如果你經常看電腦技術類的文章,一定常常看到「硬體」這個名詞,「軟體」一看就懂,硬體雖然也不難理解,但它到底該怎麼確切地定義?在電腦設備上所包含的範圍又覆蓋哪些元件或周邊?硬體是承載軟體運行與軟體使用不可或缺的基礎,這次我們一起好好了解電腦硬體這個詞。
所謂的「電腦硬體」意思是什麼?所包含的範圍又是哪些?
硬體是什麼意思?
硬體是我們用來描述設備物理元件的名稱,也就是你可以看到、觸碰到和與之互動的東西。硬體這兩個字不僅與電腦設備相關,但同時也可以擴展到許多其他類型的消費電子產品,如筆記型電腦、遊戲機和智慧手機,甚至是有形技術的無線耳機、智慧開關等均可稱為硬體。
硬體是軟體的相對詞。軟體是硬體上運行的一組指令,例如作業系統、程式、遊戲和網頁瀏覽器等,軟體必須和硬體相互配合才能運行。沒有軟體,硬體只是一堆經過加工設計的廢金屬和塑膠;沒有硬體,軟體沒有舞台可以運行與施展能力等於無用武之地。
我們可以將電腦硬體分成兩大類型:內部硬體與外部硬體,接下來我們就來講講這兩大類型都有哪些東西,從而瞭解電腦如何運作。
內部硬體
內部硬體是指電腦機箱內的物理元件,其本身就可以被視為硬體,當你聽到電腦發燒友聊到硬體時,通常就是指內部硬體。內部硬體對於電腦的運行至關重要,因為它允許所有不同的操作。請注意,並非所有電腦硬體都是以微小晶體管來操作運行的先進技術,電腦中的某些硬體在設計上非常簡單,用意也非常樸素,例如冷卻風扇,它不會運行任何硬體,但它是電腦硬體中關鍵的部分,在大多數現代電腦中仍然以軟體代碼控制。下面是最基本的內部硬體和它們各自的角色:
- 機箱:容納所有內部硬體的外殼。
- 電源供應器(PSU):PSU 會從插座獲取交流電(DC)之後將其轉換為直流電(AC),然後配送到其他電腦零件上。
- 主機板:由印刷電路板(PCB)和數十個極小的電子元件所組成,例如連接器和穩壓器等,是一個將所有硬體連接在一起的元件。
- 中央處理器(CPU):電腦的大腦,負責大多數運算任務。
- 記憶體(RAM):速度極快的易失性儲存元件,可臨時存放電腦在任何給定時刻正在使用的數據。
- 顯示卡:顯示卡上裝有 GPU,負責渲染螢幕上顯示的圖像。如果你的 CPU 本身已經有整合 GPU(俗稱內顯),則顯卡屬於選配硬體。
- 儲存:SSD 與 HDD 提供了在電腦上永久存放數據的方法,從作業系統到遊戲,每個軟體都存放在儲存設備上。
- 風扇和散熱器:風扇與散熱器協同工作以排除與冷卻元件運行時產生的廢熱,使重要的電腦元件持續在安全溫度範圍內運行。
還有一些其他內部硬體元件不屬於必需品,而是提供特定功能。擴展卡如音效卡和 Wi-Fi 卡分別可以提高音質或為電腦加入 Wi-Fi 連接功能。光碟機又是另一個例子,允許你在 DVD 和藍光光碟上讀取和寫入數據。
外部硬體
外部硬體是指機箱外的電腦元件,更常用的名稱是「周邊設備」,你可能熟悉其中大多數元件,但它們可以進一步分為輸入與輸出兩種類型。輸入設備用於向電腦發出指令,輸出設備則用於讓電腦輸出數據。
常見輸入設備
- 滑鼠:你可以使用滑鼠移動由標並與螢幕上的元素互動。
- 鍵盤:你可以透過鍵盤輸入文字和數字以及執行各種其他輸入。
- 控制器:消費者主要用於遊戲,允許你輸入類似於滑鼠和鍵盤的指令。
- 外部儲存:像是隨身碟、行動硬碟、外接硬碟類似於內部儲存硬體,允許你永久儲存資料。
- 麥克風:錄製音訊並將其轉換成電腦可以理解的電信號。
- 網路攝影機:就像麥克風一樣,網路攝影機可以捕捉影像並將其轉換成電信號。
常見輸出設備
- 顯示器:用以顯示由電腦輸出的螢幕圖形。
- 揚聲器和耳機:這些設備從你的電腦輸出音訊。
- 列印機:紙張和 3D 列印機可以用各種材料將設計、文件輸出成有形的產物
你可以將插入電腦的任何元件視為外部硬體,其他一些例子還有觸控板、手寫筆、腳踏開關、賽車方向盤和眼動儀等都屬於這個範疇。
電腦硬體是強化技術文明的支柱,現在你知道所有這些硬體如何與軟體結合在一起,以便我們可以工作、與朋友交談、觀看影片和玩遊戲。技術飛躍,如自動駕駛汽車和先進的生成式人工智慧,取決於電腦硬體的不斷進步。請記住,硬體和軟體同樣重要,有如脣齒相依相輔相成,少了一個,另一個就無法運作。