Hardver [1] [2] [3] [4] , hardver , számítógép-alkatrészek , " vas ", ( eng. hardver ) - a számítástechnikai eszköz elektronikus és mechanikus részei, amelyek egy rendszer vagy hálózat részét képezik, a szoftverek és adatok kivételével (információk, amelyeket egy számítógépes rendszer tárol és feldolgoz). A hardverek közé tartoznak: számítógépek és logikai eszközök, külső eszközök és diagnosztikai berendezések, tápegységek, elemek és akkumulátorok [5] . A hardver azokra az eszközökre vonatkozik, amelyek a számítógép konfigurációját alkotják .
Különbséget kell tenni a belső és külső eszközök között. Az egyes csomópontok és blokkok közötti koordináció hardver-logikai eszközök, úgynevezett hardver interfészek segítségével történik ; a hardver interfészek szabványait protokolloknak nevezzük . A személyi számítógép egy univerzális műszaki rendszer, amelynek konfigurációja szükség szerint változtatható.
A számítási rendszer hardver egy általános elnevezése annak a hardvernek, amelyen a számítógépek és a számítógépek hálózatai futnak.
A hardver általában a következőket tartalmazza:
A hardver által végrehajtott feladatok egy része részben vagy teljesen végrehajtható szoftveres emulációval , például személyi számítógépekben gyakran használják a modemes kommunikációs protokollok szoftveres megvalósítását, a 3D-s képmegjelenítési funkciók szoftveres emulációját. Általában egy végrehajtandó feladat hardverről szoftverre való áthelyezése csökkenti a hardver költségét, de növeli a CPU terhelését.
Abban az esetben, ha a processzort bizonyos típusú feladatok jelentősen megterhelik, a teljesítmény javítása érdekében fordított műveletet hajtanak végre: az algoritmus egy részét hardverben implementálják, csökkentve a processzor részvételét az algoritmus végrehajtásában.
Példák szoftverben megvalósítható algoritmusok hardveres megvalósítására:
Egy tipikus személyi számítógép egy rendszeregységből áll, amely egy házból és perifériákból áll .
A rendszerblokk a következőket tartalmazza:
A vezérlőkön keresztül az alaplaphoz kábelhurkok, jel és táp segítségével a rendszeregységen belüli lehetséges elemek csatlakoztatva vannak:
Ezenkívül a számítógépes hardver külső (a rendszeregységhez képest) összetevőket is tartalmaz - perifériás eszközöket különféle kombinációkban:
A számítógépes hardver architektúra a számítógép belső alkatrészeire, valamint a hozzá csatlakoztatott beviteli eszközökre (például számítógépes egér és billentyűzet) és kimeneti eszközökre (monitor) utal. A számítógép belső alkatrészei együtt egy buszon keresztül összekapcsolt számítási és vezérlőeszközt képviselnek. A leggyakoribb megnevezések a processzor, a RAM és a merevlemez. A busz az egyes alkatrészeket összetett rendszerré köti össze, mert busz nélkül nem működhetnének egymástól különböző részek. A processzor vagy a CPU határozza meg a számítógép alapsebességét. A processzor órajelével és a processzor saját teljesítményével szemben támasztott követelmények folyamatosan nőnek, ahogy a technológia iránti igény is nő. A később a számítógépre telepített szoftverek egyre nagyobb processzorteljesítményt igényelnek.
Az architektúra kifejezés egy komplett rendszer tervezését jelenti, hiszen az egyes komponenseket egymással össze kell hangolni a folyamat zökkenőmentes lebonyolítása érdekében. Ellenkező esetben számítógépes problémákhoz vezethet a jövőben. Ha az elem nem illeszkedik más alkatrészekhez, akkor azok sem fogyaszthatnak teljes energiát. A ház összeszerelésekor a különálló építőelemeknek, például a processzornak, a RAM-nak vagy a busznak egyetlen egységet kell alkotniuk. Ellenkező esetben a processzorhoz csatlakoztatott szoftver nem tudja maradéktalanul ellátni feladatait, és a számítógép kezelése is bonyolulttá válik.
A hardverfejlesztés összetett munka, amely magában foglalja a különféle számítási folyamatokat végrehajtó elektronika és mechanikai rendszerek elemeinek létrehozását és optimalizálását . Az ezen elemek és objektumok közötti kommunikáció általában hardveres interfészen keresztül valósul meg . [6]
A hardverfejlesztés általában a következő szakaszokban zajlik [6] :
A hardverfejlesztési folyamat [7] első szakasza a legfontosabb, mert a megfelelő hardvertervezés nemcsak a projekt költségvetését csökkenti, hanem számos esetleges meghibásodást és leállást is megelőz.
Nyilvánvalóak a hasonlóságok a szoftverfejlesztéssel [8] :
A felhasználók különféle módokon lépnek kapcsolatba a termékekkel, a termékek kölcsönhatásba lépnek más termékekkel, és a termékek adott inputot állítanak elő.
Funkcionális (felhasználói) és nem funkcionális (nem felhasználói) követelményei vannak.
A termékleírások bármilyen bemutatása mindig fastruktúrát eredményez, mivel a fő jellemzők kisebbekre bomlanak. [9]