Tổng quan về Công nghệ thông tin

HaVietAnh(I92C) 21/9/2010, 09:29

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công ty nổi tiếng chuyên sản xuất PC, như IBM, Dell, Compact, HP … Ở Việt Nam, chúng ta phần lớn dùng hàng lắp ráp có nguồn gốc từ Đông Nam Ă hoặc từ Trung Quốc. Ngày nay máy vi tính đã trở thành một thiết bị hữu dụng và không thể thiếu đối với mỗi doanh nghiệp, với mỗi cơ quan. Tuy nhiên không phải ai đã từng sử dụng máy vi tính đều nắm bắt được kiến trúc của nó. Một câu hỏi thường được đặt ra là, trong một máy tính PC thông thường nó sẽ gồm những thiết bị nào và chúng hoạt động ra làm sao? Chúng ta sẽ cùng nhau làm rõ từng phần của câu hỏi.
Một máy tính cá nhân sẽ gồm các thành phần cơ bản sau:
- PC Tower ta thường được gọi là CPU hay “Cây”.
- Màn hình (monitor)
- Bàn phím (Keyboard)
- Chuột (Mouse)
- Loa (Speaker)
…
Trong các thành phần trên thì CPU là quan trọng hơn cả; nó quyết định đến tốc độ, hiệu năng, khả năng xử lý của máy vi tính. Tại sao PC lại có sức mạnh to lớn đến thế? Chúng ta sẽ cùng nhau xem xét cấu tạo bên trong của nó để từ đó đưa ra câu trả lời thích hợp. Một CPU Tower sẽ có các thành phần cơ bản sau:
• CPU (Central Processing Unit - Bộ xử lý trung tâm): Đây có thể coi là thiết bị quan trọng bậc nhất trong CPU Tower, nó đóng vai trò là bộ não của máy vi tính. Chuyên nhận dữ liệu để tính toán, xử lý, rồi gửi kết quả ra các thiết bị tương ứng như màn hình, ổ cứng, máy in … Tốc độ xử lý của CPU là nhân tố quyết định tốc độ làm việc của PC. Một số loại CPU mà chúng ta thường gặp như Pentium I, II, III, 4; celeron … Trên thế giới Intel và AMD là hai công ty lớn nhất chuyên sản xuất CPU, hầu hết các máy tính PC đều sử dụng CPU của hai hãng này.
• Memory - bộ nhớ: Khi nói về bộ nhớ của máy vi tính chúng ta phải hiểu đó là bộ nhớ trong gồm RAM (Read Access Memory - bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên), ROM (Read Only Memory – Bộ nhớ chỉ cho phép đọc), BIOS (Basic Input/Output system - hệ thống vào ra cơ bản), Caching - bộ nhớ đệm tốc độ cực cao nối trực tiếp với CPU. Bộ nhớ trong thường có dung lượng lưu trữ thấp, nhưng tốc độ xử lý rất nhanh. Trong quá trình hoạt động CPU sẽ sử dụng bộ nhớ trong để nạp các thông tin cần xử lý vào đó. Chúng ta có thể hình dung bộ nhớ trong như một chiếc bảng, để giải quyết một bài toán chúng ta sẽ ghi chép đề bài, phân tích, đưa ra lời giải trên chiếc bảng đó. Nếu bảng càng rộng sẽ giải quyết càng nhiều bài toán cùng một lúc, với thời gian càng nhanh. Vì bảng lớn sẽ tiết kiệm được thời gian lau bảng. Với máy vi tính bộ nhớ trong càng lớn thì tốc độ xử lý sẽ càng cao.
• Bộ nhớ ngoài: Cần phân biệt bộ nhớ trong với bộ nhớ ngoài, bộ nhớ ngoài thường có dung lượng lưu trữ rất lớn, tuy nhiên tốc độ xử lý lại chậm; đĩa cứng, CD Room, USB, đĩa mềm (floppy drive) chính là những thiết bị lưu trữ ngoài. Trong một số trường hợp máy vi tính sẽ sử dụng một phần bộ nhớ ngoài để lưu trữ các thông tin đang được xử lý, khi đó phần bộ nhớ này sẽ trở thành bộ nhớ trong và được gọi là bộ nhớ ảo – virtual memory.
• Motherboard – bo mạch chủ: Khi bạn mở tung một chiếc CPU bạn sẽ quan sát thấy một bảng mạch điện tử rất lớn, trên đó cắm rất nhiều thiết bị khác nhau. Bảng mạch điện tử đó người ta gọi là main hay bo mạch chủ
Trên motherboard này ta quan sát thấy có khe cắm Socket cho bộ xử lý (CPU), có khe cắm cho Memory (RAM), có BIOS và nhiều khe cắm khác mà chúng ta sẽ nghiên cứu ở phần tiếp theo (ví dụ: IDE – cho ổ cứng, AGP – cho card màn hình, các bus tốc độ cao PCI …)
• Slot – khe cắm: bản chất nó như một ổ điện nhiều chân được dùng làm chỗ cắm cho các thiết bị. Các slot này đều nằm trên bo mạch chủ, được phân thành các khối khác nhau:
+ IDE - Integrated Drive Electronics: Slot này dùng để cắm ổ cứng, ổ đĩa mềm hoặc CD Rom.
+ AGP - Accelerated Graphics Port: slot này dùng để kết nối card màn hình với máy vi tính, có tốc độ rất lớn do việc xử lý hình ảnh đòi hỏi tốc độ cao.
+ SCSI - Small computer system interface: Slot này dùng để cắm thêm các thiết bị khác vào máy vi tính, chẳng hạn như máy scanner.
• Sound card – card âm thanh: Đây là thiết bị dùng để ghi và phát ra âm thanh, về bản chất nó thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu âm thanh từ tương tự sang tín hiệu số và ngược lại. Nếu không có soundcard máy vi tính chỉ phát ra những âm thanh dạng bíp bíp mà thôi.
• Graphic card – card đồ hoạ: Đây là thiết bị giúp hiển thị hình ảnh, màu sắc trên màn hình. Về bản chất nó chuyển đổi dữ liệu hình ảnh thành những khuôn dạng sao cho có thể hiển thị được. Một card màn hình sẽ có bộ nhớ để lưu trữ, có thể là bộ nhớ riêng hoặc có thể sử dụng một phần bộ nhớ của RAM. Card đồ hoạ có tốc độ xử lý là rất lớn nên nó cần có bộ phận làm mát gồm quạt, heatsink.

