Grafen

Grafen – jest płaską strukturą złożoną z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Ze względu na wygląd przypomina plaster miodu. Ponieważ materiał ten ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową.

Właściwości:

• Bardzo dobry przewodnik ciepła oraz elektryczności – zmierzona przewodność cieplna wynosi od 4840±440 do 5300±480 W/mK (dla porównania srebro – 429 W/mK)
• Posiada niewielką rezystancję (opór właściwy)
• Bardzo wysoka ruchliwość elektronów w temperaturze pokojowej przy założeniu jedynie rozpraszania na fononach μ = 200 000 cm²/Vs (dla porównania krzem – 1500 cm²/Vs, arsenek galu – 8500 cm²/Vs)
• Prędkość przepływu elektronów, wynosząca 1/300 prędkości światła, umożliwia badanie efektów relatywistycznych dla elektronu poruszającego się w przewodniku
• Jest prawie przezroczysty - warstwa o grubości jednego atomu pochłania 2,3% białego światła.
• Jest ponad 100 razy mocniejszy niż stal (o tej samej grubości), a zarazem tak elastyczny, że można go bez szkody rozciągnąć o 20%.
• Membrana z utlenionego grafenu nie przepuszcza gazów, nawet atomów helu, a równocześnie jest całkowicie przenikalna przez wodę (H₂O). Daje to możliwość zastosowania do filtracji w temperaturze pokojowej, np. w celu zwiększenia stężenia alkoholu bez użycia klasycznej destylacji czy wymrażania lub taniej produkcji wody pitnej z wody morskiej

Materiał ten ma szansę w wielu zastosowaniach zastąpić krzem. Naukowcy amerykańskiego Massachusetts Institute of Technology (MIT) zbudowali eksperymentalny grafenowy układ, jako mnożnik częstotliwości, co oznacza, że jest w stanie odebrać przychodzący sygnał elektryczny pewnej częstotliwości i wyprodukować sygnał wychodzący, będący wielokrotnością tej częstotliwości. W tym przypadku, układ stworzony przez MIT podwoił częstotliwość elektromagnetycznego sygnału. Testy przeprowadzone przez IBM wykazały, że tranzystor wytworzony w procesie technologicznym 240 nm jest w stanie osiągnąć częstotliwość do 100 GHz

Przeznaczenie		Przykłady urządzeń
Przetwarzanie danych		procesor
Wprowadzanie danych urządzenia wejścia		klawiatura, mysz komputerowa
Wyprowadzanie informacji urządzenia wyjścia		monitor, drukarka, głośnik, słuchawki
Przechowywanie informacji pamięci masowe		dysk twardy,dyskietka, płyta CD i DVD, pamięć Flash
Przetwarzanie obrazu		skaner, aparat fotograficzny kamera, touch-pad, tablet
Wymiana informacji	Urządzenia komunikacyjne – przewodowe	karta sieciowa, modem, terminal ISDN
	Urządzenia komunikacyjne - bezprzewodowe	GPS, karta sieciowa radiowa, telefon komórkowy

Karta dźwiękowa

Karta dźwiękowa – komputerowa karta rozszerzeń, umożliwiająca rejestrację, przetwarzanie i odtwarzanie dźwięku. Poprawnym jest też równie często stosowany termin karta muzyczna.

Najbardziej znaną grupą kart dźwiękowych jest seria Sound Blaster firmy Creative Labs.

Obecnie układy dźwiękowe wystarczające do zastosowań amatorskich są zazwyczaj wbudowywane w płytę główną komputera, a nie stanowią karty rozszerzenia. Z powodów historycznych są jednak określane mianem zintegrowana karta dźwiękowa. Pojawiły się również zewnętrzne karty dźwiękowe podłączane do komputera przez port USB.

Karta graficzne

Karta graficzna – karta rozszerzeń komputera odpowiedzialna za renderowanie grafiki i jej konwersję na sygnał zrozumiały dla wyświetlacza.  Podzespół ten jest też nazywany kartą VGA.

