Giáo trình Kiến trúc máy tính (Nghề: Cơ điện tử - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Hoatudang09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Kiến trúc máy tính với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày lịch sử của máy tính, các thế hệ máy tính và cách phân loại máy tính; Mô tả thành phần cơ bản của kiến trúc máy tính, các tập lệnh; Các kiểu kiến trúc máy tính: mô tả kiến trúc, các kiểu định vị; Giải thích cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1 dưới đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kiến trúc máy tính (Nghề: Cơ điện tử - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TẠ VĂN BẰNG (Chủ biên) BÙI VĂN CÔNG – NGUYỄN ANH DŨNG GIÁO TRÌNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019
LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, nhu cầu giáo trình dạy nghề để phục vụ cho các trường đào tạo và dạy nghề trên phạm vi toàn quốc ngày một tăng, đặc biệt là những giáo trình đảm bảo tính khoa học, hệ thống và phù hợp với điều kiện thực tế công tác dạy nghề ở nước ta. Giáo trình “Kiến trúc máy tính ” được biên soạn theo kế hoạch đào tạo và chương trình môn học phù hợp với các trường dạy nghề hiện nay. Giáo trình được biên soạn dựa trên cơ sở đúc rút kinh nghiệm của các giáo trình “Kiến trúc máy tính ” và kinh nghiệm nhiều năm giảng dạy các môn chuyên nghành điện. Ngoài ra khi biên soạn tác giả cũng đã tham khảo một số tài liệu đang lưu hành, cho nên giáo trình này không đi sâu về mặt lý luận mà chú ý đến tính toán, ứng dụng kỹ thuật phục vụ các hoạt động sản xuất và dạy học. Mặc dù nhóm biên soạn đã cố gắng phát triển giáo trình sao cho phù hợp và hiệu quả nhất với sinh viên trung cấp nghề Cơ điện tử, nhưng chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc và đồng nghiệp để giáo trình hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,ngày.....tháng....năm 2019 Chủ biên: Tạ Văn Bằng 1
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................. 1 MỤC LỤC .................................................................................... 2 GIÁO TRÌNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH ............................................. 4 Chương 1 ................................................................................................ 7 Tổng quan .............................................................................................. 7 1.1. Các thế hệ máy tính ....................................................................... 7 1.2. Phân loại máy tính ...................................................................... 10 1.3. Thông tin và sự mã hóa thông tin ................................................ 12 Chương 2 .............................................................................................. 17 Kiến trúc phần mềm bộ xử lý .............................................................. 17 2.1. Thành phần cơ bản của một máy tính .......................................... 17 2.2. Tập lệnh ...................................................................................... 20 2.3. Kiến trúc RISC ........................................................................... 24 Chương 3 .............................................................................................. 