|
‖.|‿|.‖.˘.‖
==Keskusyksikkö==
Keskusyksikkö kokoaa tietokoneen eri komponentit yhteen. Pöytätietokoneissa, keskusyksikön sisältä löytyvät tyypillisesti virtalähde, emolevy, prosessori, keskusmuisti, liitännäiskortit kuten näytönohjain tai äänikortti, kiintolevy ja levyasemat. Keskusyksikköön liitetään tietokoneen oheislaitteet, kuten kaiuttimet, näyttö, näppäimistö ja hiiri sekä mahdolliset muut oheislaitteet. Näiden lisäksi kone tarvitsee sähköverkkoliitännän ja tietoverkkoliitännän, nykyaikaisen multimedianautinnon tarjoamiseksi.
Kannettava tietokone eroaa pöytäkoneesta lähinnä muotoilunsa osalta, mutta sisältää samat osat kuin pöytäkoneen keskusyksikkö joiden lisäksi siihen kuuluu näyttö, näppäimistö, tasohiiri, kaiuttimet ja akusto.
===Emolevy===
[[Tiedosto:MSI K7T266 motherboard.jpg|thumb|MSI K7T266 Pro2 -ATX-emolevy.]]
[[w:Emolevy|Emolevy]] (engl. Motherboard) on tietokoneen selkäranka, jonka kautta sen osat kommunikoivat prosessorin kanssa. Emolevyyn kiinitetään prosessori, keskusmuistit ja laajennuskortit, kuten näytönohjain, äänikortti ja verkkokortti, mutta osa näistä saattaa olla myös ''integroitu'' eli valmiiksi sisäänrakennettuna emolevyyn. Emolevyyn liitetään myös tietokoneen muut laitteet, kuten kiintolevy ja levyasemat, sekä kotelon ulkopuoliset laitteet, kuten näyttö, näppäimistö ja hiiri. Emolevy saa tarvitsemansa käyttösähkön virtalähteeltä. Tietoliikenne tietokoneessa tapahtuu erilaisia [https://fi.wikipedia.org/wiki/V%C3%A4yl%C3%A4 väyliä] pitkin.
Yksi tärkeä tietokoneen osa emolevyllä on [https://fi.wikipedia.org/wiki/BIOS BIOS] eli alkulatausohjelma. BIOS:in tehtävä on tietokoneen käynnistyessä ensimmäisenä tunnistaa koneen laitteisto ja käyttöjärjestelmä, jonka jälkeen se antaa vuoron käyttöjärjestelmän käynnistysrutiinille. BIOS:ista voidaan myös hallita joitain tietokoneen laitteiston asetuksia, joten aikanaan sitä käytettiin mm. tietokoneen [https://fi.wikipedia.org/wiki/Ylikellottaminen ylikellottamiseen], eli suoritinnopeuden nostamiseen.
===Suoritin eli prosessori===
[[Tiedosto:Suoritin_Intel_Pentium_100MHz.jpg|thumb|Intel Pentium 100 MHz CPU -prosessori.]]
[[w:Suoritin|Suoritin]] eli prosessori (engl. ''Central Processing Unit'' eli CPU) on tietokoneen sydän, joka suorittaa tietokoneohjelman sisältämiä konekielisiä käskyjä. Mikäli suorittimen kaikki osat on pakattu yhdelle mikropiirille, sitä kutsutaan mikroprosessoriksi. Kaikki nykyiset suorittimet ovat mikroprosessoreja.
Tietokoneen yleisnopeus riippuu paljon juuri suorittimen nopeudesta. Suorittimen nopeus riippuu sekä sen käyttämästä teknologiasta että kellotaajuudesta. Kellotaajuus ilmoitetaan hertseinä (Hz) ja sen eteen laitetaan sopiva etuliite, kuten mega (MHz) tai giga (GHz). Nykyaikaisten prosessorien kellotaajuus ilmoitetaan tavallisesti gigahertseinä.