Pierwsze karty graficzne potrafiły jedynie wyświetlać znaki alfabetu łacińskiego ze zdefiniowanego w pamięci karty generatora znaków – tryb tekstowy.

Kolejna generacja kart graficznych potrafiła już wyświetlać w odpowiednim kolorze poszczególne punkty (piksele) – tryb graficzny.
Nowoczesne procesory graficzne udostępniają wiele funkcji ułatwiających i przyśpieszających pracę programów. Możliwe jest narysowanie odcinka, trójkąta, wieloboku, wypełnienie ich zadanym kolorem lub wzorem, tzw. akceleracja 2D.

Większość kart na rynku posiada również wbudowane funkcje ułatwiające tworzenie obrazu przestrzeni trójwymiarowej, tzw. akceleracja 3D. Niektóre posiadają zaawansowane algorytmy potrafiące na przykład wybrać tylko widoczne na ekranie elementy z przestrzeni.

Większość kart graficznych (i wszystkie współczesne) składają się z następujących elementów:

• Procesor graficzny odpowiedzialny za generowanie obrazu w pamięci obrazu
• Pamięć obrazu – bufor ramki przechowuje cyfrowe dane o obrazie, tekstury, dane geometrii sceny, etc
• Pamięć ROM – pamięć przechowująca dane (np. dane generatora znaków) lub firmware karty graficznej, obecnie realizowana jako pamięć flash EEPROM
• RAMDAC przetwornik cyfrowo-analogowy – odpowiedzialny za przekształcenie cyfrowych danych z pamięci obrazu na sygnał sterujący dla monitora analogowego; w przypadku kart wyłącznie z wyjściem cyfrowym RAMDAC nie ma zastosowania.
• Interfejs do systemu komputerowego – umożliwia wymianę danych i sterowanie kartą graficzną – zazwyczaj PCI, AGP, PCI-Express
• Interfejs na slocie karty graficznej – zazwyczaj P&D, DFP, VGA, DVI, HDMI, DisplayPort
  
  

Karta sieciowa

Karta sieciowa – karta rozszerzenia, która służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Karty NIC pracują w określonym standardzie, np. Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet, 100VGAnylan.

Karta sieciowa pracuje tylko w jednym standardzie np. Ethernet. Nie może pracować w dwóch standardach jednocześnie np. Ethernet i FDDI. Obecnie ze względu na wyraźną dominację standardów rodziny Ethernet pojęcie karty sieciowej i karty Ethernet bywa mylnie utożsamiane.

Karty sieciowej z interfejsem USB

• Duża popularność portu USB wykorzystywana w większości komputerów PC i Laptopów.
• Nie wymaga ponownego uruchamiania komputera, po podłączeniu karty sieciowej oraz możliwość podłączenia karty w czasie, kiedy komputer jest uruchomiony. Ale są komputery gdzie karty można wymieniać bez wyłączania.
• Możliwość przesyłania danych, zarówno drogą przewodową jak i bezprzewodową .
• Można być pewnym że po jej rozłączeniu i zamknięciu w klatce Faradaya nie wysyła już informacji

Urządzenia peryferyjne

Urządzenie peryferyjne - dowolna część komputera inna niż procesor (CPU) i pamięć operacyjna, czyli są to np. klawiatura, monitor, mysz, drukarka, skaner, napęd taśmowy, mikrofon, głośnik, aparat fotograficzny, dżojstik, kamera internetowa.

Szybka pamięć robocza, jak RAM, ROM czy, dawniej, rdzeń, nie może być określana mianem urządzenia peryferyjnego. Współczesne określenie "urządzenie" jest ogólniejsze w tym sensie, że jest odnoszone do obiektów takich, jak dalekopis, RAM-drive czy karta sieciowa.

Niektórzy argumentują, że z nadejściem komputera osobistego (PC) płyta główna, dysk twardy, klawiatura, mysz i monitor są częściami podstawowego systemu komputerowego i stosują termin "urządzenie peryferyjne" do dodatkowych, opcjonalnych komponentów maszyny.

Co oznacza słowo socket?

