Пам'ять, процесор, введення та виведення
Привіт, мене звати Madison Maxey.
Моя компанія називається Loomia,
і ми розробляємо розумну тканину для розумного одягу та розумних м'яких продуктів.
Коли маємо справу з тканинами, обмежень просто не існує.
Мене звати Danielle Applestone, я генеральний директор Othermachine Company.
Ми створили настільний фрезерний верстат.
Фрезерний верстат за допомогою свердла, яке обертається, вирізає об'ємну фігуру.
За лаштунками, всі комп'ютери виконують однакові 4 базові операції.
Вони приймають інформацію,
зберігають її, обробляють,
а тоді виводять інформацію.
Кожна з цих операцій виконується різними частинами комп'ютера.
Пристрої введення приймають інформацію ззовні та перетворюють її на двійковий код.
Є пам'ять для збереження інформації.
Є центральний процесор, ЦП,
де виконуються всі обчислення.
І, накінець, є пристрої виведення, які беруть інформацію і перетворюють її на фізичні показники.
Спершу поговоримо про введення.
Комп'ютер може отримувати різні види вхідної інформації, з клавіатури, тачпеду телефону,
камери, мікрофону чи GPS.
Датчики в автомобілі, термостат чи дрон - все це приклади різних пристроїв введення.
Розглянемо простий приклад того, як вхідна інформація подорожує комп'ютером
і стає вихідною.
Ви натискаєте клавішу на клавіатурі - скажімо літеру B. Клавіатура перетворює букву на число.
Це число надсилається у комп'ютер у двійковій формі нуликів та одиничок.
Взявши це число, процесор обчислює, як вивести на екран літеру В піксель за пікселем.
Процесор потребує покрокових інструкцій з пам'яті, які вказують, як зображати літеру В.
Процесор виконує ці інструкції і зберігає результат у вигляді пікселів у пам'яті.
Накінець, піксельна інформація передається у двійковій формі на екран.
Екран - це пристрій виведення, який переводить двійкові сигнали у маленькі
кольорові лампочки, утворюючи те зображення, яке ви бачите.
Це все відбувається так швидко, що здається миттєвим, але
для того щоб показати кожну літеру комп'ютер виконує тисячі інструкцій,
починаючи із того моменту, як ваш палець торкається клавіші.
У цьому прикладі пристроєм виведення був екран, але існує багато варіантів виведення, які на основі
двійкових сигналів із комп'ютера виконують дії у фізичному просторі.
Наприклад, колонки відтворюють звук, а 3-D принтер створює об'єкт.
Пристрої виведення також контролюють фізичні рухомі об'єкти, такі як роботизовані маніпулятори чи двигуни автомобілів,
або ріжучий інструмент фрезерного верстату, який виробляє моя компанія.
Нові типи введення та виведення дозволяють комп'ютерам взаємодіяти зі світом в абсолютно новітні способи.
Цьому сприяли вдосконалення процесора, його швидкості та розміру.
Чим складніше завдання, і чим більше інформації вводиться і виводиться,
тим більше обчислювальної потужності та пам'яті потребує комп'ютер.
Друк літер на екрані може бути простим, але щоб працювати зі складною тривимірною графікою чи записувати відео високої чіткості
сучасні комп'ютери часто мають по кілька процесорів для обробки інформації
та багато гігабайт пам'яті для її збереження.
Що би ви не хотіли зробити на комп'ютері, кожна операція зводиться до:
введення інформації із фізичного світу,
зберігання та обробки цієї інформації,
і повернення результату у фізичному виведенні.