Suorittimet jaetaan perheisiin niiden yhteensopivuuden mukaan. Saman perheen uudempi suoritin pystyy suorittamaan ohjelmia, jotka on tehty saman perheen aikaisimmille suorittimille – toisinpäin tämä ei välttämättä ole mahdollista erilaisten käskykantalaajennusten vuoksi.
Emolevy määrittelee siihen sopivat prosessorityypit.
====Suorittimien kehitys====
Ensimmäinen mikroprosessori, Intel 4004 vuodelta 1971, sisälsi noin 2 300 transistoria. Vuonna 2001 uusin mikroprosessori Intelin perheessä oli Itanium. Se sisälsi noin 25 000 000 transistoria, sen kellotaajuus oli 733 MHz:iä, kerralla käsisteltävän tiedon leveys oli 64 bittiä (16 numeroa) ja Itanium pystyi suorittamaan 7 491 miljoonaa käskyä sekunnissa. Marraskuussa 2007 intel julkaisi yorkfield koodinimellisen prosessorin, jossa on noin 840 000 000 transistoria.
===Keskusmuisti===
Keskusmuisti on tietokoneohjelmien työmuisti, johon latautuvat käyttöjärjestelmän ohjelmat, suoritettavat sovellukset sekä näiden tarvitsemat tiedot. Keskusmuisti on tyypiltään luku- ja kirjoitusmuistia (RAM, engl. ''Random Access Memory''). Keskusmuistin sisältö tyhjenee aina virrankatkaisun yhteydessä. Tiedon hakeminen keskusmuistista on huomattavasti nopeampaa, kuin massamuisteilta (kiintolevy, USB-muisti yms.). Keskusmuistin jatkeena käytetään tarvittaessa näennäismuistia, joka silaitsee hitaammalla massamuistilaitteella, kuten kiintolevyllä.
===Näytönohjain===
[[w:Näytönohjain|Näytönohjain]] (engl. Video card) on joko emolevylle integroitu komponentti tai AGP- tai PCI-Express -väylään kytketty laajennuskortti. Näytönohjain huolehtii kuvasignaalin lähettämisestä näytölle sekä osallistuu erilaisiin grafiikkaan liittyviin laskentaoperaatioihin. Näytönohjaimen vaikutus tietokoneen nopeuteen pelikäytössä on keskeinen ja uusien näytönojhainten tukemat uudet [https://fi.wikipedia.org/wiki/Ohjelmointirajapinta rajapinnat] (esim. [https://fi.wikipedia.org/wiki/DirectX DirectX] tai [https://fi.wikipedia.org/wiki/OpenGL OpenGL]) mahdollistavat entistä näyttävämpien pelikohtausten piirtämisen näytölle tosiajassa. Näytönohjaimen toiminta keskittyy hyvin pitkälle [https://fi.wikipedia.org/wiki/Grafiikkaprosessori Grafiikkasuorittimen] (engl. Graphic Processing Unit eli GPU) ympärille. Toimistokäytössä näytönohjaimella ei ole suurta merkitystä.
===Kiintolevy===
Kiintolevy (puhekielessä usein kovalevy) on levymuisti, tietokoneen pitkäaikainen massamuisti. Se tallentaa tiedon yhden tai useamman pyörivän metalli- tai lasikiekon pinnalla olevaan magneettiseen materiaaliin. Tiedot säilyvät kiintolevyllä myös ilman tehonsyöttöä.
Kiintolevyn kiekoille tieto tallentuu magneettisesti. Kirjoitettu tieto kirjoitetaan bitti kerrallaan jonoihin, ympyränmuotoisille raidoille tai urille. Magneettikenttiin tallennettu data saadaan muutettua sähköiseksi, kun lukupään ohi liikkuva magneettinen varaus indusoi siihen sähkövirran. Virran muutokset tulkataan signaaleiksi, jotka muutetaan ohjauselektroniikan avulla käyttökelpoiseen muotoon.
