Przeskocz do treści

Delta mi!

Bestiariusz informatyczny

Hardware itp.

Tomasz Idziaszek

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: wrzesień 2018
  • Publikacja elektroniczna: 1 września 2018
  • Wersja do druku [application/pdf]: (65 KB)

W piątym odcinku bestiariusza przybliżymy kilka bardziej technicznych akronimów związanych ze sprzętem komputerowym (ang. hardware). Wspominaliśmy już o ENIAC-u, jednym z pierwszych komputerów, którego nazwa też była akronimem. Przykłady innych komputerów z tamtych czasów to EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), PDP (Programmed Data Processor) i pierwszy komputer wykorzystany w biznesie LEO (Lyons Electronic Office).

obrazek

Początkowo komputery budowane były z lamp próżniowych, później z przekaźników, a następnie tranzystorów. Jednak dopiero wynalezienie w latach 60. XX wieku układu scalonego IC (Integrated Circuit), umożliwiającego upakowanie wielu takich elementów na małej przestrzeni, spowodowało prawdziwy boom komputerowy. Liczba elementów w układzie zwiększała się wykładniczo, by już dwie dekady później osiągnąć rząd miliona tranzystorów w układach wielkiej skali integracji VLSI (Very-Large-Scale Integration). Dwie popularne technologie produkcji układów to TTL (Transistor-Transistor Logic) oraz CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor).

Podstawowa część procesora to jednostka arytmetyczno-logiczna ALU (Arithmetic Logic Unit), wykonująca obliczenia zapisane w kolejnych instrukcjach programu. Rodzaj dostępnych instrukcji zależy od architektury procesora ISA (Instruction Set Architecture), przy czym wyróżnić można dwa główne rodzaje architektur CISC oraz Risc (Complex oraz Reduced Instruction Set Computing), różniące się złożonością i liczbą dostępnych instrukcji. Konkretne architektury też mają swoje akronimy, np. SPARC (Scalable Processor ARChitecture) czy ARM (Advanced RISC Machine). Część architektur udostępnia operacje wektorowe, które w celu przyspieszenia obliczeń wykonują instrukcje równolegle na wielu danych naraz SIMD (Single Instruction, Multiple Data). Istnieją też specjalne procesory DSP (Digital Signal Processor) przystosowane do szybkiego przetwarzania sygnałów (głównie audio i wideo). Specjalizowane układy scalone można też tworzyć na macierzach bramek FPGA (Field-Programmable Gate Array), programując je za pomocą języków HDL (Hardware Description Language).

W komputerach osobistych podstawowym systemem komunikującym procesor ze sprzętem był BIOS (Basic Input/Output System), który przy starcie systemu przeprowadzał test poprawności działania sprzętu POST (Power-On Self-Test). Obecnie jego rolę przejął UEFI (Unified Extensible Firmware Interface).

Pamięć RAM w komputerze dzieli się na dwa główne rodzaje: pamięci dynamiczne DRAM oraz statyczne SRAM (Dynamic oraz Static Random-Access Memory), różniące się wydajnością (i ceną). W celu odciążenia procesora stosuje się technikę bezpośredniego dostępu sprzętu do pamięci DMA (Direct Memory Access).

Sporo różnych akronimów związanych jest z technologiami pamięci masowych. Począwszy od systemów plików jak FAT (File Allocation Table) i NTFS (New Technology File System), przez interfejsy komunikacji SCSI (Small Computer System Interface, czyt. skazi) i SATA (Serial Advanced Technology Attachment), aż do mechanizmu RAID (Redundant Array of Independent Disks) łączenia wielu dysków w celu zwiększenia ich niezawodności lub wydajności. A jeśli o niezawodności mowa, to warto wspomnieć o używanych w dyskach kodach korygujących CRC (Cyclic Redundancy Check) oraz SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology), czyli systemie monitorowania i powiadamiania o błędach w działaniu dysku.

Nie może też zabraknąć nazw starszych kart graficznych, takich jak CGA (Color Graphics Adapter) czy SVGA (Super Video Graphics Array), których standaryzacji dokonywała organizacja VESA (Video Electronics Standards Association). Były podłączane do płyty głównej przez szyny PCI (Peripheral Component Interconnect) lub AGP (Accelerated Graphics Port). Współczesne karty graficzne wykorzystywane są również do zwykłych obliczeń (aktualnie głównie związanych z kopaniem bitcoinów) za pomocą technologii takich jak CUDA (Compute Unified Device Architecture).