Computeren

Computerens historie

Computeren har gennem tiden haft en lang udvikling. Den første computer fyldte et stort rum og vejede 30tons. Idag har vi en langt bedre computer i vores lomme, som vi også kan ringe fra! Den aller første computer hed ENIAC (Electrical Numerical Integrator And Calculator), som blev bygget i 1946. Den bestod af radiorør, modstande, kondensatorer, relæer og manuelt betjente kontakter. Computeren blev udviklet til militære formål under 2. verdenskrig. Den kunne udføre 100.000 operationer pr. sekund, som var utroligt revolutionerende. I 1948 blev en anden computer ved navn Manchester "baby" bygget på Manchester Universitet og interessen for computere steg i stor stil.

Computeren var som sagt bygget med radiorør, til at styre operationer, ved hjælp af en "tændt" eller "slukket" funktion. I 1947 blev transistoren opfundet op Bell laboratoriet i USA, som har haft den største betydning for computerens videreudvikling. Transistorens eksistens betød, at computeren nu kunne laves langt mindre og brugte mindre strøm. Derudover var de tidligere radiorør meget ustabile, da de ofte gik i stykker og dette løste transistoren også.

I 1960 producerede IBM sin første 1401 model, som var baseret på transistorer. IBM producede mange maskiner af denne model og de blev efterhånden brugt mange steder. IBM fremstillede hulkortmaskiner til offentlige myndigheder, større virksomheder og koncerner. Dette gjorde, at IBM tog førerstillingen på markedet for mainframes. Hulkortet blev opfundet til lagring af data. Hulkortet var et kort af karton, hvor der var indprintet huller og en maskine kunne derefter læse kortet og overføre det til instrukser.

Maskinerne var stadig meget store og det krævede et stort rum, for at kunne opretholde en maskine. I 1958 udviklede Texas instruments det første komponent, som kunne indeholde flere transistorer. Dette betød at maskinerne blev betydeligt mindre. IBM benyttede dette til, at gøre deres maskiner stærkere og større, hvor firmaet Digital Equipment Corporation(DEC) udviklede maskiner, so var betydeligt mindre. Selvom den havde størrelse, som på en vaskemaskine, var det set en som mini-computer.

I 1971 blev CPU'en udviklet af IC virksomheden (Integrated Circuits), som var den første mikro-processor. Førhen var computeren centralenhed meget stor og var fordelt ud over flere chips, men IC samlede det til en enkelt chip. Gordon Moore fra Intel opstillede en teori omkring hastigheden af udviklingen af teknologi baseret på antallet af transistorer i en chip. Moores lov lød på, at antallet af transistorer i en chip fordobles hver 18 måned. Denne lov har holdt stik op til omkring 2010.
Opfindelsen med størst betydning for computeren i 1970'erne var IBM, som opfandt RAM (Random Access Memory) og ROM (Read only memory). Dette betød at hulkort ikke længere var nødvendige og man kunne nu udvikle langt mindre og effektive computere.

I 1977 kom Apple på markedet med deres første mikro computer, som kunne vise farvegrafik. Den var dog dyrere end konkurrenternes produkter, men den havde dog også bedre egenskaber. Der blev udviklet ny software til Apple maskinen, som betød at mindre virksomheder fik stor interesse for computeren. Op til 1983 havde der været en eksplosiv udvikling i salget af mikro-computere og IBM følte sig pressede. De etablerede i 1981 en ny enhed, som skulle kunne konkurrere med Apple. Denne enhed er kendt som PC'en(Personal Computer). IBM havde dog ikke overskud til, at udvikle et operativ system selv, så de var åbne for samarbejde med virksomheder, som havde et funktionelt operativ system. IBM valgte at samarbejde med Bill Gates og Paul Allen fra Microsoft, som havde DOS (Disk Operating System) operativ systemet.

