Kompyuta ni mojawapo ya uvumbuzi angavu zaidi wa wanadamu. Shukrani kwa teknolojia ya kompyuta, watu wameweza kuhifadhi na kusindika kiasi kikubwa cha data, kuharakisha kasi ya maisha, kufanya mahesabu, kununua mtandaoni na kufikia tija isiyo ya kawaida. Ili kuchagua na kuendesha kifaa vizuri, unahitaji kujua mbinu za kuainisha kompyuta.
Kuhitimu kwa uwekaji kompyuta duniani
Kompyuta inaweza kufafanuliwa kuwa kifaa chochote cha kielektroniki kinachopokea na kupokea data, kuhifadhi na kuichakata hadi taarifa muhimu zinazoeleweka kwa mtumiaji. Ufafanuzi huu leo unajumuisha vifaa vingi muhimu na vinavyohitajika, kama vile saa, vikokotoo, TV, vipima joto, kompyuta za mkononi, simu za mkononi na vingine vingi.
Zote hupokea data na kufanya shughuli zikiwa na taarifa muhimu. Kompyuta ni neno la kawaida kwa mfumo unaojumuisha vifaa vingi. Kompyuta za nyakati za awali zilikuwa na ukubwa wa chumba na zilitumia kiasi kikubwa cha umeme. Leo, maendeleo ya kisayansi na kiteknolojia yamepunguza saizi ya mashine, na kuzipunguza hadi saizi yamasaa madogo. Na hiki sio kikomo.
Kwa sasa kompyuta zimeainishwa:
- kwa umri;
- kulingana na nguvu na ukubwa;
- kwa madhumuni au utendakazi;
- kwa idadi ya vichakataji vidogo;
- kwa nambari ya jozi "BIT";
- kwa eneo la maombi;
- kwa idadi ya watumiaji;
- kulingana na mipango ya usindikaji wa data;
- kwa maunzi na programu;
- kulingana na ukubwa wa kumbukumbu ya kompyuta.
Vizazi vitano vya kompyuta
Vifaa vimepangwa kulingana na kizazi. Hizi ni pamoja na magari ya kizazi cha kwanza, cha pili, cha tatu, cha nne na cha tano.
Vizazi vitano vya kompyuta vinatofautiana katika mbinu za kuchakata taarifa:
- Ya kwanza iko kwenye mirija ya utupu.
- Pili - katika transistors.
- Tatu - katika saketi zilizounganishwa.
- Nne - katika vichakataji vidogo vidogo.
- Ya tano iko katika vifaa mahiri vinavyoweza kutumia akili ya bandia.
Kompyuta za kizazi cha kwanza. Hiki ni kizazi cha mashine ambazo ziliundwa kati ya 1946 na 1957. Vifaa hivi vilikuwa na sifa zifuatazo:
- Mirija ya utupu ya kuunganisha.
- Ngoma za sumaku kama kumbukumbu ya kuchakata data.
- Mfumo wa uendeshaji wa chini.
- Ilichukua nafasi nyingi ya usakinishaji, wakati mwingine chumba kizima.
- Ilitumia nishati nyingi, wakati huo huo ikitoa kiasi kikubwa cha nishati kwenye mazingira, ambayo inaweza kusababishauharibifu wa mashine.
Kompyuta za kizazi cha pili zilikuwepo kati ya 1958 na 1964. Walikuwa na vipengele vifuatavyo:
- Transistors zilizotumika.
- Ujazo mdogo wa nje wa mashine ikilinganishwa na kompyuta za kizazi cha kwanza.
- Nilitumia nishati kidogo.
- Mfumo wa uendeshaji ulikuwa na kasi zaidi.
Wakati wa kizazi hiki, lugha za kupanga kama vile Cobol na Fortran zilitengenezwa na kutumika katika kadi zinazoboreshwa kwa ajili ya kuingiza na kuchapisha data.
Kompyuta za kizazi cha tatu zilikuwepo kati ya 1965 na 1971.
Vipengele:
- Mizunguko iliyounganishwa iliyotumika (ICs).
- Zilikuwa ndogo kutokana na matumizi ya chips.
- Tulikuwa na kumbukumbu kubwa ya kuchakata data.
- Kasi ya kuchakata ilikuwa haraka zaidi.
- Teknolojia inayotumika katika kompyuta hizi ni teknolojia ya Small Scale Integration (SSI).
