Սարքախումբ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Սարքախումբ (hardware), համակարգչի ֆիզիկական մասեր ու բաղադրիչներ, ինչպիսիք են էկրանը, ստեղնաշարը, ինֆորմացիա պահող սարքերը, գրաֆիկ քարտը, ձայնային քարտը և մայրատախտակը [1]: Եվ ճիշտ հակառակը` ծրագրախումբը (software) այն հրամաններն են, որոնք կարող են պահվել և օգտագործվել սարքախմբի կողմից:

Սարքախումբը օգտագործվում է ծրագրախմբի կողմից որևէ հրաման կամ ցուցում իրագործելու համար: Սարքախմբի և ծրագրախմբի համախմբությունը կազմում է համակարգչային օգտագործելի համակարգը:

Վոն Նյումանի ճարտարապետությունը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նորագույն բոլոր համակարգիչների հիմքում ընկած է Վոն Նյումանի ճարտարապետությունը, որը նկարագրվել է 1945 թղթի վրա հունգարացի մաթեմատիկոս Ջոն վոն Նյումանի կողմից: Այն իրենից ներկայացնում էր էլեկտրոնային թվային համակարգչի ճարտարապետություն, որը կազմված էր մի քանի ենթաբաժանումներից: Առաջինը գործավար մասն է, որը կազմված է թվաբանական տրամաբանություն ունեցող մասից և պրոցեսորի ռեգիստրներից: Մյուս մասերն են ղեկավար մասը, որը պարունակում է հրամանային ռեգիստր և ծրագրային հաշվիչ, ինֆորմացիան և հրամանները պահեստավորելու համար օգտագործվող հիշողությունը, ներքին պահեստավորման տիրույթը և ներածման ու արտածման մեխանիզմները [2]: Տերմինի իմաստը վերաճել է պահեստավորված ծրագրային համակարգի, որտեղ հրամանների ստացումը և ինֆորմացիայի օգտագործումը չեն կարող միաժամանակ տեղի ունենալ, քանի որ նրանք նույն տիրույթն են կիսում: Սա կոչվում է Վոն Նյումանի արգելք և սահմանափակում է համակարգի աշխատանքը [3]:

Վաճառք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Երրորդ տարին անընդմեջ ԱՄՆ բիզնեսային հեռուստաալիքի վաճառքները աճել են` ավարտելով տարին մոտավորապես 6 տոկոսով` 61.7 միլիարդ դոլարով: Սա շատ տպավորիչ և արագ աճ էր: Վաճառքի աճը ավելացավ 2012 թվականի վերջին` հասնելով 6.9 տոկոսի [4]:

Տարբեր համակարգեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այսօր շատ տարբեր համակարգչային համակարգերի տեսակներ են օգտագործվում:

Անձնական համակարգիչ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Անձնական համակարգիչը, որը կրճատ հայտնի է ԱՀ անվամբ, ամենաօգտագործվող տեսակներից է իր բազմակողմանիության և համեմատաբար ցածր գնի շնորհիվ: Փոքր համակարգիչները (laptops) շատ նման են, չնայած ավելի քիչ էներգիա են ծախսում և մասերը ավելի փոքր չափսեր ունեն, ուստի նրանց օգտագործելիությունն էլ ավելի ցածր մակարդակ ունի:

Պաշտպանավահանակ (Case)[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այս համակարգիչները փակում են համակարգի շատ մասեր: Այն մեխանիկական աջակցություն է ցույց տալիս և պաշտպանում է ներքին տարրերը, ինչպիսիք են մայրատախտակը (motherboard) , սկավառակավարները (disk drives) , էներգամատակարարները (power supplies), և կառավարում և ուղղում է զովացնող օդի շերտը դեպի ներքին մասեր: Պաշտպանավահանակը նաև համակարգի այն մասի բաղադրիչն է, որը ղեկավարում է համակարգչի կողմից ռադիոճառագայթված էլեկտրամագնիսական միջերեսը և պաշտպանում է ներքին մասերը էլեկտոստատիկ արտահոսքից: Մեծ աշտարակների նման պաշտպանավահանակները ապահովում են լրացուցիչ ներքին տարածություն մի շարք սկավառակավարների և այլ արտաքին սարքերի համար, մինչդեռ աշխատասեղանի պաշտպանավահանակները շատ քիչ ազատ տարածք են թողնում: Apple-ի կողմից նախագծված բոլորը մեկում iMac-ը և նրա նման տեսակները ներառում են տեսացուցադրող սարք (video display) ` կառուցված նույն պաշտպանավահանակի վրա: Տեղափոխելի և փոքր համակարգիչները կարիք ունեն այնպիսի պաշտպանավահանակների, որ պաշտպանական ազդեցություն են թողնում համալիրի վրա: Փոքր համակարգիչներում նոր արված փոփոխություններից է կցված ստեղնաշարը, որը թույլ է տալիս համակարգին կարգավորվել որպես սենսորային թաբլեթ: Զբաղմունքային մակարդակում աշխատողները կարող են զարդարել պաշտպանավահանակները գունավոր լույսերով, նկարներով և այլ ձևերով. այս զբաղմունքը կոչվում է պաշտպանավահանակի վերաձևավորում:

Էներգամատակարար[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էներգամատակարարի հատվածը փոխակերպում է ընթացիկ էլեկտրական հոսքը ցածր լարման էներգիայի համակարգչի ներքին մասերի համար: Փոքր համակարգիչները սովորաբար մի քանի ժամ կարող են աշխատել ներկառուցված մարտկոցով [5]:

Մայրատախտակ (motherboard)[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մայրատախտակը համակարգչի հիմնական մասն է: Այն ինտեգրալ սխեմայով տախտակ է, որը միացնում է համակարգչի այլ մասերը, ներառյալ CPU-ն, RAM-ը, սկավառակավարները (CD, DVD, կոշտ սկավառակ և այլն), և ցանկացած արտաքին մաս պորտերի կամ լրացուցիչ բլոկերի միջոցով:

Մայրատախտակին անմիջական միացվող կամ կցվող մասերը հետևյալն են.

  • CPU-ն կատարում է համակարգչին ֆունկցիոնալություն տվող գրեթե բոլոր հաշվարկները և երբեմն համարվում է համակարգչի ուղեղը: Այն գերտաքացումից խուսափում է հատուկ սարքերի միջոցով: Շատ նոր CPU-եր ներառում են գրաֆիկական հատված: Ժամացույցի արագությունը ղեկավարում է հրամանների կատարման արագությունը և չափվում է գեգահերցերով, իսկ արժեքները սովորաբար ընկած են 1-5 գեգահերցի սահմաններում: Ժամանակակից շատ համակարգիչներ ունեն հնարավորություն շրջանցելու CPU-ի ժամանակը գերտաքացման հաշվին, ուստի կարիք ունեն բարելավված զովացման:
  • Չիպսեթը, որը ներառում է հյուսիսային կամուրջը, իրականացնում է CPU-ի և համակարգի այլ մասերի միջև հաղորդակցությունը, ներառյալ հիմնական հիշողությունը:
  • Random-access memory (RAM)-ն պահեստավորում է այն կոդը և ինֆորմացիոն, որը CPU-ի կողմից ակտիվորեն օգտագործվում է: Օրինակ` երբ վեբ զննարկիչը բացվում է, հիշողություն է վերցնում, այն պահվում է RAM-ում այնքան, մինչև զննարկիչը փակվի: RAM-ը սովորաբար լինում է 2GB, 4GB կամ 8GB, բայց կարող է շատ ավելի մեծ լինել:
  • Read-only memory (ROM)-ն պահեստավորում է BIOS-ը, որն աշխատում է, երբ համակարգիչը միացվում է կամ էլ սկսում է աշխատանքը: BIOS (Basic Input Output System)-ը ներառում է տարբեր խտածրագրեր: Նոր մայրատախտակները օգտագործում են Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) BIOSի փոխարեն:
  • Կայաններ, որոնք միացնում են CPU-ն ներքին զանազան բաղադրիչների և գրաֆիկական ու ձայնային տարածական քարտերի:
  • CMOS մարտկոց, որը միացնում է ամսաթվի և ժամանակի հիշողությունը BIOS չիպում: Այս մարտկոցը հիմնականում ժամացույցի մարտկոց է:
  • Տեսաքարտը (հայտնի է նաև գրաֆիկական քարտ անվամբ) իրականացնում է համակարգչի գրաֆիկան: Առավել հզոր գրաֆիկական քարտերը օգտագործվում են ծանրակշիռ առաջադրանքներ կատարելու համար, ինչպիսիք են ինտենսիվ տեսախաղերը:

Տարածական քարտեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տարածական քարտը շրջատախտակ է, որը տեղադրվում է համակարգչի մայրատախտակի կամ ետնամասի ընդլայնման բլոկում, որպեսզի ավելացնեն համակարգչի ֆունկցիոնալություն ընդլայնման կայանների միջոցով: Տարածական քարտերը օգտագործվում են այնպիսի առանձնահատկություններ ձեռք բերելու կամ ընդլայնելու համար, որոնք չեն առաջարկվում մայրատախտակի կողմից:

Պահեստասարքեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պահեստասարքը սարքախմբի այնպիսի միավոր է, որը օգտագործվում է տվյալների ֆայլերը և օբյեկտները պահելու, ազատելու կամ փոխանակելու համար: Այս սարքերը կարող են պահեստավորել ինֆորմացիա ինչպես ժամանակավորապես, այնպես էլ մշտական, և կարող են լինել համակարգչի արտաքին և ներքին մասերում, սերվերում կամ հաշվողական ցանկացած սարքերում: Ինֆորմացիայի պահեստավորումը համակարգչի հիմնական ֆունկցիան է և ֆունդամենտալ բաղադրիչը:

ֆիքսված մեդիասարքեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Համակարգիչը օգտագործում է տարբեր մեդիասարքեր` ինֆորմացիա պահեստավորելու համար: Կոշտ սկավառակները օգտագործվում էին ըստ էության բոլոր հին համակարգիչներում իրենց կարողությունների և ցածր գնի շնորհիվ, բայց ամուր կրիչները ավելի արագագործ են և ավելի էներգախնայող, չնայած ներկայումս յուրաքանչյուր գեգաբայթի համար ավել թանկ են, քան կոշտ կրիչները [6], ուստի անձնական համակարգիչներում օգտագործվում են 2007-ից հետո [7]: Որոշ համակարգեր կարող են օգտագործել սկավառակների ղեկավարներ առավել արդյունավետության և վստահելի աշխատանքի համար:

Տեղափոխելի մեդիասարքեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Համակարգիչների միջև ինֆորմացիա տեղափոխելու համար, USB կրիչներ կամ օպտիկական սկավառակներ են օգտագործվում: Նրանց օգտագործելիությունը կախված է համակարգերի կողմից կարդալու հնարավորություն ունենալուց, մեքենաների մեծամասնությունը ունեն օպտիկական սկավառակավարներ և ըստ էության բոլոր ունեն գոնե մեկ USB պորտ:

Ներածման և արտածման արտաքին սարքեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ներածման և արտածման սարքերը հիմնականում տեղակայված են հիմնական համակարգչի արտաքին շասսեի վրա: Դրանք կամ ստանդարտ են կամ ընդհանուր են շատ համակարգչային համակարգերի համար:

Ներածում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ներածական սարքերը հնարավորություն են տալիս օգտագործողին դեպի համակարգ ինֆորմացիա տեղափոխել կամ ղեկավարել գործողությունները: Անձնական շատ համակարգիչներ ունեն մկնիկ և ստեղնաշար, սակայն փոքր համակարգիչները հիմնականում օգտագործում են շոշափելի տարածք մկնիկի փոխարեն: Ներածման այլ սաքեր են վեբտեսախցիկները, միկրոհեռախոսներ, սկաները և այլն:

Արտածում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արտածման սարքերը ցուցադրում են ինֆորմացիան այնպիսի տեսքով, որ մարդը հնարավորություն ունենա կարդալու: Այդպիսի սարքեր են տպիչները, խոսափողները, էկրանները և այլն:

Մեծամասշտաբ համակարգիչներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այս համակարգիչները չափազանց մեծ են և սովորաբար լինում են սենյակի չափ, արժեն հարյուր կամ հազար անգամ ավելի թանկ, քան անձնական համակարգիչները: Սրանք նախատեսված են կառավարական կամ ձեռնարկատիրական ընկերություններում մեծաքանակ հաշվարկներ կատարելու համար:

Մասնավոր համակարգիչներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

1960-ական և 1970-ականներին շատ ու շատ մասնավոր հատվածներ սկսեցին օգտագործել ավելի էժան և մի գործողության վրա հիմնված համակարգեր, ինչպիսիք են գործընթացի ղեկավարում և լաբորատորիայի ավտոմատավումը:

Գերհամակարգիչներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գերհամակարգիչը գերազանցապես նման է հիմնամասային համակարգիչներին, սակայն նախատեսված է չափազանց պահանջված համակարգչային առաջադրանքների համար: 2016-ի հուլիսի հաշվարկով աշխարհի ամենաարագագործ գերհամակարգիչը Sunway TaihuLight-ն է, որը նախագծվել է Չինաստանում` Ջիանգսուում [8]: Գերհամակարգիչ տերմինը չի վերաբերում հատուկ տեխնոլոգիայի: Ավելի շուտ այն ցույց է տալիս տրված ցանկացած ժամանակում ամենաարագ հաշվարկները: 2011-ի կեսերին ամենաարագ գերհամակարգիչները կարող էին պարծենալ արագություն գերազանցող մեկ հարթակով կամ վայրկյանում 1 քուադրիլիոն (10^15 կամ 1,000 տրիլիոն) սահող կետով գործողություններ անելով: Գերհամակարգիչները շատ արագ են, բայց միևնույն ժամանակ շատ թանկ արժեն, ուստի հիմնականում օգտագործվում են մեծ կազմակերպությունների կողմից այնպիսի հաշվարկների համար, որոնք պահանջում են հսկայական ինֆորմացիա պարունակող առաջադրանքներ: Գերհամակարգիչները հիմնականում աշխատեցնում են ռազմական և գիտական հավելվածներ: Չնայած դրանք միլիոնավոր դոլարներ արժեն, նաև օգտագործվում են կոմերցիալ հավելվածներում, որտեղ հսկայական ծավալով ինֆորմացիա պետք է վերլուծեն: Օրինակ` մեծ բանկերը օգտագործում են գերհամակարգիչներ` ռիսկերը գնահատելու և տարբեր ներդրումային ռազմավարություններ մշակելու համար, բուժական կազմակերությունները օգտագործում են դրանք` հիվանդի մասին հսկայական ինֆորմացիան վերլուծելու և տարբեր հիվանդությունների և խնդիրների օպտիմալ բուժում նշանակելու համար:

Սարքախմբի նորացում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Սարքախմբի նորացում ասելով` հասկանում ենք նոր սարքի ավելացում համակարգչին, որ բարելավում է նրա աշխատանքը, հնարավորությունները և նոր առանձնահատկություններ ձևավորում: Օրինակ` օգտագործողը կարող է սարքախմբի նորացում անել` փոխարինելով կոշտ կրիչը SSD-ով` աշխատանքը թարմացնելով կամ ավելացնելով այն ֆայերի քանակըը, որոնք կարող են պահեստավորվել: Կամ էլ օգտագործողը կարող է մեծացնել RAM հիշողությունը, որպեսզի համակարգիչն ավելի հստակ աշխատի: Օգտագործողը կարող է ավելացնել USB 3.0 ընդլայնումը, որ կարողանա ամբողջությամբ օգտագործել USB 3.0 սարքեր, կարող է թարմացնել GPU-ն լրացուցիչ էներգիա ստանալու նպատակով: Նման նորացումները կարող են անհրաժեշտ լինել լրիվ հին համակարգիչներին, որպեսզի համապատասխանեն ծրագրերի համակարգի պահանջներին:

Վերամշակում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Քանի որ համակարգչի մասերը պարունակում են վտանգավոր նյութեր, հին մասերը վերամշակելու նոր աճող շարժում է սկսվել [9]: Համակարգչային սարքախումբը պարունակում է վնասակար քիմիական նյութեր` կապար, սնդիկ, նիկել և կադմիում: EPA-ի համաձայն` այս նյութերը ունեն վնասակար ազդեցություն միջավայրի վրա, քանի դեռ ճիշտ չեն տեղադրված: Սարքախումբ պատրաստելը պահանջում է էներգիա, իսկ մասերը վերամշակելը կնվազեցնի օդի աղտոտվածությունը, ջրի աղտոտվածությունը, ինչպես նաև ջերմոցային գազերի արտանետումները [10]: Համակարգչային չհավատարմագրված մասեր տեղադրելը ապօրինի է: Օրենսդրությունը պարտադիր է դարձնում համակարգչի վերամշակումը կառավարության կողմից հաստատված հաստատությունների միջոցով: Վերամշակելով տարբեր մասեր` կարող են լինել այնպիսինները, որոնք վերօգտագործվեն նոր սարքեր պատրաստելու գործում: Օրինակ` RAM-ը, DVD կրիչը, գրաֆիկական քարտը, կոշտ կրիչը կամ SSD-ն վերօգտագործվող մասեր են:

Համակարգչի թունավոր մասեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

CPU-ն պարունակում է շատ թունավոր նյութեր: Այն մետաղական հատվածներում պարունակում է կապար և քրոմ: Ռեզիստրները, կիսահաղորդիչները, ինֆրակարմիր դետեկտրները, կայունացուցիչները, մալուխները և լարերը պարունակում են կադմիում: Համակարգչային ցանցի միացումները պարունակում են սնդիկ և քրոմ [11]: Երբ այդ տեսակի քիմիական նյութերը տեղադրվեն ոչ պատշաճ կերպով, շրջակա միջավայրի համար չափազանց վտանգավոր հետևանքներ կունենան:

Ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

ԱՄՆ շրջակա միջավայրի պահպանության հանձնաժողովի հետազոտությունների համաձայն` համակարգչային թափոնների միայն 15 %-ն է վերամշակվում: Շրջակա միջավայրին վնաս է հասցվում նաև այն ժամանակ, երբ վերամշակման ընթացքում էլեկտրաէներգիայի թափոնները այրվում են կամ ոչնչացվում: Այսպիսի թույների հետևանքով առաջանում են հիվանդություններ, ինչպիսիք են մտավոր խեղված զարգացումը, քաղցկեղը, վնասվում է թոքերի, լյարդի և երիկամների աշխատանքը [12]: Դա է պատճառը, որ անգամ լարերը պիտի վերամշակվեն: Տարբեր կազմակերպություններ լարերի վերամշակման տարբեր տեխնիկաներ ունեն: Ամենատարածված տարբերակը լարերի պղնձե մասերը ռետինե կամ պլաստիկե մասերից անջատումն է: Երբ անջատումը ավարտվում է, ձեռքի տակ երկու տարբեր նյութեր են` պղինձ և պլաստիկ կամ ռետին [13]: Էկրանները, մկնիկները և ստեղնաշարերը միևնույն ձևով են վերամշակվում: Սկզբում բոլոր մասերը փշրվում են մասերի, այնուհետև ներքին մասերը առանձնացվում են և տարբեր զամբյուղների մեջ են լցվում [14]:

Ազգային ծառայություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Համակարգչի վերամշակումը ավելի հեշտ է դառնում մի քանի ազգային ծառայությունների միջոցով, ինչպիսիք են Dell-ը և Apple-ը: Երկու ընկերություններն էլ ետ են վերցնում իրենց արտադրության կամ ցանկացած այլ արտադրության համակարգիչները: Կարելի է նաև համակարգիչը նվիրաբերել Computer Aid International-ին, որ հին համակարգիչները դպրոցների, համալսարանների, հիվանդանոցների կամ այլ հաստատությունների համար վերամշակող և վերանորոգող կազմակերպություն է [15]:

Աղբյուրներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. «Parts of computer»։ Microsoft։ Արխիվացված օրիգինալից 27 November 2013-ին։ Վերցված է 5 December 2013 
  2. von Neumann John (1945)։ «First Draft of a Report on the EDVAC»։ Արխիվացված օրիգինալից 9 August 2013-ին 
  3. Markgraf Joey D. (2007)։ «The Von Neumann bottleneck»։ Արխիվացված օրիգինալից-ից 9 June 2011-ին։ Վերցված է 24 August 2011 
  4. «US B2B Channel sales reach nearly $62 Billion in 2013, According to The NPD Group»։ NPD Group։ 4 February 2014։ Արխիվացված օրիգինալից 8 August 2014-ին 
  5. «How long should a laptop battery last?»։ Computer Hope։ Արխիվացված օրիգինալից 21 December 2013-ին։ Վերցված է 9 December 2013 
  6. Domingo Joel։ «SSD vs. HDD: What's the Difference?»։ PCMag։ Արխիվացված օրիգինալից 19 March 2017-ին։ Վերցված է 24 March 2017 
  7. Edwards Benj։ «Evolution of the Solid-State Drive»։ PCWorld։ Արխիվացված օրիգինալից 25 March 2017-ին։ Վերցված է 24 March 2017 
  8. Alba Davey։ «China's Tianhe-2 Caps Top 10 Supercomputers»։ IEEE։ Արխիվացված օրիգինալից 11 December 2013-ին։ Վերցված է 9 December 2013 
  9. «How to recycle your old computer»։ Digital Trends (en-US)։ 2016-12-18։ Արխիվացված օրիգինալից 17 April 2017-ին։ Վերցված է 2017-04-18 
  10. Inc Chris Keenan - Newtech Recycling։ «Newtech Recycling Specializes in Computer Disposal, Laptop Disposal, Desktop Disposal Mainframe Disposal and Server Disposal»։ www.newtechrecycling.com։ Արխիվացված օրիգինալից 29 March 2017-ին։ Վերցված է 2017-04-18 
  11. «The Toxic Components of Computers and Monitors» (անգլերեն)։ Արխիվացված օրիգինալից 27 April 2017-ին։ Վերցված է 2017-04-26 
  12. «What’s Going On with Electronic Waste? – Electronics TakeBack Coalition»։ Արխիվացված օրիգինալից 27 April 2017-ին։ Վերցված է 2017-04-26 
  13. «Wire Recycling»։ All-Recycling-Facts.com։ Արխիվացված օրիգինալից 10 July 2017-ին։ Վերցված է 2017-05-05 
  14. «Computer equipment recycling – Essential Guide»։ ComputerWeekly (en-GB)։ Արխիվացված օրիգինալից 21 December 2016-ին։ Վերցված է 2017-05-08 
  15. Schofield Jack (2015-02-19)։ «How can I safely recycle my old PCs?»։ The Guardian (en-GB)։ ISSN 0261-3077։ Արխիվացված օրիգինալից 27 April 2017-ին։ Վերցված է 2017-04-26