Strojna oprema računalnikov


Računalnikov je več vrst, od superračunalnikov za intenzivne znanstvene raziskave, velikih računalnikov v računalniških centrih, preko osebnih računalnikov, tabličnih računalnikov, pametnih telefonov pa vse do računalnikov, vgrajenih v različne elektronske naprave. V nadaljevanju se bomo omejili na popularne osebne računalnike.




Osrednji (mainframe) računalniki Namizni osebni računalnik in notesnik Tablice in pametne naprave


Osebni računalniki

V to skupino , ki ji popularno pravimo PC, sodijo namizni računalniki, pa tudi notesniki. Sodobni notesniki omogočajo tudi preobrazbo v tablico na dotik (če odstranimo tipkovnico ali jo zvijemo nazaj). Tudi pri namiznih računalnikih srečamo izvedbe "vse v enem", ko je računalnik dejansko skrit v monitorju in uporabnik vidi le zaslon, tipkovnico in miško.

Osnovne komponente osebnega računalnika so matična plošča s centralno procesno enoto in glavnim pomnilnikom (RAM), trdi disk, več razširitvenih kartic, napajanje, monitor, tipkovnica, miška .  



Računalniško ohišje


Računalniško ohišje skriva večino komponent sistema in nudi zaščito notranjim elementom. V njem najdemo matično ploščo, diske, napajanje s hlajenjem in več razširitvenih mest . Razširitvena mesta omogočajo dodajanje kartic, ki povečujejo funkcionalnost računalnika.

Računalniška ohišja običajno vključujejo ohišje iz pločevine za napajalnik,  predele za notranje diskovne pogone ter zadnjo ploščo s perifernimi konektorji, ki štrlijo iz matične plošče in razširitvenih rež. Večina ohišij ima tudi gumb ali stikalo za vklop, gumb za resetiranje in LED-lučke za prikaz napajanja, aktivnosti trdega diska in (v nekaterih modelih) za delovanje omrežja. Nekatera ohišja vključujejo (tudi na sprednji strani) vgrajena vhodno izhodna vrata (kot so vrata USB in vrata za slušalke).





Napajanje



Napajalnik namiznega računalnika Napajalnik notesnika Akumulator notesnika

Enota za napajanje pretvori izmenično napetost v nizko enosmerno napetost, potrebno za napajanje internih komponent računalnika. Pri notesnikih je napajanje običajno izven notesnika. Ta pa ima vgrajeno še akumulatorsko barterijo, ki omogoča njegovo večurno delovanje tudi brez navezave na električno omrežje.



Matična plošča



Pogled na matično ploščo od zgoraj Shematski prikaz matične plošče in komponent na njej


Matična plošča ( motherboard) je glavna komponenta računalnika. To je tiskano vezje, ki povezuje integrirana vezja, ki predstavljajo CPE, pomnilnik RAM  in množico integriranih vezij (chipset). Ta upravlja pretok podatkov med procesorjem, pomnilnikom in zunanjimi napravami. Računalnikova ura določa, kako hitro CPE izvaja operacije. Hitrost ure merimo v GHz.

Centralno procesno enoto (CPE) običajno hladimo. Večina sodobnih CPE vključuje tudi grafično procesno enoto (GPE), čeprav pri boljših računalnikih najdemo to na posebni kartici.

Glavni pomnilnik (RAM) je običajno na ploščicah z integriranimi vezji (DIMM), ki jih vtaknemo v ustrezne reže na matični plošči. Pomnilna kapaciteta take ploščice se meri v nekaj GB (tudi več kot 8GB).

Na matični plošči najdemo tudi pomnilnik ROM, ki pomni BIOS (Basic Input Output System). To je program, ki se izvede ob zagonu računalnika, vsebuje pa tudi najbolj osnovne vhodno izhodne funkcije računalnika. BIOS se razlikuje od proizvajalca do proizvajalca. Novejši računalniki uporabljajo namesto BIOS UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). UEFI je naslednik BIOS in omogoča še dodatne funkcionalnosti (diagnostiko računalnika na daljavo, celo brez nameščenega operacijskega sistema.

Zelo pomemben del matične plošče so vodila (BUS), ki povezujejo CPE z različnimi internimi komponentami in več razširitvenimi mesti za dodatke kartice.

Ne nazadje zasledimo na matični plošči še akumulatorček, ki skrbi za delo ure in datuma tudi tedaj, ko je računalnik izklopljen.,



Razširitvene kartice


Razširitvena kartica v računalništvu je tiskano vezje, ki ga je mogoče vstaviti v razširitveno režo računalniške matične plošče ali zadnje plošče, da bi tako računalniku  dodali ali povečali funkcionalnosti, ki jih matična plošča ne ponuja.

Računalniški igralec lahko na primer nadgradi svojo grafično kartico, da bi dosegel boljše delovanje v svojih igrah. Razširitvena reža jim omogoča, da odstranijo staro grafično kartico in dodajo novo grafično kartico brez zamenjave matične plošče.

Z dodatnimio razširitvenimi karticam lahko tudi povečamo število USB priključkov itd.
Razširitvene reže na matični plošči



Pomnilne naprave

Pomnilna naprava je katera koli računalniška strojna oprema in digitalni medij, ki se uporablja za shranjevanje, prenos in ekstrakcijo podatkovnih datotek in objektov. Podatke lahko pomnimo tako začasno kot trajno. Pomnilne naprave so lahko notranje (v ohišju računalnika) ali zunanje.

Shranjevanje podatkov je osrednja funkcija in temeljna funkcija računalnikov.

Fiksne naprave

Podatki pomnimo v računalnikuna različnih medijih. Trdi diski so na voljo v skoraj vseh starejših računalnikih zaradi svoje velike zmogljivosti in nizkih stroškov, vendar so pogoni SSD hitrejši in bolj učinkoviti, čeprav so trenutno dražji od trdih diskov. Nekateri sistemi uporabljajo  za večjo učinkovitost ali zanesljivost diskovna polja.

Odstranljivi mediji

Za prenos podatkov med računalniki lahko uporabljamo pomnilniške ključke USB ali optične diske. Njihova uporabnost je odvisna od tega, ali jih drugi sistemi lahko berejo. Večina strojev ima optični pogon in skoraj vsi imajo vsaj ena USB vrata.



Vhodne iz izhodne naprave

Vhodne in izhodne naprave so pogosto nameščene izven glavnega ohišja računalnika. Naslednje naprave  so standardne ali zelo pogoste v mnogo računalnikih.

Vhodne naprave

Vhodne naprave omogočajo uporabniku vnos podatkov v sistem ali nadzor njegovega delovanja. Večina osebnih računalnikov ima miško in tipkovnico, vendar prenosni sistemi običajno uporabljajo sledilno ploščico namesto miške.Med vhodne naprave lahko prištevamo še  spletne kamere, mikrofone, igralne palice in slikovne skenerje.

Izhodne naprave

Izhodne naprave prikazujejo informacije v človeku razumljivi obliki.Med takšne naprave lahko prištevamo  tiskalnike, zvočnike, monitorje ali Braillove tiskalnike.



Nadgradnja strojne opreme

Nadgradnja računalniške strojne opreme pomeni dodajanje nove strojne opreme, ki izboljša zmogljivost računalnika ali doda nove funkcije. Uporabnik lahko na primer  da zamenja trdi disk s SSD, in tako  poveča zmogljivost ali poveča kapaciteto diska.  Prav tako lahko uporabnik poveča RAM in računalnik bo deloval bolj gladko. Uporabnik lahko doda razširitveno kartico z novejšim standardom  USB, da lahko v celoti uporablja naprave USB, skladne s tem standardom.  Lahko tudi nadgradi grafično kartico za bolj učinkovito upodabljanje.  Takšne nadgradnje  so morda potrebne tudi za izpolnjevanje sistemskih zahtev novejših programov.