Ngày nay trên motherboard người ta thường tích hợp (on – chip) các card âm thanh và card đồ hoạ. Khi cài đặt hệ điều hành ta cần chú ý cài đặt driver cho hai loại card này, khi đó chúng ta mới có thể hiển thị hình ảnh đa màu sắc cũng như có thể nghe được những file ca nhạc yêu thích.
Ở phía sau CPU ta quan sát thấy có khá nhiều cổng nối khác nhau, có thể là cổng PS/2 dùng để nối chuột và bàn phím. Cổng USB, cổng nối tiếp Serial, cổng song song Parallel, cổng mạng network, cổng VGA để nối với màn hình, cổng để cắm loa, mic, cổng nối modem dial up, một quạt khá lớn để làm mát cho CPU, một nguồn Power Supply để cung cấp điện…
Như vậy ta đã xét một cách khái quát các thành phần cơ bản bên trong CPU Tower. Nó gồm một bo mạch chủ để liên kết các thiết bị, một khối xử lý trung tâm (CPU) để xử lý dữ liệu, bộ nhớ trong (RAM, ROM, BIOS, Caching) để lưu trữ các thông tin đang được xử lý, graphic card, sound card để xử lý hình ảnh và âm thanh, bộ nhớ ngoài (ổ cứng, đĩa mềm, CD ROM) để chứa dữ liệu dung lượng lớn, các khe cắm (AGP, IDE, SCSI) để ghép nối các thiết bị như máy in, máy scanner, camera, máy ảnh… Nhìn chung CPU Tower là một khối thiết bị đa dạng và phức tạp, đóng vai trò quyết định hiệu năng, tốc độ của máy vi tính. CPU Tower sẽ nhận dữ liệu từ khối thiết bị vào (bàn phím, chuột …) sau đó sẽ xử lý dữ liệu và gửi kết quả ra khối thiết bị ra (màn hình, máy in, loa, … ) hoặc lưu trữ trong bộ nhớ ngoài (ổ cứng, CDROM, đĩa mềm …)
Như vậy chúng ta đã nắm bắt được những thành phần, những thiết bị cơ bản nhất của một chiếc máy vi tính thông thường.

Sau khi ấn nút khởi động trên PC Power dòng điện sẽ được cung cấp và PC bắt đầu hoạt động.
Phần mềm BIOS (Basic Input/Output System - hệ thống vào ra cơ bản) được nạp sẵn trong bộ nhớ BIOS, bắt đầu làm việc. Đầu tiên nó sẽ gọi chương trình POST (Power On Self Test ). Chương trình này sẽ kiểm tra các thành phần của máy vi tính xem tình trạng của nó ra sao? Có bị thiếu hoặc bị trục trặc gì không? Các thông tin chi tiết được hiển thị ra màn hình dưới dạng text – ký tự. Đầu tiên nó sẽ kiểm tra bộ vi xử lý, bằng cách cho chạy thử vài thao tác cơ bản, sau đó POST sẽ đọc bộ nhớ CMOS (ROM), trong đó lưu trữ thông tin về dung lượng bộ nhớ, các kiểu ổ đĩa dùng trong máy. Tiếp theo POST ghi và đọc ra một số mẫu dữ liệu khác nhau đối với từng byte bộ nhớ - bạn có thể nhìn thấy các byte được hiển thị trên màn hình. Cuối cùng, POST tiến hành kiểm tra thông tin với từng thiết bị, bạn sẽ thấy các đèn báo ở bàn phím, ổ đĩa sáng nhấp nháy …
BIOS sẽ tìm chương trình bootstrap loader lần lượt trong các thiết bị (đĩa mềm, đĩa cứng, CD ROM);thứ tự tìm được thiết lập trong CMOS. Chương trình Bootstrap loader có nhiệm vụ nạp hệ điều hành được lưu trữ trong bộ nhớ ngoài (ổ cứng …) vào bộ nhớ trong (RAM). Tiếp theo bootstrap loader phân chia bộ nhớ thành vùng nhớ dàng cho hệ điều hành, vùng nhớ dành cho thông tin người dùng, vùng nhớ dàng cho các chương trình ứng dụng. Cuối cùng nó trao quyền điều khiển lại cho hệ điều hành.
Hệ điều hành bản chất là một chương trình rất phức tạp dùng để quản lý tài nguyên của máy vi tính. Mỗi khi được nạp vào bộ nhớ trong, nó sẽ thực hiện các nhiệm vụ chính sau:
Quản lý CPU – phân chia công việc, quản lý thời gian, hiệu suất hoạt động của CPU
Quản lý bộ nhớ - Xác định luồng dữ liệu vào ra bộ nhớ trong RAM, quyết định khi nào cần lấy một phần bộ nhớ ngoài để làm bộ nhớ ảo…
Quản lý thiết bị - Cung cấp giao diện kết nối giữa các thiết bị ngoài với máy vi tính. Cho phép CPU và các chương trình ứng dụng có khả năng sử dụng, khai thác các thiết bị ấy.
Giao diện ứng dụng: Cung cấp chuẩn giao tiếp giữa các chương trình ứng dụng và máy vi tính. Giúp chúng có thể trao đổi dữ liệu được với nhau, nhằm khai thác các tài nguyên của máy vi tính để phục vụ cho một yêu cầu nào đó. Giao diện người dùng: Cung cấp giao diện giúp người dùng và máy vi tính có thể nói chuyện được với nhau, ví dụ như giao tiếp bằng command line (từng dòng lệnh) hoặc giao tiếp bằng đồ hoạ (GUI) …
Sau khi hệ điều hành được nạp và được trao quyền điều khiển, ta bắt đầu có thể khai thác các tài nguyên của máy vi tính thông qua các chương trình ứng dụng (phần mềm) được cài đặt trên máy. Ví dụ như chương trình xử lý văn bản WORD, chương trình tính toán EXEL, trình duyệt web Internet Explorer … Các chương trình này muốn chạy được lại phải nạp vào bộ nhớ trong RAM, hoặc bộ nhớ ảo.
Khi ta tắt máy, hệ điều hành đầu tiên sẽ đóng tất cả các chương trình còn đang hoạt động lại. Ghi các thông tin cần thiết vào bộ nhớ nhớ ngoài, giải phóng bộ nhớ, giải phóng tài nguyên và sau đó thực hiện tắt nguồn cung cấp cho các thiết bị.

VuThanhLongI92 21/9/2010, 09:32

Hay, bài này hay quá nè, đúng là cái mình đang cần tìm, thanh kiu bạn cheers

HaVietAnh(I92C) 21/9/2010, 09:35

.Heheheh......để anh em cùng chia sẻ cùng hiểu biết thêm.......rát mong góp ý từ các bạn....^_^

kimgiap(i92c) 21/9/2010, 09:48

TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN

Nếu mớ dây nối loằng ngoằng, các bản mạch trông như mê cung khiến người chưa biết nhiều về máy tính bối rối, hãy thử tự lắp ráp chúng. Chủ đề này bắt đầu bằng việc tìm hiểu các bộ phận cấu thành nên chiếc PC.

Về tổng thể, một bộ PC bao gồm 2 phần chính là màn hình và bộ xử lý trung tâm CPU. Màn hình là nơi hiển thị kết quả xử lý và quá trình thao tác với máy tính. Còn bộ xử lý trung tâm nằm trong một hộp kim loại (gọi là case), bao gồm nhiều vi mạch điện tử, ổ lưu trữ, quạt gió... bên trong và các cổng giao tiếp (để cắm các đầu dây, ổ nhớ rời...) ở bên ngoài.

Phần màn hình

- Màn hình (Monitor): Hiện có 2 loại CRT và LCD với kích thước từ 14 inch trở lên. Màn CRT loại cong có hại cho mắt vì các tia cathode phóng trực tiếp về phía trước; màn CRT phẳng và LCD hạn chế tác hại hơn do các tia này bị phân tán. Nếu chỉ có CRT cong, người dùng có thể mua thêm tấm kính chắn với giá chỉ 2-3 chục nghìn.

- Chuột (Mouse): Đây là thiết bị ngoại vi dùng để thao tác trên màn hình máy tính. Hiện có các loại chuột bi, chuột quang, chuột không dây có gắn Bluetooth với giá dao động từ vài chục nghìn đến hơn một triệu đồng.

- Bàn phím (Keyboard): Đây cũng là thiết bị ngoại vi dùng để nhập dữ liệu. Bàn phím có nhiều loại, từ loại thường giá chưa đến một trăm nghìn tới bàn phím không dây hoặc loại có thiết kế đặc biệt giá hơn một triệu đồng.

Phần case

- Bộ vi xử lý (CPU): là trung tâm tính toán, xử lý dữ liệu của máy tính với hàng triệu phép tính/giây. Gần đây, nhiều người nhắc đến sức mạnh của vi xử lý lõi kép với 2 nhân trên một chip, giúp tốc độ tính toán nhanh hơn và do đó, giá cả cũng đắt hơn.