26 Tổ chức bộ nhớ .................................................................................... 26 3.1. Đường đi dữ liệu ......................................................................... 26 3.2. Bộ điều khiển .............................................................................. 27 3.3. Diễn tiến thi hành lệnh mã máy ................................................... 30 3.4. Ngắt ............................................................................................ 32 3.5. Kỹ thuật ống dẫn ......................................................................... 34 3.6. Siêu ống dẫn ............................................................................... 35 Chương 4 .............................................................................................. 36 Bộ nhớ .................................................................................................. 36 4.1. Các loại bộ nhớ ........................................................................... 36 4.2. Các cấp bộ nhớ ........................................................................... 40 4.3. Truy cập dữ liệu trong bộ nhớ ..................................................... 42 4.4. Bộ nhớ Cache.............................................................................. 43 Chương 5 .............................................................................................. 49 2
Thiết bị lưu trữ .................................................................................... 49 5.1. Đĩa từ .......................................................................................... 49 5.2. Đĩa quang ................................................................................... 51 5.3. Các loại thẻ nhớ .......................................................................... 52 5.4. Các chuẩn về Bus ........................................................................ 52 Chương 6 .............................................................................................. 57 Ngôn ngữ Assembly ............................................................................. 57 6.1. Tổng quan ................................................................................... 57 6.2. Cấu trúc chương trình ................................................................. 58 6.3. Các lệnh điều khiển ..................................................................... 64 Tài liệu tham khảo .................................................................... 81 3
GIÁO TRÌNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Tên môn học: Kiến trúc máy tính Mã số môn học: MH 17 Thời gian của môn học: 45 giờ ( LT: 22 giờ ; TH: 20 giờ; KT: 3 giờ ) I. Vị trí, tính chất của môn học: Vị trí : Là môn học kỹ thuật cơ sở. Môn học được bố trí học trước các môn học, mô đun: Anh văn chuyên nghề, Tin học đại cương và các môn học/mô đun chuyên môn nghề. Tính chất : Là môn học bắt buộc trong chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử. II. Mục tiêu của môn học: - Trình bày lịch sử của máy tính, các thế hệ máy tính và cách phân loại máy tính. - Mô tả thành phần cơ bản của kiến trúc máy tính, các tập lệnh. Các kiểu kiến trúc máy tính: mô tả kiến trúc, các kiểu định vị. - Giải thích cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý. - Mô tả diễn tiến thi hành một lệnh mã máy và một số kỹ thuật xử lý thông tin: ống dẫn, siêu ống dẫn, siêu vô hướng. - Trình bày chức năng và nguyên lý hoạt động của các cấp bộ nhớ, phương pháp an toàn dữ liệu trên thiết bị lưu trữ ngoài; - Giải thích các tập lệnh cơ bản trong Assembly. - Chủ động và sáng tạo trong học tập. 4
III. Nội dung mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian Thời gian Thực hành/ thực tập/thí TT Tên chương mục Tổng Lý Kiểm nghiệm số thuyết tra /bài tập/ thảo luận 1 Chương 1:Tổng quan 2 2 1.Các thế hệ máy tính 2.Phân loại máy tính 3.Thông tin và sự mã hóa thông tin 2 Chương 2: Kiến trúc phần mềm 7 3 4 bộ xử lý 1.Thành phần cơ bản của một máy tính 2.Tập lệnh 3.Kiến trúc RISC Kiểm tra 3 Chương 3 : Tổ chức bộ xử lý 6 3 2 1 1.Đường đi dữ liệu 2Bộ điều khiển 3.Diễn tiến thi hành lệnh mã máy 4.Ngắt 5.Kỹ thuật ống dẫn 6.Siêu ống dẫn Kiểm tra 4 Chương 4 : Bộ nhớ 8 4 4 1.Các loại bộ nhớ 5
2.Các cấp bộ nhớ 3.Truy cập dữ liệu trong bộ nhớ 4.Bộ nhớ Cache Kiểm tra 5 Chương 5 : Thiết bị lưu trữ 6 3 2 1 1.Đĩa từ 2.Đĩa quang 3.Các loại thẻ nhớ 4.Các chuẩn về BUS Kiểm tra 6 Chương 6 : Ngôn ngữ Assembly 16 7 8 1 1.Tổng quan 2.Cấu trúc chương trình 3.Các lệnh điều khiển 4.Ngăn xếp và các thủ tục Kiểm tra Cộng : 45 22 20 3 6
Chương 1 Tổng quan Mục tiêu - Trình bay lịch sử phát triển và những thành tựu của máy tính - Mô tả được các thành phần cơ bản của một máy tính - Trình bày các cách biến đổi cơ bản của hệ thống số, các bảng mã thông dụng được dùng để biểu diễn các ký tự - Chủ động và sáng tạo trong học tập 1.1. Các thế hệ máy tính Thế Khoảng hệ thời gian Công nghệ 1 1940 – 1956 Đèn điện tử chân không(Vacuum Tubes ) 2 1956 – 1963 Transistors 3 1964 – 1971 Mạch tích hợp (Integrated Circuits) 4 1971 – nay Vi xử lý (Microprocessors) 1.1.1.Thế hệ 1 Hình 1.1. Thế hệ máy tính 1 7
a.Máy tính ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer Do John Mauchly và John Presper Eckert ở Đại học Pennsylvania thiết kế. Đặc điểm: Dài 20 mét, cao 2,8 mét và rộng vài mét, nặng 30 tấn 18.000 đèn điện tử và 1.500 rơle Tiêu thụ 140KW giờ 5000 phép cộng/giây Xử lý theo số thập phân Lập trình bằng cách thiết lập vị trí của các chuyển mạch và các cáp nối. b.Máy tính von Neumann Máy tính IAS (Princeton Institute for Advanced Studies) Máy tính von Neumann là cơ sở cho kiến trúc máy tính hiện đại 1.1.2. Thế hệ 2 Hình 1.2 Máy tính Von Neuman 8
Thay thế đèn điện tử bằng transistor lưỡng cực Kích thước máy tính giảm, rẻ tiền hơn, tiêu tốn năng lượng ít hơn Nổi tiếng nhất là máy PDP-1 của DEC IBM 7094 Ngôn ngữ lập trình cấp cao (FORTRAN) và hệ điều hành kiểu tuần tự (Batch Processing) được sử dụng 1.1.3. Thế hệ 3 Hình 1.3 máy tính thế hệ 3 Nhiều transistor và các phần tử khác được tích hợp trên một chip bán dẫn Mạch tích hợp mật độ thấp SSI (Small Scale Integration) chứa vài chục transistor 9
Mạch thích hợp mật độ trung bình MSI (Medium Scale Integration) chứa vài trăm transistor Máy tính đa chương trình và hệ điều hành chia thời gian được dùng 1.1.4. Máy tính thế hệ 4 Hình 1.5. máy tính thế hệ 4 Mạch thích hợp mật độ rất cao VLSI (very large scale integrated) có thể sắp xếp hàng triệu transistor Cấu tạo Bộ vi xử lý (microprocessor) chứa cả phần thực hiện và phần điều khiển của bộ xử lý Vi mạch điều khiển tổng hợp (chipset) Các bộ nhớ bán dẫn, bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo được dùng rộng rãi Các kỹ thuật cải tiến tốc độ xử lý của máy tính không ngừng được phát triển: kỹ thuật ống dẫn (pipeline), kỹ thuật vô hướng (super scalar), xử lý song song mức độ cao 1.2. Phân loại máy tính - Máy chủ (Server) - Máy để bàn (Desktop) - Máy trạm (Workstation) - Thiết bị di động (Portable Devices) 10
1.2.1. Máy chủ Là máy tính có công năng cao (high performance), cung cấp dịch vụ cho nhiều người dùng: mail, web, lưu trữ file, … Máy chủ thường có nhiều vi xử lý (CPU), dung lượng bộ nhớ RAM lớn, ổ đĩa dung lượng lớn Hình 1.6 các loại máy tính 1.2.2. Máy để bàn Hỗ trợ nhiều lựa chọn và năng lực khác nhau. Cho phép chọn lựa chọn nhiều loại thùng máy (case), nguồn, đĩa cứng, card màn hình, thiết bị ngoại vi, … Thường được dùng để chạy các ứng dụng như soạn thảo văn bản, bảng tính và các ứng dụng mạng như email, duyệt web Hình 1.7 máy để bàn 1.2.3. Máy trạm Tương tự như máy tính để bàn nhưng có cấu hình cao hơn Được thiết kế để chạy các ứng dụng đặc biệt như CAD (Computer Aided Design) 11
Thường có khả năng đồ họa cao, có màn hình rộng hoặc nhiều màn hình Hình 1.8 Máy trạm 1.2.4. Thiết bị di động Có nhiều loại thiết bị di động khác nhau về kích thước, khả năng đồ họa và sức mạnh: Máy tính xách tay Máy PDA (Personal Digital Assistant) Điện thoại di động Hình 1.9 Thiết bị di động 1.3. Thông tin và sự mã hóa thông tin 1.3.1.Mã hóa Trong ngành mật mã học, mã hóa là quá trình dùng để biến thông tin từ dạng này sang dạng khác và ngăn những người không phận sự tiếp cận vào thông tin đó. Bản thân việc mã hóa không ngăn chặn việc thông tin bị đánh 12
cắp, có điều thông tin đó lấy về cũng không xài được, không đọc được hay hiểu được vì đã được làm biến dạng đi rồi. Ví dụ:: bạn có thư tỏ tình muốn gửi cho cô đồng nghiệp ngồi ở phòng bên, nhưng ngặt cái phòng bên có rất nhiều người có thể nhìn thấy bức thư đó trước cả cô gái bạn thích. Ngay cả khi bạn đã giao thư tận tay cho cô ấy rồi thì vẫn có khả năng những người kia sẽ bới móc lại bức thư ra mà đọc. Vì thế để việc tỏ tình diễn ra an toàn và bí mật, bạn mã hóa bức thư tỏ tình theo cách mà chỉ bạn và cô gái kia hiểu, những người khác nhìn vào chỉ thấy một đống kí tự loằng ngoằng, rối rắm. Mã hóa sẽ mang lại tính an toàn cao hơn cho thông tin, đặc biệt là trong thời đại Internet ngày nay, khi mà thông tin phải đi qua nhiều trạm trung chuyển trước khi đến được đích. Nếu không có mã hóa, khả năng thông tin của bạn sẽ bị ai đó xem trộm trong quá trình truyền tải rồi lợi dụng để làm việc xấu là hoàn toàn hiện hữu. Thử nghĩ đến việc bạn đang gửi tài liệu mật cho đồng nghiệp ở một thành phố khác, nếu bạn không mã hóa tài liệu đó thì có thể đối thủ cạnh tranh sẽ thấy được kế hoạch kinh doanh bí mật của công ty bạn và làm bạn mất đi doanh thu, thị trường. Về lý thuyết, bất kì thông điệp mã hóa nào cũng có thể bị giải mã mà không cần biết về thuật toán hoặc các khóa mã hóa (sẽ nói thêm ở bên dưới), vấn đề là mất bao lâu và nguồn lực tính toán cần thiết là như thế nào. Có những lúc để giải mã một tài liệu phải cần đến cả một siêu máy tính chạy liên tục 24 giờ mỗi ngày, 7 ngày mỗi tuần, 365 ngày một năm. Khi đó thì thông tin giải mã ra không còn giá trị nữa nên không đáng để bỏ công sức, nguồn lực vào chuyện đó. Còn nếu đã biết về thuật toán hoặc khóa mã hóa thì người nhận có thể nhanh chóng giải mã trong tích tắc và không gặp bất kì trở ngại nào. 1.3.2. Các loại mã hóa dữ liệu thông dụng Hiện có 4 biện pháp mã hoá dữ liệu thông dụng: a.Mã hóa cổ điển Mã hoá cổ điển là cách đơn giản nhất, tồn lại lâu nhất trên thế giới và không cần khóa bảo mật, chỉ cần người gửi và người nhận cùng biết về thuật toán này là được. 13
Ví dụ: nếu chúng ta dùng thuật toán đổi kí tự trong câu văn thành kí tự liền kề trong bảng chữ cái thì chữ “Tinh tế” sẽ biến thành “Ujoi uf”. Người nhận khi nhận được chữ “Ujoi uf” thì chỉ việc dịch ngược lại là xong. Hình 1.10 mã hóa Tuy nhiên, giải pháp mã hóa này được xem là không an toàn, vì nếu một người thứ ba biết được thuật toán thì xem như thông tin không còn bảo mật nữa. Việc giữ bí mật thuật toán trở nên rất quan trọng, và không phải ai cũng có thể giữ bí mật đó một cách trọn vẹn. Có khả năng người đó sẽ rò rỉ ra, hoặc có ai đó ngồi giải ra thuật toán thì xem như chúng ta thua cuộc. b.Mã hóa một chiều (hash) Phương pháp này dùng để mã hóa những thứ không cần dịch lại nguyên bản gốc. Ví dụ, khi bạn đăng nhập vào Tinh tế, mật khẩu mà bạn nhập sẽ được chuyển thành một chuỗi dài các kí tự bằng một thứ gọi là hash function (tạm dịch: hàm băm). Chuỗi này sẽ được lưu vào cơ sở dữ liệu, chứ không lưu mật khẩu thô của bạn nhằm tăng tính bảo mật. Lỡ hacker có trộm dữ liệu thì cũng chỉ thấy những thứ như FIiyXYB547bhvyuuUIbZ chứ không biết password thật của bạn là gì. Mỗi lần bạn đăng nhập, hash function sẽ “băm” password thật của bạn thành chuỗi kí tự rồi so sánh nó với cái trong cơ sở dữ liệu, nếu khớp thì đăng nhập tiếp, không thì báo lỗi. Chúng ta không có nhu cầu dịch ngược chuỗi nói trên ra lại thành password thật để làm gì cả. 14
Nói thêm về hash function, nhiệm vụ của nó là chuyển một chuỗi có độ dài bất kì thành chuỗi kí tự có độ dài cố định. Ví dụ, nếu bạn quy định chuỗi kí tự sau khi “băm” sẽ dài 10 kí tự thì dù đầu vào của bạn có bao nhiêu chữ đi nữa thì kết quả nhận được sẽ luôn là 10 và chỉ 10 kí tự mà thôi. Đặc điểm của hash function là trong cùng 1 điều kiện, dữ liệu đầu vào như nhau thì kết quả sau khi băm cũng sẽ y hệt như nhau. Nếu chỉ đổi một chút xíu thôi, có khi chỉ là 1 kí tự nhỏ thì chuỗi kết quả sẽ khác hoàn toàn. Cũng vì vậy mà người ta dùng hash function để kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu. Ví dụ, trước khi gửi một tập tin Word cho người bạn thì mình dùng mã hóa một chiều và tạo ra được chuỗi sau băm là DFYUBUfyeufuefu. Khi người bạn đó tải tập tin về máy, nếu nó băm và cũng nhận được chuỗi DFYUBUfyeufuefu thì có nghĩa là tập tin của mình không bị can thiệp bởi hacker, còn nếu kết quả khác thì có nghĩa là quá trình truyền tải có thể đã bị lỗi làm mất một phần dữ liệu, hoặc tệ hơn là có ai đó đã xén bớt hay thêm vào thứ gì đó rồi. Hiện nay, hai thuật toán hash function thường được dùng nhất là MD5 và SHA. Nếu bạn tải tập tin trên mạng thì đôi khi sẽ thấy dòng chữ MD5 do tác giả cung cấp, mục đích là để bạn so sánh file đã tải về với file gốc xem có bị lỗi gì không. c.Mã hóa đối xứng (symmetric key encryption) Chúng ta bắt đầu đi tìm hiểu về việc bảo mật có dùng khóa. Khóa ở đây được gọi là “key”, nó là mấu chốt để thuật toán có thể nhìn vào mà biết đường mã hóa và giải mã dữ liệu. Cũng giống như cánh cửa nhà của bạn, nếu bạn có khóa thì bạn có thể nhanh chóng đi vào trong, còn không có khóa thì bạn vẫn có thể đục cửa hay 15