Levyn tallennuskapasiteetti ilmoitetaan gigatavuina (lyhenne Gt tai GB, 1 073 741 824 tavua). Yleisimmät PC-tietokoneisiin tai työasemiin tarkoitetut levyasemat ovat nykyään kooltaan 3,5 tuumaa. Niiden kapasiteetti vaihtelee 40 ja 1000(1 Teratavu) GB:n välillä, pyörimisnopeus 3400 rpm - 15000 rpm (kierrosta/minuutissa). Siirtonopeus on tyypillisesti 50 megatavua sekunnissa.
Yleisimmät levyjen liitäntätavat ovat IDE/ATA, SCSI sekä SATA.
====SSD====
SSD massamuisti (Solid-state Drive) on massamuisti, joka ei sisällä liikkuvia osia. Tavallisimmin SSD sisältää Flash-muistin ja ohjainosan samassa kotelossa. SSD on suunniteltu kiintolevyn korvaajaksi. Tiedot säilyvät SSD:lla koska Flash-muisti on haihtumaton muistityyppi, jossa tieto säilyy jopa 10 vuotta ilman sähkönsyöttöä. Laitteen virrankulutus on kiintolevyä pienempi, hakuaika nopeampi ja se on äänetön. Laitteen iskunkestävyys on myös paljon suurempi kuin kiintolevyllä, mikä on tärkeää esimerkiksi kannettavissa tietokoneissa.
===Levyasemat===
Asemalla tarkoittaa tietokoneeseen kytkettävää lukulaitetta, joka kykenee lukemaan tallennettua tietoa (CD-, DVD-levy tai disketti). Jotkin asemat kykenevät myös tallentamaan ja pyyhkimään tietoa. CD- ja DVD-asemien toiminta perustuu tiedonlukuun valon avulla. Valona käytetään laservaloa joka voidaan kohdistaa riittävän tarkasti ja riittävän kapealle alueelle.
Levykeasema (diskettiasema) pystyy lukemaan magneettiselle disketille tallennettua tietoa.
====CD-asemat====
[[Tiedosto:CD-ROM drive.jpg|thumb|CD-ROM-asema]]
CD-levy ("compact disc") on optinen digitaalisen tiedon tallennusmedia, joka tuli markkinoille 1980-luvulla alun perin äänen tallennusta varten. CD:lle voidaan kirjoittaa tietokoneella käytettävää binääridataa tai ääntä, kuten musiikkia. Kaupallisesti tuotettavissa CD:issä tieto on valmiiksi kirjoitettuna, eikä niitä voi uudelleenkäyttää tallennukseen.
CD muodostuu 1,2 millimetriä paksusta ruiskuvaletusta polykarbonaattilevystä, joka on päällystetty ohuella alumiinikerroksella. Alumiinin päällä on suojaava lakkakerros, johon voi myös painaa levyn etiketin, tyypillisesti silkkipaino- tai offset-menetelmällä. CD:itä tehdään eri kokoisina, mutta yleisin koko on halkaisijaltaan 120 millimetriä, joka antaa norminmukaisesti 74 minuutin tallennustilan äänelle ja 650 megatavun tilan datalle.
CD-ROM-asema kykenee ainoastaan lukemaan levyllä olevia tiedostoja!
CD-RW-asema (CD Read Write) kykenee lukemaan kaupallisia CD-levyjä, sekä kirjoittamaan CD-R-levyjä ja uudelleen kirjoittamaan tähän soveltuvaa CD-RW-levyä.
====DVD-asema====
[[Tiedosto:DVD.png|thumb|DVD-R-levy]]
DVD (alk. digital video/versatile disc, digitaalinen video/monikäyttölevy) on optinen datan tallennusväline. Elokuvien toisto on tällä hetkellä yleisin DVD:n käyttötapa. DVD-levy muistuttaa ulkoisesti CD-levyä.