LSI Kubwa Kubwa Integration Technology
Kompyuta za kizazi cha 4 zilitolewa kutoka 1972 hadi 1990. Walitumia teknolojia ya Large Scale Integration (LSI):
- Ukubwa mkubwa wa kumbukumbu.
- Kasi ya juu ya usindikaji.
- Ukubwa na bei ndogo.
- Imetolewa kwa kibodi iliyoingiliana vyema na mfumo wa kuchakata data.
Katika hatua hii, kumekuwa na mageuzi ya haraka ya Mtandao.
Maendeleo mengine ambayo yalifanywa ni pamoja na kuanzishwa kwa kiolesura cha picha cha mtumiaji (GUI) na kipanya. Mbali na GUI, aina hii ya kompyuta hutumia vileviolesura vya mtumiaji:
- lugha asili;
- Q&A;
- mstari wa amri (CLI);
- kujaza fomu.
Uundaji wa kompyuta ya 4 ulianzishwa na Intel C4004 microprocessor, baada ya watengenezaji kuanza kuunganisha microchips hizi kwenye miundo yao mipya.
Mnamo 1981, International Business Machine ilianzisha kompyuta yake ya kwanza ya nyumbani, inayojulikana kama IBM PC.
Tofauti ya kiutendaji kati ya kompyuta
Uainishaji wa kompyuta kulingana na madhumuni au utendakazi umegawanywa katika madhumuni ya jumla na mashine za madhumuni maalum. Ya kwanza hutatua matatizo mengi. Inasemekana kuwa na malengo mengi kwani hufanya kazi mbali mbali. Mifano ya madhumuni ya jumla ya kompyuta ni pamoja na kompyuta za mezani na kompyuta ndogo.
Kompyuta zenye madhumuni maalum hutatua matatizo mahususi pekee. Zimeundwa kutekeleza majukumu mahususi pekee. Mifano ya kompyuta zenye madhumuni maalum inaweza kujumuisha vikokotoo na kihesabu pesa.
Mipango ya kuchakata data
Uainishaji wa kompyuta kwa kuchakata data. Kulingana na mipango ya usindikaji wa data, vifaa vinagawanywa katika analogi, dijiti au mseto.
Kompyuta za analogi hufanya kazi kwa kanuni ya kipimo, ambapo vipimo hubadilishwa kuwa data. Vifaa vya kisasa vya analogi kwa kawaida hutumia vigezo vya umeme kama vile volti, kinzani, au mikondo kuwakilisha idadi iliyochakatwa. Kompyuta kama hizohazihusiani moja kwa moja na nambari. Hupima viwango vya kimwili vinavyoendelea.
Kompyuta za kidijitali ni zile zinazofanya kazi na taarifa, nambari au vinginevyo, zikiwakilishwa katika umbo la dijitali. Vifaa kama hivyo huchakata data katika thamani dijitali (katika sekunde 0 na 1) na kutoa matokeo kwa usahihi na kasi zaidi.
Vifaa mseto ni pamoja na utendakazi wa kipimo cha kompyuta ya analogi na utendakazi wa kuhesabia wa kifaa dijitali. Mashine hizi hutumia vipengee vya analogi kwa madhumuni ya kompyuta na vifaa vya kuhifadhi dijitali kwa uhifadhi.
Uainishaji wa kompyuta kwa nguvu na saizi
Kompyuta zinapatikana kwa ukubwa tofauti na kwa sababu ya tofauti hizi, hufanya kazi mbalimbali zikiwa na uwezo tofauti.
Uainishaji wa kumbukumbu ya kompyuta kwa aina:
- Kompyuta ndogo.
- Kompyuta ndogo.
- Kompyuta kuu.
- Fremu kuu.
- Kompyuta za rununu.
Kompyuta ndogo. Wao ni ndogo na ya bei nafuu kuliko mainframes na kompyuta kubwa, lakini pia chini ya ufanisi. Kwa mfano, kompyuta za kibinafsi (Kompyuta) na vifaa vya mezani.
Kompyuta ndogo. Hizi ni kompyuta za ukubwa wa kati ambazo zinagharimu kidogo kuliko kompyuta kuu na kompyuta kuu. Kwa mfano, mashine za kati za IBM.
