită pentru informaţie se numeşte bit şi este exprimată în sistemul binar.

Bit - cea mai mica unitate a informatiei binare, egal cu un singur 0 sau 1.

Binar - Metodă de numărare în baza 2 în care doar cifrele 0 şi 1 sunt utilizate. Această bază este utilizată în domeniul calculatoarelor deoarece toate numelere pot fi reprezentate ca şiruri de pulsuri electronice pornite şi oprite. În limbajul calculatoarelor, o cifră binară este denumita bit şi opt cifre sunt denumite byte.

Byte - Unitate binară de informaţie egală cu 8 biţi

Multiplii byte-ului:

1 B = 8 biti

1 KB = 210 KB = 1024 B

1 MB = 210 KB = 1024 KB

1 GB = 210 MB = 1024 MB

1 TB = 210 GB = 1024 GB

2. STRUCTURA HARDWARE

Arhitectura unui sistem de calcul

2.1. Microprocesorul

Microprocesorul, uneori numit şi procesor, este unitatea centrală de prelucrare a informaţiei (U.C.P. sau în engleză: CPU) a unui calculator sau sistem structurat funcţional, care coordonează sistemul şi care, fizic, se prezintă sub forma unui cip electronic (circuit integrat). El controlează activităţile întregului sistem şi poate prelucra şi datele utilizatorului. Este elementul principal al sistemului de calcul; cipul, care este plasat pe placa de bază numită motherboard, este de obicei foarte complex, putând ajunge la ordinul de milioane de transistoare.

Microprocesorul asigură procesarea instrucţiunilor şi datelor, atât a celora din sistemul de operare al sistemului, cât şi a celora din aplicaţia utilizatorului, şi anume le interpretează, prelucrează şi controlează, execută sau supervizează transferurile de informatii şi controlează activitatea generală a celorlaltor componente care alcătuiesc sistemul de calcul.

Tipuri de microprocesoare:

- AMD

- Intel

2.2. Memoria internă ROM şi RAM

Memoria cu acces aleator (Random Access Memory, abreviat RAM) este denumirea generică pentru orice tip de memorie de calculator care poate fi accesată aleator, oferind acces direct la orice locaţie sau adresă a ei, în orice ordine, chiar şi la întâmplare, şi se implementează de obicei pe cipuri electronice rapide (şi nu pe dispozitive magnetice sau optice precum discurile dure (hard discs) sau CD-urile).

Timpul de acces la datele din astfel de memorii este de obicei constant, nedepinzând de adresa accesată (deci nu ca la benzile sau discurile magnetice, care necesită un timp variabil).

Cele mai multe implementări de RAM sunt volatile (datele stocate se pierd dacă alimentarea cu energie electrică se întrerupe), dar există şi memorii RAM nevolatile, ca de exemplu de tip Read-Only Memory (ROM) şi memorii de tip flash.

Avantajul memoriei RAM faţă de alte medii de stocare a datelor constă în viteza de acces extrem de mare, fiind de mii de ori mai mare decât de exemplu cea a unui un disc dur.

Clasificare

Există două tipuri principale de RAM, diferenţele constând în stabilitatea informaţiilor:

- memorie statică, de tip Static RAM (sau SRAM) - păstrează datele pentru o perioadă de timp nelimitată, până în momentul în care ea este rescrisă, asemănător unui mediu magnetic

- şi cea dinamică, Dynamic RAM (sau DRAM) - necesită rescrierea permanentă, la fiecare câteva fracţiuni de secundă, altfel informaţiile fiind pierdute