kêu thợ sửa khóa, nhưng sẽ tốn thời gian và công sức hơn. Mỗi chìa khóa cho mỗi ổ khóa trên thế giới là duy nhất với các đường rãnh không chìa nào giống chìa nào – key mã hóa cũng tương tự như vậy. Ở phương pháp mã hóa đối xứng, chìa khóa để mã hóa và giải mã là như nhau nên người ta mới gọi là đối xứng, tiếng Anh là symmetric. Theo một số tài liệu thì mã hóa đối xứng là giải pháp được sử dụng nhất phổ biến hiện nay. 16
Chương 2 Kiến trúc phần mềm bộ xử lý Mục tiêu - Trình bày tổng quát tập lệnh của các kiến trúc máy tính, Các kiểu định vị được dùng trong kiến trúc, loại và chiều dài của toán hạng, tác vụ mà máy tính có thể thực hiện - Mô tả được kiến trúc RISC (Reducel Instrution Set Compuster) 2.1. Thành phần cơ bản của một máy tính 2.1.1. CPU Bộ xử lý trung tâm (CPU) có trách nhiệm xử lý hầu hết dữ liệu/tác vụ của máy tính, điều khiển thiết bị đầu vào (như chuột, bàn phím) cũng như thiết bị đầu ra (như màn hình, máy in). Đúng như bạn tưởng tượng, tốc độ và hiệu suất của CPU là một trong những yếu quan trọng nhất giúp xác định một máy tính hoạt động tốt như thế nào. Về cơ bản, CPU là một tấm mạch rất nhỏ, bên trong chứa một tấm wafer silicon được bọc trong một con chip bằng gốm và gắn vào bảng mạch. Tốc độ CPU được đo bằng đơn vị hezt (Hz) hay gigahertz (GHz), giá trị của con số này càng lớn thì CPU hoạt động càng nhanh. Một hertz (Hz) được hiểu là một dao động trong mỗi giây, còn một gigahertz là 1 tỷ dao động trong mỗi giây. Tuy nhiên tốc độ CPU không chỉ được đo lường bằng giá trị Hz hay GHz bởi CPU của mỗi hãng sẽ có những công nghệ cải thiện hiệu năng khác nhau nhằm làm tăng thông lượng dữ liệu theo cách riêng. Một sự so sánh công bằng hơn giữa các CPU khác nhau chính là số lệnh mà chúng có thể thực hiện mỗi giây. Đến đây chắc bạn cũng đã phần nào hiểu được thuật ngữ CPU bị dùng sai ở Việt Nam khá nhiều. Mọi người thường dùng từ CPU để chỉ cái thùng máy (case) của chiếc máy tính để bàn truyền thống, nhưng thực chất CPU chỉ là một con chip rất nhỏ bên trong, còn thùng máy thì chứa cả CPU, bo mạch chủ, RAM, ổ cứng, ổ quang và card đồ họa (nếu có). 2.1.2. RAM RAM là một loại bộ nhớ, gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), tạo thành một không gian nhớ tạm để máy tính hoạt động. Tuy cũng gọi là bộ 17
nhớ, nhưng bạn đừng lầm tưởng chúng chứa dữ liệu của mình bởi khi tắt máy tính thì RAM chẳng còn nhớ gì dữ liệu từng được máy tính lưu trên đó. Hay nói cụ thể hơn, RAM chỉ là nơi tạm nhớ những gì cần làm để CPU có thể xử lý nhanh hơn do tốc độ truy xuất trên RAM nhanh hơn rất nhiều lần so với ổ cứng (nơi thật sự lưu dữ liệu của bạn) hay các thiết bị lưu trữ khác như thẻ nhớ, đĩa quang. Bộ nhớ RAM càng nhiều thì máy tính của bạn có thể mở cùng lúc nhiều ứng dụng mà không bị chậm. Nhìn chung thì thêm RAM cũng có thể làm cho một số ứng dụng chạy tốt hơn. Dung lượng bộ nhớ RAM hiện tại được đo bằng gigabyte (GB), 1GB tương đương 1 tỷ byte. Hầu hết máy tính thông thường ngày nay đều có ít nhất 2-4GB RAM, với các máy cao cấp thì dung lượng RAM có thể lên đến 16GB hoặc cao hơn. Giống như CPU, bộ nhớ RAM bao gồm những tấm wafer silicon mỏng, bọc trong chip gốm và gắn trên bảng mạch. Các bảng mạch giữ các chip nhớ RAM hiện tại được gọi là DIMM (Dual