Vifaa vya mkononi. Uainishaji wa kompyuta za kibinafsi ni laptops na netbooks za ukubwa wa kati zilizowekwa kwenye paja la mtumiaji wakati wa kazi, vifaa vidogo vidogo vinavyoweza kushikiliwa kwa mikono -simu za mkononi, vikokotoo na visaidia binafsi vya kidijitali (PDAs).
Kompyuta za mfumo mkuu. Hizi ni mifumo mikubwa ya kompyuta ya gharama kubwa sana. Huchakata data kwa haraka na ni nafuu zaidi kuliko kompyuta kuu.
Kompyuta kuu. Mashine za kasi zaidi ni ghali sana kwa sababu hufanya hesabu nyingi za hisabati. Zinatumika kuchakata kiasi kikubwa sana cha data.
Kompyuta kuu yenye kasi zaidi na yenye nguvu zaidi ni ghali sana na hutumika kwa programu maalum zinazohitaji mahesabu makubwa ya hisabati, kama vile utabiri wa hali ya hewa. Utumizi mwingine wa kompyuta kubwa zaidi ni pamoja na michoro inayosonga, hesabu za mabadiliko ya maji, utafiti wa nishati ya nyuklia na uchunguzi wa mafuta.
Tofauti kuu kati ya kompyuta kuu na mfumo mkuu ni kwamba ya kwanza inaelekeza nguvu zake zote kwa kazi chache mahususi, huku mifumo kuu ya kompyuta hutumia uwezo wake kuendesha programu nyingi kwa wakati mmoja. Kompyuta ya mfumo mkuu ni kubwa sana na ya gharama kubwa, yenye uwezo wa kusaidia mamia au hata maelfu ya watumiaji kwa wakati mmoja.
Katika safu inayoanza na kichakataji maikrofoni, kama vile saa zilizo chini na kompyuta kuu zilizo juu ya orodha, fremu kuu ziko chini kidogo ya kompyuta kuu. Kwa maana fulani, kompyuta kuu zina nguvu zaidi kuliko kompyuta kuu kwa sababu zinaauni watumiaji wengi wanaotumia wakati mmoja, lakini kompyuta kuu zinawezaendesha programu moja kwa kasi zaidi kuliko fremu kuu.
Kompyuta ndogo ndio mfumo mdogo kabisa wa kuchakata wa madhumuni ya jumla. Kompyuta ya zamani ilizindua kichakataji cha 8-bit cha 3.7MB na kichakataji cha sasa cha 64-bit katika 4.66GB.
Vifaa kama hivyo vinaweza kugawanywa katika aina mbili:
- Vifaa vya mezani.
- Mitambo inayobebeka.
Tofauti ni kwamba chaguo zinazobebeka zinaweza kutumika unaposafiri wakati kompyuta za mezani haziwezi kubebeka.
Shirika kwa idadi ya vichakataji vidogo
Kulingana na idadi ya vichakataji vidogo, kompyuta zinaweza kugawanywa katika:
- Mfuatano.
- Sambamba.
Kompyuta za mfululizo - kazi yoyote inayofanywa kwenye vifaa kama hivyo hufanywa na kompyuta ndogo pekee. Wengi wa vifaa hivi ni kompyuta zinazofuatana, ambapo kazi yoyote hukamilisha maagizo ya mfuatano kuanzia mwanzo hadi mwisho.
Kompyuta sambamba zina kasi kiasi. Aina mpya za mashine zinazotumia idadi kubwa ya wasindikaji. Wasindikaji hufanya kazi tofauti kwa kujitegemea na wakati huo huo kuongeza kasi ya programu ngumu. Kompyuta sambamba zinalingana na kasi ya kompyuta kubwa kwa gharama ya chini zaidi.
BIT kutengana
Huu ni uainishaji wa kompyuta kulingana na urefu wa maneno. Nambari ya binary inaitwa BIT. Neno ni kundi la bits ambazo zimedhamiriwakwa kompyuta. Idadi ya biti katika neno (au urefu wa neno) huamua uwakilishi wa herufi zote kwenye biti hizo. Urefu wa maneno huanzia biti 16 hadi 64 kwenye kompyuta nyingi za kisasa.