- Bo mạch chủ (Mainboard): là nơi để gắn các thiết bị như chip, card đồ họa, card âm thanh, ổ cứng... Nó đóng vai trò là một "trung tâm điều phối", giúp cho mọi thiết bị máy tính hoạt động nhịp nhàng và ổn định. Giá cả của bo mạch chủ tùy biến theo số thiết bị đã được tích hợp sẵn (trong các báo giá có từ "on-board").

- Ổ cứng (HDD): là nơi lưu trữ dữ liệu. Dung lượng ổ cứng càng lớn thì càng lưu được nhiều dữ liệu và giúp cho máy chạy êm khi có nhiều không gian trống.

- RAM: bộ nhớ trong tạm thời là nơi lưu mọi hoạt động của các chương trình chạy trên máy tính. Khi RAM càng lớn, các chương trình vận hành trơn tru và nhanh hơn.

- Card đồ họa (VGA): là thiết bị xử lý hình ảnh, video. Khi card đồ họa mạnh, hình ảnh hiển thị trên máy tính sẽ sắc nét và có nhiều hiệu ứng thật hơn. Những người chơi game "nặng" và hay làm việc với đồ họa sẽ yêu cầu cầu cao đối với thiết bị này. Chú ý một số mainboard đã tích hợp sẵn card đồ họa.

- Card âm thanh (Sound Card): là thiết bị xử lý âm thanh, giúp cho người dùng nghe được tiếng trên máy tính. Một số mainboard cũng tích hợp sẵn card này.

- Card mạng (Network Card): là thiết bị hỗ trợ nối mạng Internet hay mạng nội bộ. Có loại card mạng tích hợp sẵn trên bo mạch chủ, có loại card mạng rời phải mua riêng.

- Ổ đa phương tiện (CD/DVD/CDRW/DVDRW): các loại ổ CD trước đây hiện đang bị DVD "qua mặt" vì chúng có khả năng đọc cả CD lẫn DVD. Ngoài ra, nếu có nhu cầu, người dùng có thể mua loại ổ DVD đọc-ghi DVD hay đọc DVD, ghi được CD.

- Ổ mềm (FDD): loại ổ lưu trữ này hiện đang "mất giá" vì bản thân đĩa mềm lưu dữ liệu không nhiều và hay hỏng. Nếu có USB gắn ngoài, bạn không cần đến loại ổ này.

- Quạt gió (Fan): là thiết bị nhỏ nhưng rất cần thiết để làm mát những bộ phận tạo nhiệt trong quá trình hoạt động. Trục trặc ở quạt gió dễ làm thiết bị nóng quá mức và hỏng hẳn. Nhiều hãng để chỗ gắn quạt gió ở khắp mọi nơi như chip, nguồn, ổ cứng... Tuy nhiên, một quạt đường kính 120 mm ở case rộng rãi cũng có thể đảm bảo an toàn cho máy tính. Xem thêm bài này.

- Nguồn điện (Power): là nơi chuyển điện từ ngoài vào trong máy. Nguồn điện là thiết bị quan trọng trong việc giữ cho điện áp ổn định, giúp các thiết bị trong case được an toàn khi có sự cố. Nguồn điện có công suất lớn phù hợp với những máy gắn nhiều thiết bị tiêu tốn điện năng như quạt làm mát bằng nước, ổ cứng có tốc độ quay cao, ổ DVD nhiều chức năng...

Bạn cũng có thể mua thêm loa ngoài, webcam, ổ USB, ổ cứng ngoài... để phục vụ nhu cầu giải trí và làm việc của mình. Chú ý khi tự chọn mua linh kiện lắp ráp, người dùng cần xem chúng có tương thích với nhau hay không. Bạn có thể tìm thông tin trên mạng về những dòng sản phẩm này để quyết định chính xác.