 Co oznacza słowo socket.  Jakie znaczenie ma to pojęcie dla prawidłowego doboru procesora i płyty głównej?

Gniazdo procesora jest to rodzaj złącza znajdującego się na płycie głównej; pełni ono rolę interfejsu pomiędzy procesorem a pozostałymi elementami systemu komputerowego umożliwiając jego współpracę z systemem za pośrednictwem odpowiednich magistrali i układów znajdujących się na płycie głównej.
Na każdej płycie głównej musi być przynajmniej jedno takie gniazdo; determinuje ono rodzaj procesora, jaki jest przez nią obsługiwany.
Producenci wyposażają swoje płyty w różne wersje gniazd umożliwiających zastosowanie jednego z dostępnych procesorów, przy czym rodzaj procesora często zależy również od zainstalowanego na płycie chipsetu. Dla procesorów Pentium i jego poprzedników stosowano jednakowe podstawki, jednak począwszy od procesora Pentium II, zaczęto projektować inne, zależnie od producenta.
Typ gniazda dla procesora musi być zgodny z określonym procesorem. Dla danego typu gniazda charakterystyczny jest kształt, napięcie rdzenia, prędkość magistrali systemowej oraz inne cechy.

 

Płyta główna i jej funkcje

 

Płyta główna - obwód drukowany urządzenia elektronicznego, na którym montuje się najważniejsze elementy, umożliwiając komunikację wszystkim pozostałym komponentom i modułom.
W komputerze na płycie głównej znajdują się: procesor/y, pamięć operacyjna lub gniazda do zainstalowania tych urządzeń oraz gniazda do zainstalowania dodatkowych płyt zwanych kartami rozszerzającymi (np. PCI), oraz gniazda do urządzeń składujących (dyski twarde, napędy optyczne itp.), złącze klawiatury i zasilacza. W niektórych konstrukcjach także gniazda do innych urządzeń zewnętrznych do których sprzęt znajduje się na płycie głównej (port szeregowy, port równoległy, USB).

BIOS i jego funkcje

BIOS – podstawowy system wejścia-wyjścia zapisany w pamięci stałej zestaw podstawowych procedur pośredniczących pomiędzy systemem operacyjnym a sprzętem. Jest to program zapisany w pamięci ROM płyty głównej oraz innych kart rozszerzeń takich jak np. karta graficzna.

Obecnie większość BIOS-ów zapisywana jest w pamięciach typu EEPROM, co umożliwia ich późniejszą aktualizację.

W wypadku płyty głównej BIOS testuje sprzęt po włączeniu komputera, przeprowadza POST, zajmuje się wstępną obsługą urządzeń wejścia/wyjścia, kontroluje transfer danych pomiędzy komponentami takimi jak dysk twardy, procesor czy napęd CD-ROM. Inicjuje program rozruchowy. BIOS potrzebny jest w komputerach osobistych

ze względu na architekturę płyt głównych, gdzie dzięki ACPI kontroluje zasilanie, jak również monitoruje temperaturę itp.

USB

 

USB - rodzaj sprzętowego portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i porty równoległe. Został opracowany przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM i DEC

PCI

PCI - magistrala komunikacyjna służąca do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC

RAM

RAM - podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej. Choć nazwa sugeruje, że oznacza to każdą pamięć o bezpośrednim dostępie do dowolnej komórki pamięci , ze względów historycznych określa ona tylko te rodzaje pamięci o bezpośrednim dostępie, w których możliwy jest wielokrotny i łatwy zapis, a wyklucza pamięci ROM (tylko do odczytu) i EEPROM których zapis trwa znacznie dłużej niż odczyt, pomimo iż w ich przypadku również występuje swobodny dostęp do zawartości
 

HDD

HDD - rodzaj pamięci masowej, wykorzystujący nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" wynika z zastosowania twardego materiału jako podłoża dla właściwego nośnika, w odróżnieniu od dyskietek w których nośnik magnetyczny naniesiono na podłoże elastyczne

 

CPU

CPU - urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora