Datidens og nutidens computer
Fortæl historien om de allerførste computere... Hvordan så de ud og hvad kunne de?
De første computere kan spores tilbage til anden verdenskrig. De var på ingen måde designet som de computere vi sidder og arbejder med i dag, men meget mere simple og meget større!
Dengang var der ikke opfundet en computerskærm - den kom først til verden i 60'erne, hvor en skærm kunne vise udskrifter af computeren arbejde.
Den tyske matematiker K. Zuze betegnes som en af fædrene til computeren og udviklede i 1941 en computer, kaldet Z3-computeren. Her blev outputtet (den data computeren har behandlet og sender tilbage) beskrevet på et slags panel med forskellige lys, der kunne blinke, tænde og slukke - dette indikerede at computeren behandlede input (den data computeren bruger for at komme frem til et output).
Hans arbejde blev dog destrueret under et bombardement i 1943, men i 60'erne kunne Zuze overvære en rekonstruktion af computeren og denne computer kan ses på Deutches Museum i München.
De første computere blev opfundet i 40'erne, under anden verdenskrig, hvor man brugte dem til at afkode fjendens kodemeddelelser. Her er Alan Turing, en engelsk professor, en vigtig mand at beskrive i forhold til computeren. Han var med til at grundlægge datalogien og det var ham, der sammen med et velsammensat team af Turing selv, polske matematikere, den britiske mester i skak samt vinderen af en kryds og tværs opgave, der blev udgivet i avisen, knækkede tyskernes ENIGMA-kode. Koden blev brugt til at de allierede styrker kunne kommunikere hvor og hvornår et angreb skulle finde sted. Ved at knække koden kunne briterne nu vide hvor og hvornår tyskerne angreb.
Der kan læses mere om Turing-maskinen her. Endvidere kan det anbefales at se filmen "The Imitation Game", der netop omhandler Turing og måden hvorpå han og sin gruppe knækkede ENIGMA-koden og var medvirkende til tyskernes nederlag.
ENIAC-computeren er også benævnt som en af verdens første elektroniske computere. Denne computer var beregnet til det amerikanske militærs missilprojekter og stod færdig i 1946. Der var dog stor diskussion om, hvem der kunne få patent på opfindelsen, da to andre computervirksomheder (Honeywell og CDC) udtrykkeligt hævdede, at de arbejdede ud fra en model, der var blevet udviklet af blandt andet fysikeren John Atanastoff i 1939.
ENIAC havde dog allerede fået patent, men retten tilbagekaldte patentet og det endte med at ingen kunne tage patent på computeren.
I 1949 kunne man for første gang tænde en computer der kunne bruges til civile formål og ikke blot til militære formål som med f.eks ENIAC-computeren.
Foto: Wikipedia
På billedet herover ses EDSAC-computeren, der er noget større end de maskiner vi sidder og arbejder med i dag. De fyldte meget mere da alt hardware for 65 år siden ikke var udviklet til at kunne passe ind i en mindre maskine.
Forklar ved hjælp af Von Neumann modellen hvordan computerens anatomi grundlæggende er den samme idag som dengang
John Von Neumann er manden som mange regner for en af foregangsmændende inden for tankegangen bag en computers opbygning.
Hans tankegang var nemlig således, at man kunne bygge en computer, der behandlede program og data på den samme måde.
Dengang var det ikke naturligt at programmerne på computeren skulle ligge på harddisken, men det var helt nyt da Von Neumann foreslog det.
Neumann mente, at hvis en computer var lavet til at udføre en enkelt type opgave, men kunne programmeres til at lave andre ting, så skulle de opbygges på ny.
Dette betød, at med Neumanns tankegang og design, så kunne man let få en computer til at udføre en anden opgave.
Det helt grundlæggende er altså at Neumann tænkte en særlig måde hvor en computer består af en regneenhed (CPU'en) og et lager (RAM), der både kan indeholde programmer og data. Det er denne opbygning, der i dag er meget anvendt i vores computere.
Ved hjælp af denne CPU, der kan modtage input og give et output kan en masse data nu beregnes og lagres i hukommelsen.
Denne måde fungerer på samme måde som vi kender det i dag hvor vi har en harddisk, hvor vores ting opbevares, RAM som husker og opbevarer den data der forekommer på computer således, at der er hurtig adgang til dataen igen, CPU der beregner input og giver det output den har beregnet sig fremtil via ALU'en.
Der er sket lidt siden Von Neumann-modellen kom frem. Neumann definerede også "busser", der kan bruges til at transportere data mellem de forskellige elementer.
I dag besidder en computer flere dele end for mange år siden - derfor er der også PCI'er (Peripheral
Component Interconnect), der bruges til at forbinde til f.eks lydkort, grafikkort m.v.
Men en af pionererne, og i manges opfattelse den vigtigste, var matematikeren John von Neumann.
Det var nemlig ham, der opfandt den grundlæggende opbygning af en computer, som vi bruger i dag. Denne opbygning kaldes 'von Neumann arkitekturen'.
Lav en oversigt over de forskellige dele i computeren, og hvad de gør. (her kan du bruge gruppens billeder)
Computeren fungerer via en række forskelligt hardware. Når man skiller en computer ad kan det se uopverskueligt ud, hvad der er hvad, men jeg vil her liste en række hardware op pg forklare hvad de enkelte dele gør og kan.
Dette er et billede af computeren når man piller kabinettet af:
Og her hvor en del af hardwaren er pillet ud således, at bundkort/motherboard kommer til syne:
Som det ses er computeren her godt pakket med forskelligt hardware samt hvordan en computer ser ud når hardwaren er pillet ud. Lad os prøve at forklare lidt om de enkelte dele.
Harddisk: Harddisken (HDD) er den type af hardware hvor al data bliver gemt på. Denne disk bliver målt i Gibabyte - GB.
Her er en oversigt over hvordan bytes måles:
1024 bytes = 1 Megabyte - MB
1024 Megabyte (Mb) = 1 Gigabyte - GB
1024 Gigabyte = 1 Terabyte - TB
Man ser blandt andet også specifikation RPM på en harddisk. Dette betyder Revolution Per Minute. Dette betegner rotationshastigheden inde i spindlen på harddisken. En harddisk med fx 8000 RPM har en spindel, der kører 360 grader 8000 gange i minuttet. Dette er relativt meget og kræver derfor også en ret god køler således, at harddisken ikke bliver overophedet.
Jo højere RPM en harddisk har, jo hurtigere kan data læses fra harddisken.
En harddisk er i dag ikke blot noget der sidder i en computer. Du kan også gå ud og købe eksterne harddiske, hvor du kan gemme filer på. Mange bruger eksterne harddiske, de tilkobler fx deres computer for at lave backup af deres filer, hvis computeren tilfældigvis skulle gå i stykker. Mange bruger den også til at indeholde film og store spil, så det ikke fylder op på computeren.
Den kan f.eks også bruges til at tilkobles et tv, så der kan optagets programmer.
CD ROM-DREV: De fleste har måske set hvordan et CD ROM-drev ser ud. Som oftest er et CD ROM-drev et drev med en tilhørende knap på computeren, hvor en "skuffe" skubbes ud og der heri kan lægges en cd-rom skive.
Flere computere i dag "fødes" uden indbygget CD ROM-drev, da man som ofte kan downloade software, spil, film eller musik uden brug af dette drev.
Drevets egenskab er, at den kan læse udefra-kommende software eller filer, der måtte ligge på CD-ROMMEN.
CPU-køler: Dette er CPU'ens køler. Hvad en CPU er vil vi finde ud af på næste billede. Kølerens egenskab er at CPU'en ikke overophedes. Det er ikke raketvidenskab.
CPU/Processor: Om CPU'en kan man sige, at det mere eller mindre er hjernen i din computer. På dansk hedder CPU, Processor. Det er den der styrer, hvor hurtigt din enhed arbehder. Når jeg siger enhed, så er det fordi, at der ikke kun er i computere at CPU'er er tilstede. De er både i din telefon, GPS, m.v.
Blandt store producenter er blandt andet INTEL og AMD. CPU står for Central Processing Unit
Når man skal se på, hvor god en processor er kigger man på hurtigheden. Dette måles i Gigahertz - GHz.
Dette sammenkobles med, hvor mange kerner processoren har. Jo flere kerner den har, jo flere programmer kan computeren eller enheden kapere at køre med samtidigt. Den kan indeholde mange kerne - 1, 2, 3 eller flere kerner.
Hvis man spiller mange spil og ser mange film kræver det selvfølgelig et godt grafikkort, men også en god processor der kan tage mange input på samme tid og outputte en masse uden computeren eller enheden går ned.
RAM: Ram i din computer kan nærmest kaldes dens korttidshukommelse.
RAM står for Random Access Memory. Jo flere RAM computeren har, jo flere programmer kan den køre på samme tid. Samtidig lagres data her og husker det således, at den ikke skal hente alle oplysninger på ny hver gang der f.eks skiftes mellem programmer. Hvis al RAM-hukommelsen er brugt op, begynder computeren at hente data fra harddisken - det er her computeren kan begynde at opføre sig sløvt og langsomt.
Der findes flere typer af RAM - blandt andet DDR2 RAM og DDR3 RAM.
Forskellen er egentlig blot, at f.eks DDR3-RAM bruger mindre strøm og har en bedre ydelse.
de fleste computere i dag er født med 4 GB RAM. Det er oftest nok til almindeligt hverdagsbrug så som at skrive opgaver, gå på nettet og have nogle forskellige programmer kørende på samme tid.
Hvis man ønsker at have flere RAM kan man oftest udvide computeren med flere RAM-blokke, så computeren kan køre hurtigere. Flere bærbare computere har i dag mulighed for at få tilført flere RAM.
PSU: PSU'en i computeren er ganske enkelt strømforsyningen. PSU står for Power Supply Unit og gør ganske enkelt det, at din computer kan tændes og slukkes.
Den gør også det, at den sender strøm ud til de enkelte dele hardware så som grafikkort, lydkort, harddisk m.fl, så disse kan virke. Alt er connectet til bundkortet/motherboardet, der i navnet indikerer, at det er moderen til al hardware og det får computeren eller enheden til generelt at fungere.
Blandt store producenter er blandt andet INTEL og AMD. CPU står for Central Processing Unit
Når man skal se på, hvor god en processor er kigger man på hurtigheden. Dette måles i Gigahertz - GHz.
Dette sammenkobles med, hvor mange kerner processoren har. Jo flere kerner den har, jo flere programmer kan computeren eller enheden kapere at køre med samtidigt. Den kan indeholde mange kerne - 1, 2, 3 eller flere kerner.
Hvis man spiller mange spil og ser mange film kræver det selvfølgelig et godt grafikkort, men også en god processor der kan tage mange input på samme tid og outputte en masse uden computeren eller enheden går ned.
RAM står for Random Access Memory. Jo flere RAM computeren har, jo flere programmer kan den køre på samme tid. Samtidig lagres data her og husker det således, at den ikke skal hente alle oplysninger på ny hver gang der f.eks skiftes mellem programmer. Hvis al RAM-hukommelsen er brugt op, begynder computeren at hente data fra harddisken - det er her computeren kan begynde at opføre sig sløvt og langsomt.
Der findes flere typer af RAM - blandt andet DDR2 RAM og DDR3 RAM.
Forskellen er egentlig blot, at f.eks DDR3-RAM bruger mindre strøm og har en bedre ydelse.
de fleste computere i dag er født med 4 GB RAM. Det er oftest nok til almindeligt hverdagsbrug så som at skrive opgaver, gå på nettet og have nogle forskellige programmer kørende på samme tid.
Hvis man ønsker at have flere RAM kan man oftest udvide computeren med flere RAM-blokke, så computeren kan køre hurtigere. Flere bærbare computere har i dag mulighed for at få tilført flere RAM.
Den gør også det, at den sender strøm ud til de enkelte dele hardware så som grafikkort, lydkort, harddisk m.fl, så disse kan virke. Alt er connectet til bundkortet/motherboardet, der i navnet indikerer, at det er moderen til al hardware og det får computeren eller enheden til generelt at fungere.
Dette er som navnet antyder - moderkortet. Det er her al hardware er tilsluttet og sørger for at alle delene "spiller" sammen og får computeren/enheden til at fungere.
Hovedopgaven er i princippet at holde samtlige dele tilsluttet til CPU'en. Disse er tilsluttet via kabler eller porte. Nogle dele, også kalkdet komponenter kan også allerede være tilkoblet motherboardet. Disse kaldes On-board komponeneter og kan ikke frakobles motherboardet.
Beskriv hvad der er vigtigt for computerens ydelse, og hvordan den kan måles
I princippet kan man via ovenstående beskrivelse af de enkelte dele læse sig til, hvad der er vigtigt for hvordan det kan måles.
Kort fortalt kan man blandt andet tage udgangspunkt i CPU'en - processoren. Det er denne der sørger for at behandle input og give output. Jo stærkere CPU'en er, jo flere programmer kan den køre samtidigt uden at gøre computeren/enhedne sløv og langsom. for at finde ud af hvor hurtig CPU'en er kigges der på GHz, hvilket refererer til hurtigheden sammenkoblet med de antal kerner der er i CPU'en. Jo flere kerner, jo bedre ydeevne.
RAM spiller også en væsentlig rolle i computeren ydelse. De fungerer som computeren korttidshukommelse. Hvis der ikke er mere plads i korttidshukommelsen - altså i rammene, så begynder computeren at hente data fra harddisken, hvilket kan gøre computeren langsommere, da den så behandler mange flere data.
Her kan man opfordrer til at genstarte computeren så hukommelsen på rammene slettes og de igen på ny kan lagre data.
--- Se eventuelt nærmere på transistorer, Von Neumann modellen, og Moores
lov. ---
Moores lov
I år fylder Moores lov 50 år. Det er en lov der i den grad har medvirket til at vi i dag blandt andet kan have vores mobiltelefoner i lommen.
Hvis en telefon i 1971 blev lavet med den mikrochip-teknologi man kendte til dengang ville telefonen være på størrelse med en fodboldbane, men på grund af Gordon Moores fremtidsudsigelser kan vi i dag uden problemer gå rundt med en fantastisk mini-teknologisk verden i vores lommer.
Moore forudsagde allerede i 1965 at antallet af transistorer på en chip ville kunne fordobles hvert år i løbet af de næste ti år fra 1965 og frem. Ti år senere ændrede han dog fordoblingstiden til, at der således ville gå to år før antallet af transistorer var fordoblet.
Moore var i 1968 med til at grundlæggende det verdenskendte og anerkendte firma INTEL, der i dag står for ca. 80 % af markedet inden for mikrochips.
Intel arbejder benhårdt på at Moores lov stadigt er gældende ved at få flere og flere transistorer ned på en mikrochip uden at pris og energiforbrug stiger.
Tilbage i 60'erne gjorde Moore den observation, at den fundamentale byggeklods, transistorerne, i mikroprocessoren ville falde i pris og energiforbrug, men samtidig stige i ydeevne med en eksponentiel rate, altså med en fordobling som tidligere nævnt hvert andet år.
Der spekuleres i, hvornår Moores lov ikke længere er gældende. Da loven ikke er en naturlov, men blot en ambition arbejder INTEL hårdt på, at denne lov stadigt skal være gældende. Da loven siger, at disse transistorer hele tiden skal fordobles kan det komme til et punkt, hvor andre teknologier må træde i kraft og "overtage" æraen efter Moores lov.
Fabrikken producerer i dag mere end 10 mia. transistorer i sekundet.
Moore var i 1968 med til at grundlæggende det verdenskendte og anerkendte firma INTEL, der i dag står for ca. 80 % af markedet inden for mikrochips.
Intel arbejder benhårdt på at Moores lov stadigt er gældende ved at få flere og flere transistorer ned på en mikrochip uden at pris og energiforbrug stiger.
Tilbage i 60'erne gjorde Moore den observation, at den fundamentale byggeklods, transistorerne, i mikroprocessoren ville falde i pris og energiforbrug, men samtidig stige i ydeevne med en eksponentiel rate, altså med en fordobling som tidligere nævnt hvert andet år.
Der spekuleres i, hvornår Moores lov ikke længere er gældende. Da loven ikke er en naturlov, men blot en ambition arbejder INTEL hårdt på, at denne lov stadigt skal være gældende. Da loven siger, at disse transistorer hele tiden skal fordobles kan det komme til et punkt, hvor andre teknologier må træde i kraft og "overtage" æraen efter Moores lov.
Fabrikken producerer i dag mere end 10 mia. transistorer i sekundet.
KILDER:
- http://www.faktalink.dk/titelliste/computerens-historie/de-forste-elektroniske-computere
- http://www.recordere.dk/2013/05/verdens-foerste-civile-computer-har-foedselsdag/
- http://www.billig-baerbar.dk/computer-ordbog/harddisk.html
- http://www.billig-baerbar.dk/computer-ordbog/hvad-er-en-cpu.html
- http://www.billig-baerbar.dk/computer-ordbog/ram-ddr2-ddr3.html
- http://www.billig-baerbar.dk/computer-ordbog/motherboard-bundkort.html
- http://www.dr.dk/nyheder/viden/tech/moores-lov-fylder-50-aar
Ingen kommentarer:
Send en kommentar