Hardware

Hardware označuje veškeré fyzicky existující technické vybavení počítače na rozdíl od dat a programů (označovaných jako software).

Většina stolních počítačů se v současné době skládá z těchto součástek, nicméně tyto parametry se u každého počítače liší klidně i několikanásobně:

základní deska,
minimálně jeden pevný disk nebo SSD disk o velikosti od 120 GB po jednotky TB,
Paměť o velikosti 128kb –1054 GB a rychlosti 2400-7400 MHz,
1–24jádrový procesor s pracovní frekvencí 2400–5200 MHz,
grafická karta integrovaná nebo dedikovaná s video pamětí obvykle 512 MB–24 GB,
ventilátory a chladiče,
zdroj s výkonem od 350 W až po 1500 W.

Von Neumannova architektura

Šablonou pro všechny moderní počítače je Von Neumannova architektura, dokument z roku 1945 maďarského matematika Johna von Neumanna. Popisuje návrhovou architekturu pro elektronický digitální počítač s dílčím CPU a procesorových registrů a vstupně výstupních operací. Ukládání dat a instrukcí.

Typické části hardwaru

Hardware. Lze vidět ventilátor, základní desku, RAM, kapalinový chladič a WI-FI kartu.

Procesor

Procesor (anglicky Central Processing Unit, zkratka CPU) je v informatice základní součást počítače, která vykonává strojový kód spuštěného počítačového programu. Je to velmi složitý sekvenční integrovaný obvod umístěný na základní desce počítače.

Grafická karta

Grafická karta je součástí počítače a stará se o zobrazení obrazu na monitoru, grafické výpočty atd. Připojena je většinou přes PCI-Express patici. Může být i integrována na základní desce. Většinou se jedná o nejnutnější čipy, výjimečně se přidává vlastní paměť.

Paměť RAM

RAM (anglicky random-access memory, paměť s přímým přístupem) je typ elektronické paměti, která umožňuje přístup k libovolné části v konstantním čase bez ohledu na její fyzické umístění. Proto je doslovný překlad anglického slova random jako „paměť s náhodným přístupem“ zavádějící a je vhodnější používat český termín „paměť s přímým přístupem“ (nebo libovolným přístupem).

Druhy RAM

SDRAM
DDR1, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5
Grafické
- (G)DDR3, (G)DDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6, GDDR6X

Pevný disk

Pevný disk (zkratka HDD, anglicky hard disk drive, nebo SSD, anglicky solid state drive) je nevolatilní zařízení, které v počítačích (a některé spotřební elektronice) slouží k dočasnému nebo trvalému uchovávání většího množství dat. U HDD za využití technologie magnetické indukce a u SSD pomocí čipů s flash pamětí (podobná té, která se využívá ve flash discích nebo paměťových kartách)

Základní deska

Základní deska (anglicky mainboard či motherboard) je základní součástí hardware počítačů. Jejím hlavním účelem je propojit jednotlivé součástky počítače do fungujícího celku a poskytnout jim elektrické napájení. Postupem času se funkce základní desky rozšiřovala v tom, že sama začala obsahovat některé součástky počítače, které se do ní dříve musely zapojovat zvlášť (do patic neboli slotů). Typická základní deska umožňuje zapojení procesoru, operační paměti, grafické karty, disku a výstupních rozhraní. Dále je zde umístěna energeticky nezávislá paměť ROM, ve které je uložen BIOS, který slouží k oživení počítače hned po spuštění. Nejdůležitější integrované obvody jsou zabudovány v čipové sadě (anglicky chipset). Fyzicky může jít buď jenom o jeden čip, nebo dva. Čipová sada rozhoduje, jaký procesor a operační paměť je možné k základní desce připojit.

Chipset

Chipset, (dříve rozdělován na severní most (northbridge) a jižní most (southbridge), zprostředkovávají komunikaci mezi procesorem a ostatními komponentami systému, včetně operační paměti.

Rozšiřující sloty

Rozšiřující sloty umožňují připojit k počítači další zařízení. Postupem času se vyvinul velký počet druhů. Odlišují se zejména přenosovými rychlostmi a schopnostmi napájet připojená zařízení.

ISA – dnes již nepoužívané. Dřív se používala pro připojení třeba grafických karet (v té době 2D akcelerátorů), zvukových karet a dalších
EISA – dnes již nepoužívané, rozšíření ISA slotu
VESA – dnes již nepoužívané, určen pro grafické karty
PCI – dříve běžně používaný slot pro všechny rozšiřující karty, dnes používané zřídka
AGP – navržen speciálně pro grafické karty, již nepoužívané
PCI Express – Nástupce PCI a AGP. Funguje jako univerzální slot pro připojení jakéhokoliv standardního typu přídavných karet

Základní rozdělení počítačů

osobní počítač
počítače pro jiné než osobní použití:
- řízení technologických procesů
- distribuované výpočty
- síťové služby (WWW, elektronická pošta)

Typický osobní počítač je složen z počítačové skříně, monitoru a dalších vstupně-výstupních periferií jako je klávesnice, myš, multimediální periferie atd. Umístění počítačů pro jiné než osobní použití záleží na účelu a charakteru použití. Je možné počítač umístit do tzv. průmyslové skříně, které lze pak dále umisťovat do speciálních stojanů (racků), nebo je možné počítač jako vložené (embedded) zařízení umístit do skříně zařízení, které počítač řídí (např. automobil, DVD video přehrávač apod.).

Periferie pro přímou komunikaci s uživatelem:

vstupní
výstupní

Hardware části PC

U běžných uživatelských PC najdeme:

Počítačovou skříň – šasi většinou z plechu či plastu, ve kterém jsou součástky
monitor – zobrazuje informace uživateli, je připojen k výstupu grafické karty
počítačová klávesnice – zprostředkovává alfanumerický vstup od uživatele
počítačová myš – umožňuje pohybovat kurzorem na obrazovce a vyvolávat události stiskem tlačítka
vstupně-výstupní zařízení (počítačová tiskárna, scanner, a další ...)
elektrický zdroj – mění síťové střídavé napětí 230 V na nižší stejnosměrné napětí (obvykle 12, 5 a 3,3 V), vhodné pro napájení komponent počítače
základní deska – nese většinu elektronických částí počítače
sběrnice – propojuje vstupně-výstupní zařízení s procesorem, umožňuje připojení rozšiřujících karet
mikroprocesor – vykonává strojové instrukce, ze kterých jsou složeny programy
operační paměť – za běhu počítače uchovává programy a data (viz elektronická paměť)
grafická karta – umožňuje vytvořit v paměti obraz, který zobrazí na monitoru
zvuková karta – vytváří signál, který se v reproduktoru mění na zvuk
síťová karta – zprostředkovává připojení k počítačové síti
pevný disk – uchovává programy i data i po vypnutí počítače

Literatura

DOSTÁL, J. Hardware moderního počítače. Olomouc: UP, 2011. 77 s. ISBN 978-80-244-2787-4.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu hardware na Wikimedia Commons
Hardware v České terminologické databázi knihovnictví a informační vědy (TDKIV)
Slovníkové heslo hardware ve Wikislovníku