E1 Architectuur: 2. Hardware (23-24)

• Informatica
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

E1

Antje Roestenburg

[e-mail]

Vorige les: Drielagenmodel

Huiswerk

Hard- en Software (E1):

• lezen t/m hoofdstuk 2 (Het lagenmodel herkennen)
• 1.2 - vraag 1 en 2
  
• 1.3 - vraag 1
• 2.3 - vraag 1 en 2
  

Drielagenmodel

SW

SW

HW

toepassingen

logische laag

fysieke laag

Computerarchitectuur

Soorten computers

Verschillende soorten computers

(van "groot" naar "klein")

Supercomputer​
Mainframe​ 
Server​ 
Personal computer​ 
Embedded systems​ 
Internet of Things-apparaten

Waar of niet waar:
De snelste supercomputer in Nederland verwerkt meer data per seconde dan dat er aan data per seconde over het hele Nederlandse internet gaat.

1. Waar
2. Niet waar

Supercomputer

Supercomputers zijn de krachtigste en snelste computers
op aarde

• Ruimtevaartprojecten
  
• Wetenschappelijk onderzoek
  
• Weersvoorspellingen
  

Mainframe

Iets lichtere supercomputers. 

Focus op jarenlang ononderbroken werken zonder storingen:

• Banksysteem
  
• Defensiesystemen
• Landelijk treinnetwerk
• Kerncentrale
• etc.

Server

Biedt een dienst aan op het internet. Bijvoorbeeld:

• Webserver
• Fileserver
• DNS server

Meestal "groot" systeem, maar in principe kan elk systeem als server fungeren met de juiste software

Personal Computer (PC)

Computer voor persoonlijk gebruik en dus relatief klein van afmeting

Term PC verwijst meestal naar desktop PC, maar kan eigenlijk ook slaan op:

• laptop
• smartphone
• tablet

Embedded systems

Een apparaat waarbij de computer ingebed is.

• In auto’s
  
• In huizen
  
• In ons lichaam
  (bv. Pacemaker, Gehoortoestel implantaat)
• etc.

Embedded systems

Vier belangrijke kenmerken:

• Onopvallend
  
• Betrouwbaar
  
• Zuinig
  
• Beperkt

Internet of Things

• Connected embedded systems
  
• Smart city
  
• Domotica

Computerarchitectuur

Hardware

Hardware

Software

Muis

Windows

Beeldscherm

Word

Processor

Smartphone

Von Neumann-architectuur

Kernapparatuur:

Ieder ICT apparaat heeft 

een processor en intern 

geheugen (RAM).

Randapparatuur:

Alle andere hardware 

(b.v. een touchscreen of een WiFi-antenne).

kernapparatuur

randapparatuur

randapparatuur

Een smartphone bevat niet dezelfde

hardware als een computer.

Toch heeft ieder ICT apparaat minimaal

een processor en intern geheugen.

Dit noemen we de kernapparatuur.

Daarnaast heeft een ICT apparaat ook

randapparatuur, bijvoorbeeld een

touchscreen of een WiFi-antenne.

Onderdelen van een computer

Moederbord

De grootste hardware-interface
in een apparaat:

• Een grote printplaat
• Verbind alle onderdelen met elkaar
• Sommige onderdelen geïntegreerd (zoals WiFi, geluidkaart, etc.)
• System-on-a-chip (SOC)

iPhone 14 Pro

Processor

Central Processing Unit (CPU): 

Het hart van een apparaat / "brein" van de computer
Bestaat uit miljarden transistors

Besturing:
voert programma's uit
Rekenmachine:
voert berekeningen uit

Intern geheugen

ROM (read only memory)

Gebruikt een apparaat o.a. om te starten

RAM (random access memory)

• Werkgeheugen 
• Werkt nauw samen met de CPU
  
• Tijdelijke, snelle opslag van gegevens en programma-instructies 
• Moderne systemen zo'n 8GB of meer

Harde Schijf

Langdurige opslag:

• Programma's
• Documenten
• Instellingen
• etc.

Videokaart (GPU)

Verantwoordelijk voor berekenen van het beeld. 

Met name belangrijk bij veeleisende taken zoals:

• 3D Games
• Simulaties
• 3D renders (animatiefilms)

En nog veel meer onderdelen...

• Externe randapparatuur: printer, muis, monitor, etc
• Sensoren (input): touchscreen, lichtsensor, GPS, gyroscoop, etc
• Actuatoren (output): Trilmotor, flitslicht, etc.
• Connectoren: usb, hdmi, etc
• Communicatiechips: 4G, WiFi, bluetooth, netwerkkaart, etc.
• Voeding en/of batterij
• ...

Huiswerk: Fundament

Hard- en Software (E1):

• lezen t/m hoofdstuk 4 (Hardware)
  
• 3.3 - vraag 1
  
• 3.5 - vraag 1
  
• 4.2 - vraag 1
  
• 4.6 - vraag 1 t/m 3
  
• 4.7 - vraag 1