Komputer jest to urządzenie składające się z wielu części. Podstawowe urządzenia w komputerze to: płyta główna, procesor, pamięć RAM, CD-ROM, stacja dyskietek, twardy dysk, karta graficzna, karta dźwiękowa, zasilacz, karta sieciowa. Natomiast monitor, klawiatura i mysz to podstawowe urządzenia peryferyjne, służące do komunikowania się z komputerem.

Płyta główna

Płyta główna (ang. motherboard) w slangu komputerowym zwana "mobo" jest dla komputera tym, czym układ nerwowy dla człowieka. Integruje działanie poszczególnych komponentów i umożliwia wzajemną komunikację. Od jakości płyty głównej zależy bardzo często stabilność systemu i możliwość dalszej rozbudowy komputera. Kształt płyty głównej oraz rozmieszczenie komponentów dopasowane są do rodzaju obudowy komputera. Wśród istniejących typów możemy wyróżnić: PC/XT - pierwszy standard płyt głównych opracowany przez IBM dla pierwszych komputerów PC. Zyskał niezwykłą popularność ze względu na otwartą architekturę. AT - następca PC/XT popularny w latach 90, w erze procesorów 386. Baby AT - nieco zmniejszona wersja płyt AT. ATX - ewolucja linii "Baby AT", obecnie najpopularniejszy rodzaj płyt głównych. Mini-ATX, MicroATX - mniejsze odmiany ATX. ITX, Mini-ITX - najmniejsze obecnie płyty główne dla standardowych procesorów. WTX - płyty główne dla potężnych stacji roboczych. Zwykle przeznaczone do montowania w nich kilku procesorów i podpinania wielu twardych dysków.

Płyty główne w komputerach przenośnych są silnie zminiaturyzowane i zwykle wytwarzane przez producenta danego urządzenia. Stąd też koszty ewentualnej naprawy lub rozbudowy laptopów są tak wysokie.

Na płycie głównej rozmieszczone są złącza oraz gniazda do poszczególnych elementów komputera: Procesor. Rodzaje istniejących gniazd (nazwa - obsługiwane procesory): Socket 386 (zwany Socket 0) - AMD 386DX, najpierw tylko na podkładce Jatona. Socket 1,2,3 - 486 Socket 4 - Wczesne Pentium (60-66 MHz) Socket 5 - Pentium Socket 463 (znany także jako Socket NexGen) - NexGen Nx586 Socket 6 - 486 Socket 7 - Pentium Super Socket 7 - AMD K6-2, AMD K6-III Socket 8 - Pentium Pro Slot 1 - Celeron, Pentium II, Pentium III Socket 370 - Celeron, Pentium III, Cyrix III Socket 423 - Pentium 4, wycofany tuż po wprowadzeniu Slot A - Wczesny Athlon Socket 462 (znany także jako Socket A) - Athlon, Duron, Ahtlon XP oraz Sempron Slot 2 - Pentium II Xeon, Pentium III Xeon Socket 478 - Celeron, Pentium 4 Socket 479 - Pentium M Socket 486 - 486 Socket 563 - Mobile Athlon XP Socket 603, 604 - Xeon Socket 775 - (znany także jako LGA 775 lub Socket T) - Pentium 4, Core 2 Duo, Core 2 Quad Socket 1366 - (znany także jako LGA 1366 lub Socket B) - Intel Core i7 Socket 1156 - (znany także jako LGA 1156 lub Socket H) - Intel Core i3, i5, i7 Socket 1155 - (znany także jako LGA 1155 lub Socket H2) - Intel Core i3, i5, i7 (drugiej generacji - Sandy Bridge) Socket 2011 - (znany także jako LGA 2011 lub Socket R) - Intel Core i7 (Sandy Bridge-E / Ivy Bridge-E), Xeon E5 (Sandy Bridge-EP / Ivy Bridge-EP) Socket 754 - Athlon 64 i Sempron Socket 939 - Athlon 64 Socket 940 - Athlon 64, Opteron Socket AM2 (znany wcześniej jako Socket M2) - Athlon 64, Athlon 64 x2, Sempron, Opteron 1xx Socket AM2+ - AMD Phenom Socket AM3 - Athlon 64 X2, AMD Athlon II X3, AMD Athlon II X4, AMD Phenom II X2, AMD Phenom™ II X4, AMD Phenom™ II X6 Socket AM3+ - Socket AM4 - Ryzen 1000, Ryzen 2000, Ryzen 3000, Ryzen 5000 Socket AM5 - Ryzen 7000 Slot 3, PAC418 - Itanium PAC611 - Itanium 2 Slot B - DEC Alpha Slot M - Itanium Pamięć operacyjna Karty rozszerzeń: ISA 8-bit - złącze popularne w czasach PC-XT, krótkie, najczęsciej koloru czarnego. ISA 16-bit - złącze pojawiło się w PC-AT, jest to 8-bitowa ISA z dołożonym segmentem. Popularne w 2-3-486, występuje do niektórych Pentiumów III. Można w nich uruchamiać karty pod 8-bitową ISA. Odwrotnie nie zawsze. VLB (VESA Local Bus) - stworzone specjalnie dla płyt 486 i kart graficznych, którym przepustowość 16-bitowej ISA przestała wystarczać. Jest to 16-bitowa ISA z dołożonym mniejszym i gęstszym segmentem, często brązowym. EISA - rzadkie złacze w płytach serwerowych 486. Można w nie wkładać karty ISA, ale i specjalne karty EISA, np. kontrolery wieloportowe (terminalowe) czy kontrolery SCSI. Wygląda jak piętrowa ISA - na górze ISA, pod nią jeszcze jedna z większą liczbą progów i ograniczników. Najczęsciej koloru brązowego. AMR - złącze do podłączenia modemu spotykane w niektórych płytach do Pentium III Czasami jest to slot PCI wlutowany na opak. PCI - stare złącze o małej przepustowości. AGP - powszechnie wykorzystywane w urządzeniach wymagających transferu dużych ilości danych, np. kart graficznych. PCI Express - następca AGP, oferujący jeszcze większą szybkość transferu Urządzenia składujące (twarde dyski, napędy optyczne). Wejście zasilacza. Porty urządzeń: Port szeregowy (PS/2, COM, USB) - wykorzystywane do podłączania urządzeń zewnętrznych. Port równoległy (Centronics, SCSI, ATA).

Kontrolery poszczególnych złączy rozmieszczone są w tzw. mostach - północnym i południowym. Pierwszy podłączony jest bezpośrednio do procesora i zawiera kontrolery pamięci oraz układów graficznych. W południowym znajdują się kontrolery dźwięku, Ethernetu, dysków, portów itd.

Producenci wielu płyt głównych montują na nich zintegrowane układy graficzne i dźwiękowe. Oferują one jedynie podstawowe możliwości, lecz dzięki nim nie trzeba montować droższych układów, jeżeli nie są nam one potrzebne. Najważniejszymi układami na płycie głównej są jednak chipset oraz BIOS. Chipset nadzoruje działanie całej płyty głównej, kontrolując przepływ informacji. BIOS (ang. Basic Input/Output System) jest niewielkim układem aktywującym się tuż po włączeniu komputera. Jego zadaniem jest zainicjowanie wszystkich urządzeń do pracy oraz uruchomienie systemu operacyjnego z dysku twardego albo nośnika optycznego. O ile program BIOS'a przechowywany jest w pamięci Flash, która nie gubi danych nawet po odłączeniu zasilania, ustawienia startowe trzymane są w szybszym układzie wymagającym jednak stałej obecności napięcia. Jest ono podtrzymywane nawet po wyłączeniu komputera przez baterię BIOS. Obecnie montowane baterie mają trwałość ponad dziesięciu lat i ładowane są automatycznie, gdy komputer pracuje.

Bateria BIOS zasila także zegar czasu rzeczywistego (RTC). Jest to niewielki układ scalony odmierzający czas bez względu na stan komputera (uruchomiony, wyłączony). Oprogramowanie komputera może odczytywać i modyfikować wskazania zegara. Jego obecność jest także warunkiem istnienia systemów wielozadaniowych, gdzie procesor wykonuje w pewnej stałej jednostce czasu poszczególne procesy i aplikacje sprawiając wrażenie, że pracują one równocześnie. Jeżeli w systemie zainstalowany jest więcej, niż jeden procesor, mamy do czynienia z fizyczną wielozadaniowością.

Procesor (CPU)

Mózgiem każdego komputera jest procesor zajmujący się wykonywaniem instrukcji wchodzących w skład programów oraz aplikacji. Jest to niewielki układ scalony zamknięty w hermetycznej obudowie ze złoconymi wyjściami, montowany na płycie głównej do specjalnego slotu. Angielska oryginalna nazwa to CPU (od Central Processing Unit).

Procesor może komunikować się z innymi urządzeniami komputera poprzez magistrale danych, stamtąd także pobiera na bieżąco instrukcje do wykonania. Współczesne procesory rozpoznają ponad pół tysiąca rozmaitych komend. Można wśród nich wyróżnić: Komendy skoku - skok do wybranej instrukcji

Komendy kopiowania

Jedną z podstawowych cech procesora jest długość słowa, czyli porcji danych, na której wykonywane są operacje. Ma to bezpośrednie przełożenie na wydajność układu, ponieważ długość słowa warunkuje też długość adresu komórki w pamięci operacyjnej. 32-bitowe procesory mogą obsługiwać pamięci o maksymalnej pojemności 4 GB oraz radzą sobie z liczbami o długości do 32-bitów. Na rynek wchodzi już jednak generacja układów 64-bitowych z dwa razy dłuższym słowem.

Do komunikacji procesora ze światem wykorzystywany jest zestaw rejestrów, z których każdy ma długość pojedynczego słowa. Za ich pomocą wprowadzane są instrukcje, ustawiane tryby pracy oraz dane, na których trzeba operować.

Pojedynczy procesor wykonuje w danym momencie instrukcje tylko jednego programu lub procesu systemowego. Do zadań systemu operacyjnego należy szybkie przełączanie aplikacji, co daje nam wrażenie wykonywania się wielu zadań w tym samym momencie. Możliwość tę nazywamy wielozadaniowością. Dopiero zainstalowanie większej liczby procesorów, na co zezwalają niektóre płyty główne, daje możliwość fizycznego wykonywania kilku aplikacji w tym samym momencie dzięki podziałowi zadań.

Teoretycznym wskaźnikiem mocy procesora jest częstotliwość mówiąca, ile instrukcji na sekundę jest w stanie przetworzyć dany układ. Np. procesor z zegarem 2 GHz powinien w teorii w tym czasie wykonać 2 miliardy operacji. Jest to jednak założenie wyłącznie teoretyczne. Różne operacje różnią się czasem wykonywania, a ponadto istnieje cała gama technik pozwalających na osiągnięcie identycznej wydajności przy wolniejszym zegarze. Standardowym przykładem są tutaj procesory firmy AMD, które mimo zegarów wolniejszych o 500-1000 MHz, mają porównywalną wydajność, co produkty firmy Intel. Z drugiej jednak strony Intel opracował technologię Hyper Threading, dzięki której jeden procesor zachowuje się tak, jak dwa i może równolegle wykonywać dwa procesy.

Na rynku procesorów liczą się obecnie dwie firmy: Intel - producent procesorów Pentium, Celeron, Centrino, Core, Quad, Itanium, Xeon, Core I7 AMD - producent układów Duron, Athlon, Sempron, Opteron, FX, Athlon X2, Phenom, Ryzen

Pamięć operacyjna (RAM) Pamięć RAM jest pamięcią roboczą komputera, przechowywane są tam dane potrzebne aktualnie do pracy komputera. Zawartość pamięci RAM jest jednak ulotna i znika po wyłączeniu zasilania komputera. W oddzielną pamięć RAM wyposażona jest karta graficzna, służąca do wyświetlania grafiki na ekranie komputera.

Stare komputery były wyposażone w następujące typy pamięci: DIP (klasa 0800/8086, niektóre 286) - układy scalone montowane w oddzielnych gniazdkach. Każdy bank wymagał układów do sparowania. SIPP (klasa 286, eksperymentalne 386) - są to 30-pinowe moduły SIMM patrz niżej) zaopatrzone w dolutowane do kontaktów nóżki. Poza tym niczym się nie różnią i włożenie w gniazda SIPP oprawki od 30-pinowych SIMMów załadowanej nimi bedzie działać, jak i dolutowanie nóżek do SIMMa.

SIMM

Spotykane w komputerach klasy 386, 486 oraz Pentium. Ze względu na charakter dostępu procesora Pentium do pamięci, wymagane było stosowanie pamięci SIMM w parach przy współpracy z tym procesorem.

Wyróżniane są następujące typy pamięci SIMM: SIMM30 - 30-pinowe kostki, współpracujące po dwie lub cztery. Spotykane w komputerach 286 (b.rzadko) 386 i starszych 486. Po dolutowaniu do nich nóżek można włożyć je do gniazdek SIPPów. SIMM72 - Moduły 72-pinowe posiadajace charakterystyczny rowek, spotykane w 486 (bywały jednak 486 posiadające gniazda i SIMM30 i SIMM72) i Pentiumach. IBM stosował je w późnych 386 (PS/1 Pro) jednakże IBMowskie SIMMy różniły się pod względem organizacji pamięci od tych dzisiaj spotykanych.

DIMM/SDRAM Pamięć SDRAM (ang. Synchronous DRAM), podobnie jak pamięć typu FPM, jest pamięcią typu DRAM. Pamięć ta pracuje z częstotliwością zewnętrznej magistrali systemowej (a więc synchronicznie) i charakteryzuje się czasem dostępu rzędu 10 ns. SDRAM-y wyróżnia ponadto wysoka teoretyczna przepustowość danych - 800 MB/s dla kości typu PC-100 i 1064 MB/s dla PC-133 . Pamięci SDRAM są wykonywane w postaci 168-pinowych modułów DIMM (ang. Dual In-line Memory Module), obecnie zasilanych napięciem 3,3 V.

RIMM Pamięci spotykane często w stacjach roboczych (ang. Workstations), charakteryzują się wysoką czestotliwością pracy, lecz długim czasem dostępu. Ich koszt produkcji jest zdecydowanie większy, niż pamięci DIMM, przez co ich zastosowanie ogranicza się do komputerów high-end.