Denne aftale var til stor fordel for Microsoft, da de havde aftalt sig til en afgift, hver gang der blev solgt en enhed hos IBM med MS-DOS. PC'en voksede Apple over hovedet med tiden, da IBM havde en langt mere stærkt markedsføring og samarbejde med andre virksomheder, som var interesserede i at sælge deres produkter. Apple havde en lukket holdning til dette og kunne ikke følge med.

Computerens dele

Vores opgave lød på, at skille en computer ad og samle den igen. Undervejs har jeg taget billeder af processen, som du kan se nedenunder.

Billede af en samlet Dell computer

Selve computeren består følgende dele:

• Motherboard (bundkort)

Bundkortet er computerens mest centrale enhed, som alle komponenterne er tilkoblet, for at få forbindelsen mellem hinanden skabt.

• HDD(Harddisk drev)

Dette er computerens langtidshukommelse, hvor data kan blive gemt og hentet, når brugeren ønsker det.

• Diskdrev

• ROM (Read Only Memory)

På denne del af computeren ligger opstarts proceduren, hvor et styresystem kan ligges ovenpå. Denne opstartsprocedure kaldes også for BIOS, som er det første der kører, når computeren tændes.

• RAM (Random Access Memory)

Dette er computerens arbejdshukommelse, hvor data som skal tilgås nemt lagres. Læsehastigheden er langt højere på RAM end hvad HDD kan formå. Fordelen ved HDD er dog, at data kan gemmes, når computeren ikke længere er tændt. Dette kan RAM ikke og man kan derfor kalde RAM for computerens korttidshukommelse.

• CPU (Central Processing Unit)

CPU'en (kontrolenheden) afvikler instruktioner og behandler data, som er lagret på et eksternt komponent.

• Strømforsyning

• Grafikkort

Grafikkortet beregner billedet, som fremvises på en tilkoblet skærm. Eftersom kraften fra CPU'en ikke er tilstrækkelig til grafikberegninger, har man valgt at installere en GPU(Graphics Processing Unit) i grafikkortet. 

Harddisken afmonteres

RAM afmonteres (2x)

CPU køleren tages af

CPUen fra Dell computeren

Grafikkortet afmonteres

Motherboard batteriet tages ud

Strømforsyningen afmonteres

Diskdrevet afmonteres

Northbridge afmonteres fra motherboard

Her er computeren skilt fra hinanden

Vi besluttede os for ikke at tage motherboardet ud.

Computerens ydelse

En computers ydelse består af mange aspekter, som man kan afgøre computerens ydelse ud fra. Dette indebærer f.eks. Responstid, Processor hastighed, Tilgængelighed, Størrelse og Vægt, CPU ydelse pr watt, skalerbar, Latens, Båndbredde og Strømforbrug.

Transistorer

Elektrisk komponent, som blev opfundet med formålet, at udskifte radiorøret i datidens store computere. Denne opfindelse gjorde det muligt for, at computeren er blevet til den, som vi kender den idag. Hvis ikke man havde kunne mindske størrelsen på computeren, havde vi formegentlig først fået PC'en langt senere.
Transistoren er en form for kontakt, som fortæller om den er tændt eller slukket med et elektrisk signal.

Von Neumann modellen
Efter Von Neumann's model kan computerens hardware beskrives med fem hovedelementer.

• Input (tastatur, mus, scanner, digitalt kamera)

Inputtet gør det muligt for omverdenen, at kommunikere med computeren. Inputtet sørger for, at computeren får brugervalgt data, som den kan arbejde med.

• Output 

Outputtet gør det muligt for omverdenen at se computerens data. Dette kan være i form af f.eks. en skærm eller en printer. 

• CPU 

• Arbejdslager (RAM)

• Faste lagre (diskette, harddisk, optiske drev.

Nutidig model af Von Neumanns computerarkitektur.

Moores lov

Moore's lov har vist sig at være overraskende præcis indenfor udviklingen af teknologi. Moore's lov er demonstreret på understående graf.

University of wisconsin, Madison

Moore's lov er, at antallet af transistorer i en chip fordobles ca. hver 18 måned. Dette skyldes, at teknologien udvikles, så afstanden mellem transistorer i chips formindskes.