Nambari ya binary au biti ndiyo sehemu ndogo zaidi ya maelezo kwenye kompyuta. Hutumika kuhifadhi taarifa na kuweka kuwa kweli/sivyo au kuwasha/kuzima. Biti ya mtu binafsi ina thamani ya 0 au 1, ambayo kwa kawaida hutumiwa kuhifadhi data na kutekeleza maagizo katika vikundi vya baiti. Kompyuta mara nyingi huainishwa kulingana na idadi ya biti inayoweza kuchakata kwa wakati mmoja, au kwa idadi ya biti kwenye anwani ya kumbukumbu.
Mifumo mingi hutumia baiti nne za biti nane kuunda neno la biti 32. Thamani ya kidogo kawaida huhifadhiwa juu au chini ya kiwango maalum cha malipo ya umeme kwenye capacitor ndani ya moduli ya kumbukumbu. Kwa vifaa vinavyotumia mantiki chanya, thamani ya 1 (ya kweli au ya juu) ni voltage chanya inayohusiana na ardhi ya umeme, na thamani ya 0 (sio sahihi au chini) ni 0.
Typology kwa eneo la maombi na watumiaji
Uainishaji wa kompyuta katika ulimwengu wa kisasa unategemea matumizi na madhumuni yake. Pia juu ya watumiaji wangapi watatumia mashine katika kazi zao. Vifaa vimeainishwa kulingana na programu:
- Magari yenye madhumuni maalum.
- Kompyuta za madhumuni ya jumla.
Za awali zimeundwa ili kukidhi mahitaji ya kazi au programu mahususi. Maagizo,zinazohitajika kufanya kazi maalum huhifadhiwa kwa kudumu kwenye kumbukumbu ya ndani ili iweze kukamilisha kazi kwa amri moja. Kompyuta hii haina chaguo za ziada na kwa hivyo ni nafuu.
Kompyuta za madhumuni ya jumla zimeundwa kukidhi mahitaji ya programu nyingi tofauti. Kwenye mashine hizi, maagizo yanayohitajika kufanya kazi fulani yamechomekwa kwenye kumbukumbu ya ndani kabisa. Wakati kazi moja imekamilika, maagizo ya kazi nyingine yanaweza kupakiwa kwenye kumbukumbu ya ndani kwa ajili ya usindikaji. Mashine hii ya madhumuni ya jumla inaweza kutumika kuandaa malipo, usimamizi wa orodha, ripoti ya mauzo, n.k.
Uainishaji wa kompyuta za kibinafsi kulingana na idadi ya watumiaji:
- Hali ya mtumiaji mmoja - mtumiaji mmoja pekee anaweza kutumia rasilimali wakati wowote.
- Hali ya watumiaji wengi - iliyoshirikiwa kompyuta moja na watumiaji kadhaa wakati wowote.
Mtandao wa kompyuta - mashine kadhaa zinazojiendesha zilizounganishwa zinazotumiwa na watumiaji wengi wakati wowote.
Vigezo vya firmware
Vifaa ni viambajengo halisi vinavyounda mfumo wa kompyuta. Uainishaji wa programu ya kibinafsi ya kompyuta hugawanya programu na data inayohusiana ya maunzi ya kompyuta.
Vifaa na programu zina uhusiano unaolingana, kumaanisha kuwa bila programu ya Kompyutamdogo sana, na bila vifaa, programu haitafanya kazi kabisa. Wanahitajiana ili kutimiza uwezo wao.
Uainishaji wa programu za Kompyuta:
- Mfumo endeshi ni programu inayomruhusu mtumiaji kudhibiti maunzi bila kutafakari utata wake.
- Programu za matumizi - fanya kazi mahususi zinazohusiana na usimamizi wa vifaa. Uainishaji wa programu za kompyuta kulingana na aina hii ni pamoja na programu za kubana, viunda, vitenganishi na zana zingine za kudhibiti diski.
- Programu za maktaba ni maktaba zilizokusanywa za taratibu zinazotumika sana. Kwenye mfumo wa Windows, kwa kawaida hubeba kiendelezi cha faili cha DLL na mara nyingi hujulikana kama maktaba za wakati wa utekelezaji.
- Watafsiri - Bila kujali lugha au aina ya lugha ambayo mtumiaji hutumia kuandika programu, lazima ziwe katika msimbo wa mashine ili kutambuliwa na kutekelezwa na kompyuta.
- Programu ya maombi kwa kawaida hutumika kwa kazi zilizo na muunganisho wa ulimwengu nje ya kifaa.
Uainishaji wa Kifaa cha Kompyuta hupanga kompyuta kulingana na aina za maunzi, kama vile diski kuu ambayo imeunganishwa kwenye kompyuta, chochote kinachoweza kuguswa kimwili. CD, kufuatilia, kichapishi, na kadi ya video zote ni mifano ya maunzi ya kompyuta. Bila maunzi yoyote, kompyuta haitafanya kazi na programu haitafanya kazi.
Vifaa na programuprogramu huingiliana: programu huambia maunzi ni kazi gani inapaswa kufanya.
Uainishaji wa utoaji wa kompyuta kulingana na aina ya kifaa:
- vifaa vya kuingiza;
- hifadhi;
- inachakata;
- usimamizi;
- nje.
Tabia ya kumbukumbu ya kompyuta
Kumbukumbu ya kompyuta ni kama ubongo wa binadamu unaotumika kuhifadhi data na maagizo. Kumbukumbu ya kompyuta imegawanywa katika seli ndogo sana. Kila moja ya hizi za mwisho ina eneo la kipekee, kila eneo lina anwani ya kudumu ambayo ni kati ya 0 hadi 65535.
Kompyuta hutumia aina tatu za kumbukumbu:
- Kumbukumbu ya akiba ni kumbukumbu ya kasi ya juu inayoongeza kasi ya kichakataji. Inafanya kama buffer kati ya processor na kumbukumbu kuu. Data na faili za programu zinazotumiwa mara kwa mara ambazo hutumiwa na CPU huhifadhiwa kwenye kumbukumbu ya kache. CPU inaweza kufikia data inapohitajika. Mfumo wa uendeshaji unapoanza, huhamisha baadhi ya faili na data muhimu kutoka kwa diski hadi kwenye kumbukumbu ya kache, kutoka ambapo kichakataji kinaweza kuzifikia kwa urahisi.
- Kumbukumbu ya msingi (kumbukumbu kuu). Kumbukumbu ya msingi ina faili zote na data au maagizo ambayo kompyuta inaendesha. Wakati kompyuta imezimwa, data iliyohifadhiwa kwenye kumbukumbu ya msingi inapotea milele. Uwezo wa rasilimali hii ni mdogo. Kifaa cha semiconductor kinatumika katika kumbukumbu ya msingi, ambayo ni polepole kuliko rejista. Vijamii viwili vya kuukumbukumbu - RAM na ROM.
- Kumbukumbu ya pili. Tunaijua kama ya nje. Ni polepole kuliko kumbukumbu kuu. Rasilimali hutumika kuhifadhi data na taarifa kabisa. Kichakataji hupata data ya kumbukumbu ya pili kupitia baadhi ya taratibu za I/O. Yaliyomo kwenye seli za kumbukumbu za sekondari huhamishiwa kwanza kwenye kumbukumbu kuu, na kisha CPU inaweza kuipata. Mfano wa kumbukumbu ya ziada: DVD, diski, CD-ROM, n.k.
Baada ya kusoma maelezo haya, itakuwa rahisi kwa mtumiaji kujibu swali ili kuainisha kompyuta.
Kizazi cha 5 cha kompyuta: ya sasa na yajayo
Kompyuta za kizazi cha tano zimejengwa juu ya maendeleo ya kiteknolojia yaliyopatikana katika vizazi vilivyopita vya vifaa. Utekelezaji wao umepangwa kuboresha mwingiliano kati ya watu na mashine kwa kutumia akili ya binadamu na hifadhidata zilizokusanywa tangu mwanzo wa enzi ya dijiti. Mingi ya miradi hii tayari inatekelezwa, huku mingine ikiwa bado inaendelezwa.
Uainishaji wa kompyuta za kisasa kwa vifaa vya kizazi cha 5 ni mfumo ambao una mwanzo lakini hauna mwisho, kwani vifaa vya kundi hili bado viko katika maendeleo na uvumbuzi. Maendeleo yao yalianza miaka ya 1990 na yanaendelea hadi leo. Wanatumia teknolojia katika ujumuishaji wa kiwango kikubwa (VLSI).
Waanzilishi katika kuongeza kasi ya AI ni Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook na Tesla. Matokeo ya awali tayari yanaonekana kwenye smartvifaa vya nyumbani ambavyo vimeundwa kugeuza na kuunganisha shughuli kiotomatiki katika mfumo wa usaidizi wa maisha nyumbani.