DVD-Video-levy on tarkoitetty videokuvan ja -äänen tallentamiseen. Levyjen toistoon tarvitaan DVD-asema ja MPEG-2-dekooderi, toisin sanoen tietokoneeseen kytketty DVD-ROM-asema tarvittavine ohjelmineen.
D-RW/DVD- (CD Read Write/Digital Versatile Disk tai Digital Video Disc) eli Combo-asema kykenee CD-RW-aseman ominaisuuksien lisäksi lukevaan myös DVD-levyjä.
Nykyisin on myös DVD-levyjä polttavia eli kirjoittavia asemia.
====Blu-ray-asema====
Blu-ray on Philipsin ja Sonyn UDO (Ultra Density Optical) ja Pioneerin DVDR Blue -tutkimusprojektien yhteistyössä syntynyt levyformaatti. Nimi tulee siitä, että levyjen luentaan käytetään lyhytaaltopituista (violetin väristä) ns "sinistä laseria" tavanomaisen punaisen sijaan. Tämä mahdollistaa sen, että levylle voidaan tallentaa enemmän dataa kuin nykyisille DVD- ja CD-levyille. Yhden yksipuolisen ja -kerroksisen levyn tallennuskapasiteetti on noin 25 gigatavua, kaksikerroksisen 50 gigatavua ja neljäkerroksisen 100 gigatavua.
====Levykeasema====
[[Tiedosto:Floppy disk 90mm.JPG|right|thumb|3½ tuuman levyke, "''korppu''")]]
Levyke (arkikielessä myös "disketti") on siirrettävä magneettinen tiedontallennusmedia. Levykkeen sisällä on ohut rautaoksidilla pinnoitettu muovinen kiekko, joka on pakattu yleensä neliön muotoiseen suojakoteloon. Yleisin 3 ½ tuuman levyke.
Myytävät levykkeet on tavallisesti alustettu MS-DOS -formaattiin.
Nykyisin CD- ja DVD-levyt sekä USB-muistit ovat suurelta osin ottaneet levykkeiden aseman itselleen.
===Virtalähde===
===Portit ja liittimet===
====Keskusyksikön sisällä====
=====PCI=====
[[Tiedosto:Pci-slots.jpg|thumb|PCI-paikat]]
PCI on lyhenne sanoista Peripheral Component Interconnect. PCI 1.0 julkaistiin vuonna 1992. PCI 2.0 myötä määriteltiin emolevyyn tuleva PCI-liitin 1993. PCI alkoi menestyä nopeasti huippuluokan palvelimissa, mutta tavallisissa PC-tietokoneissa VLB:n syrjäyttäminen oli hitaampaa. PCI:n avulla liitetään lisälaitteita tietokoneeseen, kuten verkkokortti, tv-kortti jne.
PCI:n seuraaja, PCI Express -standardi, julkaistiin vuonna 2004, joten tavallinen PCI on häviämässä.
=====AGP=====
AGP on lyhenne sanoista Accelerated Graphics Port ja se mahdollistaa laajakaistaisen yhteyden näytönohjaimen ja tietokoneen emolevyn välille. AGP-väylä soveltuu erityisesti pelien, 3D-grafiikan ja tieteellisen grafiikan sovelluksiin työasemissa. AGP-väylän kehitettiin vuonna 1997.
AGP-väyliä on eri tyyppisiä 1X, 2X, 4X ja 8X. Ensisijassa AGP on tarkoitettu näytönohjaimelle.
AGP-väylän alkuperäinen idea oli mahdollistaa tekstuurien tallettaminen koneen keskusmuistiin. Näytönohjainpiirit kuitenkin kehittyivät AGP-väylää nopeammin eikä väylän nopeus riittänyt alkuperäisen idean mukaiseen käyttöön, joten myöhemmin kaikki näytönohjaimet tallettivat tekstuurinsa omaan muistiinsa.
=====IDE=====
[[Tiedosto:Cable ide.jpg|thumb|IDE-kaapeli (PATA)]]
IDE on lyhenne sanoista Integrated Drive Electronics. Se on kiintolevyjen ja optisten asemien, kuten CD- ja DVD-asemien liittämiseen tarkoitettu liitäntäväylä. Liitäntäväylä pystyy liittämään kaksi laitetta kerrallaan (PATA), jolloin toinen toimii isäntänä (master) ja toinen orjana (slave) tai yksi laite väylään (SATA).
=====SATA=====
[[Tiedosto:SATA_ports.jpg|thumb|SATA-paikat]]
SATA tai ''S-ATA'' eli ''Serial ATA'' on liitäntä kiintolevyn tai CD/DVD-aseman kytkemiseksi tietokoneeseen. Se
julkaistiin 2003. SATA on korvannut 1990-luvulla yleisen PATA-väylän pöytäkoneissa.
SATA-liitännän käyttämä kaapeli on pienempi kuin PATAn, mikä parantaa ilmankiertoa tietokoneen sisällä. Liittimessä on vain neljä tiedonsiirtopinniä ja yleensä kolme maapinniä. Yhteen SATA-liitäntään voi liittää vain yhden laitteen PATAn entisen kahden sijaan. Myös SATA-väylään kytketyn laitteen käyttämä virtakaapeli on uusittu - tähän on syynä Serial ATA -standardiin iskostettu tuki HotSwapille.
====Keskusyksikön ulkopuolella====
=====USB=====
USB (Universal Serial Bus) on sarjaväyläarkkitehtuuri oheislaitteiden liittämiseksi tietokoneeseen. Lähes kaikki tietokonevalmistajat varustavat kaikki uudet tuotteensa USB-liitännöin. USB-portin tuki löytyy jo Windows 95 OSR2.1:stä sekä sitä uudemmista Windows-järjestelmistä, uudehkoista Linux-jakeluista sekä Mac OS 9:stä ja Mac OS X:stä. USB-arkkitehtuurin tavoitteena on tehdä ulkoisten laitteiden (esim. kirjoitinten, hiirien jne.) liittäminen tietokoneeseen helpommaksi.
USB-tyypit ovat USB-A eli isäntä (engl. host), USB-B, eli orja (engl. slave) ja USB-OTG (On-The-GO).
[[Tiedosto:Type A USB connector.jpg|thumb|USB-liitin]]
[[Tiedosto:USB Male Plug Type B.jpg|thumb|USB-liitin]]
=====LPT-tulostinportti=====
[[Tiedosto:Parallel computer printer port.jpg|thumb|Rinnakkaisliitäntä]]
Rinnakkaisliitin (LPT) on 25-nastainen liitin, jota käytetään yleensä kirjoittimen liittämiseen tietokoneeseen. Nykyisin tulostin kytketään kuitenkin useimmiten USB-portiin. Rinnakkaisliitännästä käytetään lyhennystä LPT tai PRN.
=====COM=====
[[Tiedosto:Serial port.jpg|thumb|9-nastainen sarjaliitäntä]]
Sarjaliittimiä on kahdenlaisia: 9-nastaisia ja 25-nastaisia. Sarjaliitännästä käytetään lyhennystä COM. Mikäli koneessa on useampia sarjaliittimiä, ne nimetään COM1, COM2, COM3 ja COM4. Sarjaliitäntää käytetään ulkoisten oheislaitteiden, kuten modeemin, liittämiseen tietokoneeseen. Nykyisin kuitenkin käyttö on vähentynyt.
=====Hiiri ja näppäimistö=====
[[Tiedosto:Ps-2-ports.jpg|thumb|Oikeanpuoleinen on hiireen liitettävä portti. Vasempaan liitetään näppäimistö.]]
=====Ääniliitännät=====
=====Verkko=====
==Näyttö==
| 