In-Line Memory Module) do chúng tiếp xúc với bo mạch chủ bằng hai đường riêng biệt. 2.1.3. Ổ cứng Ổ cứng là nơi lưu trữ hệ điều hành, phần mềm và mọi dữ liệu của bạn. Khi tắt nguồn, mọi thứ vẫn còn đó nên bạn không phải cài lại phần mềm hay mất dữ liệu khi tắt mở máy tính. Khi bật máy tính, hệ điều hành và ứng dụng sẽ được chuyển từ ổ cứng lên bộ nhớ RAM để chạy. Dung lượng lưu trữ ổ cứng cũng được đo bằng gigabyte (GB) như bộ nhớ. Một ổ đĩa cứng thông thường hiện tại có thể chứa 500GB hoặc thậm chí 1 terabyte (1.000GB) hoặc hơn. Hầu hết ổ cứng được bán ngày nay là loại cơ khí truyền thống sử dụng đĩa kim loại để lưu trữ dữ liệu bằng từ tính. Bạn chắc cũng đã nghe nói đến hoặc đang sử dụng một loại mới hơn là SSD (hay gọi là ổ cứng rắn), sử dụng một loại bộ nhớ, dùng các chip nhớ chứ không có phần quay cơ học, cho tốc độ đọc ghi nhanh hơn nhiều, hoạt động yên tĩnh và độ tin cậy cao hơn nhưng giá của loại sản phẩm này còn khá đắt. 2.1.4. Thiết bị đầu vào Một máy tính có thể đi kèm với một hoặc nhiều thiết bị đầu vào như chuột, touchpad, trackball (máy tính xách tay), bàn phím hay bảng vẽ. 18
2.1.5. Màn hình Tùy thuộc vào loại máy tính, màn hình (monitor) hiển thị có thể được gắn liền (laptop, máy để bàn All-In-One), hoặc có thể là một đơn vị riêng biệt được gọi là một màn hình với dây nguồn riêng. Một số màn hình có tích hợp cảm ứng, vì vậy bạn có thể sử dụng ngón tay chạm trên màn hình để điều khiển tương tự như dùng điện thoại hay máy tính bảng. Với các máy tính để bàn truyền thống, màn hình nằm riêng biệt chỉ có nhiệm vụ hiển thị nên nếu có hỏng hóc thì bạn có thể yên tâm thay thế mà không lo mất dữ liệu hay phần mềm như một số người dùng vẫn lầm tưởng. Chất lượng hiển thị được đo bằng độ phân giải, là số lượng điểm ảnh khi hiển thị ở độ phân giải cao nhất có thể. Ví dụ một màn hình máy tính xách tay có độ phân giải 1.920x1.080 pixel; số đầu tiên đại diện cho độ phân giải ngang và số thứ hai là độ phân giải dọc. Bạn có thể nhân hai số này để ra số lượng điểm ảnh và sau đó chia kích thước đường chéo (inch) màn hình để ra chỉ số mật độ điểm ảnh (dpi) mà bạn vẫn thường thấy trên các bài báo công nghệ hay chi tiết kỹ thuật quảng cáo các sản phẩm liên quan đến hiển thị. Một yếu tố khác bạn cần quan tâm là tỷ lệ khung hình. Hiện tại có hai tiêu chuẩn là 4:3 (hay gọi là màn hình vuông – thực chất không phải hình vuông) và 16:9 (màn hình rộng hay màn hình wide, cũng là tiêu chuẩn của hầu hết nội dung video hiện nay). Với thông số độ phân giải, bạn cũng có thể biết ngay một màn hình sở hữu khung hình dạng nào bằng cách rút gọn tỷ lệ độ phân giải ngang/độ phân giải dọc. Ví dụ, một màn hình có độ phân giải tối đa là 800x600, thì bạn lấy 800 chia cho 600, được giá trị 4/3 tức là tỷ lệ 4:3. 2.1.6. Ổ đĩa quang Hầu hết máy tính để bàn và máy tính xách tay (ngoại trừ các máy dòng siêu mỏng hay quá nhỏ gọn) đều đi kèm với một ổ đĩa quang, nơi đọc/ghi đĩa CD, DVD, và Blu-ray (tùy thuộc máy). Gọi bằng tên ổ đĩa quang là do cách chúng đọc ghi dữ liệu trên đĩa. Cụ thể, một đèn laser sẽ chiếu ánh sáng vào bề mặt, và một cảm biến sẽ đo lượng ánh sáng bật ngược trở lại từ một điểm nào đó trên đĩa và giải mã ra dữ liệu. Ngày nay, với sự phát triển của tốc độ truy cập Internet thì hầu hết dữ liệu, phim ảnh đều có thể lưu trữ hoặc cài đặt từ các dịch vụ điện toán đám 19