Hvordan fungerer en datamaskin? (Kapittel 4 teoristoff)
Datamaskiner har mange komponenter som jobber sammen for å fungere som det de fleste kaller en datamaskin. Blant disse har vi CPU'en, RAM, harddisker, hovedkort, strømforsyning og input/output enheter.
CPU
CPU'en (Central Processing Unit), også kalt en prosessor, er hjernen av datamaskinen. Prosessoren gjør alle logiske, tallbasert og input/output operasjoner for datamaskinen. De er veldig, veldig små. De minste mikroprosessorer kan være 12 x 7 mm! Komponentene i CPUer er enda mindre; de inneholder transistorer kan være så små som 40 nm!
Siden alle komponentene er bygd tett sammen slik at den tar opp minst mulig plass, kan temperaturene på CPU'en bli veldig høye. Dersom man ikke kjøler den ned, kan de stige til over 100 °C under maks bruk!
RAM
RAM (Random-Access Memory) er en type lagringsplass brukt i datamaskiner og gir tilgang til alt lagret informasjon i en vilkårlig, eller "random", rekkefølge. Dette vil si at man trenger ikke å hente informasjon fra punkt A til Z, men at man kan plukke ut informasjon fra punkt Z, så hoppe til B, og så til Q, og kanskje tilbake til Z igjen.
RAM er utrolig mye raskere enn harddisker, og brukes derfor som en slags "buffer" mellom CPU'en og andre komponenter i datamaskinen. Hastigheten til RAM kommer bl.a. fra hvordan den ikke trenger deler som beveger på seg, slik som DVDer eller standard harddisker. Ulempen med RAM er at alt informasjon er mistet hvis den mister strømtilførselen. I de fleste PC'ene er dette greit, siden alt av viktig informasjon er lagret på harddiskene.
Harddisk
Harddisken (platelager på godt norsk) er der alt av informasjon kan lagres over lange perioder. Det finnes to typer harddisk som brukes i de fleste datamaskiner: de standarde harddisker som bruker magnetisk plater for å lagre informasjon, og SSDer (Solid State Disk) som bruker flashminne som man finner bl.a. i minnepenn og SD-kort.
Gode gammeldagse hard disker består av flere plater som er dekt med magnetisk materiale. Magnetiske hoder som kan flytte over disk vha. en mekanisk arm. Denne leser og skriver informasjon fra og til platene. Disse er billige og enkelt å lage og finnes i størrelser opp til 4TB. En av ulempene med disse er at hastigheten er begrenset pga. de mekaniske delene som må flytte på seg. Dette har vi ikke i SSDer, siden de har ingen bevegelige deler. De bruker også mindre strøm, og tåler mer. Dersom man mister en HDD i bakken, kan hodene som leser platene slutte å fungere. Da må den repareres av en profesjonell reparatør, og det kan fort bli veldig dyrt.
SSDer (Solid State Disk) består faktisk ikke av noen "disker". Den bruker flashminne som ligner på RAM, men beholder informasjonen etter den har mistet strømtilførselen. SSDer tåler mer, kjører stillere enn vanlig HDDer og har lavere latens. Ulempen med SSDer er prisen; én 500 GB SSD kan koster opp til 7 ganger så mye som en tilsvarende HDD.
Hovedkort
Hovedkortet er rett og slett hovedkreskortet for datamaskinen. Her kobles CPU'en, RAM, HDDene og andre enheter inn i denne for at de skal kunne kommunisere med hverandre. Det finnes mange forskjellige hovedkort og størrelser for bruk i forskjellige datamaskiner. Mindre datamaskiner kan bruke microATX hovedkort, mens de aller fleste bruker ATX størrelsen.
Strømforsyning
Datamaskinen fungerer ikke uten strøm. Strømforsyningen sørger for at alle enhetene har strøm. Noen enheter trenger 5V, noen 12V, og noen 15V; strømforsyningen har flere kabler slik at alle enhetene får strømtilførselen de trenger.
Input/output enheter
Tastatur, mus, høyttalere og dataskjermer er eksempler på input/output enheter. Input enheter er enheter som sender informasjon til datamaskinen, mens output enheter er enheter som datamaskinen sender informasjon til. Tastatur og mus er input enheter, og høytalere og dataskjermer er output enheter.