Komputer

From Helionica

Komputer (dawne nazwy: elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) w najszerszym tego słowa znaczeniu to maszyna licząca, służąca do przetwarzania wszelkich informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr, albo sygnału ciągłego. Komputer od tradycyjnego kalkulatora odróżnia zdolność wykonywania wielokrotnie, automatycznie powtarzanych obliczeń, wg algorytmicznego wzorca zwanego programem, gdy tymczasem kalkulator może wykonywać tylko pojedyncze działania.

Jakkolwiek istnieją mechaniczne urządzenia liczące, które potrafią realizować całkiem złożone programy, zazwyczaj nie zalicza się ich do komputerów. Warto jednak pamiętać, że prawzorem komputera była maszyna Turinga, którą można by wykonać w całości z części mechanicznych, a pierwsze urządzenia ułatwiające obliczenia były znane w starożytności np. Abakus z 440 p.n.e..

Właściwie, wszystkie współczesne komputery to maszyny elektroniczne. Próby budowania komputerów optycznych (wykorzystujących przełączniki optyczne), optoelektronicznych (kombinowane z elementów optycznych i elektronicznych), biologicznych (wykorzystujące wypreparowane komórki nerwowe) oraz molekularnych (wykorzystujące jako bramki logiczne pojedyncze cząsteczki) są wciąż w powijakach i do ich praktycznego zastosowania jest wciąż długa droga.

[edytuj]

Elementy komputera

Każdy komputer, zgodnie z definicją Johanna von Neumanna, składa się z trzech podstawowych elementów:

procesora - czyli układu, który faktycznie wykonuje wszystkie konieczne obliczenia
pamięci operacyjnej - czyli układu, który przechowuje program oraz bieżące wyniki obliczeń procesora i stale, na bieżąco wymienia dane z procesorem
urządzeń wejścia/wyjścia - które służą komunikacji komputera z otoczeniem

Procesor i pamięć operacyjna są czasami nazywane też jednostką obliczeniową, która odróżnia się od wszelkich urządzeń peryferyjnych i nazywa komputerem właściwym

[edytuj]

Typy komputerów

Współcześnie komputery dzieli się na:

komputery osobiste - o rozmiarach umożliwiających ich umieszczenie na biurku, używane zazwyczaj przez pojedyncze osoby
komputery mainframe - często o dużych rozmiarach, których zastosowaniem jest wykonywanie bardzo czasochłonnych obliczeń, pełnienie roli serwerów itp.
superkomputery - największe komputery o ogromnej mocy obliczeniowej, najcześciej używane do czasochłonnych obliczeń naukowych i symulacji skomplikowanych systemów.

Podział ten powoli się jednak zaciera, gdyż z jednej strony komputery typu mainframe ulegają miniaturyzacji, a komputery osobiste osiągają moce obliczeniowe zbliżone do dawnych superkomputerów.

Ze względu na to, że miniaturyzacja ma granice nakreślone przez fizykę, komputery łączone są w struktury typu klaster komputerowy oraz grid komputerowy. Rozwiązania te pozwalają uzyskać większą moc obliczeniową z wykorzystaniem istniejącej technologii krzemowej i w ten sposób oddalają w czasie problem miniaturyzacji.

[edytuj]