18新利最新登入迷你电脑是如何工作的

棉花糖系统芯片有一个USB形式但它真的是一个完整的电脑。
图片由FXITech

在1940年代,美国宾夕法尼亚大学建立了电子数字积分器和计算机,更好地称为ENIAC。这是最早的电子、通用计算机和它是一个怪物。它重达30吨左右(27.2吨),与一百万硬连接和成千上万的真空管形成电路【来源:艾弗里]。

跳过几十到1970年代,个人电脑的诞生。多年的辛勤工作的电脑工程师允许我们利用电脑从家里的桌子上。那些早期的个人电脑是原始的以今天的标准来看,最早只能在外部磁盘或磁带存储信息。18luck手机登录

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在1980年代,我们看到的第一个笔记本电脑商店的货架上。这些不是光滑的,我们今天用来背着便携式电脑。他们笨重的,沉重的,有限的功能。随着时间的推移,这些设备将变得更加强大,但更轻和更少的麻烦。

今天,你可以携带一个智能手机更多的计算能力比ENIAC。即使是台式电脑已经缩水了。而你仍然可以找到塔电脑设计的高端应用,许多电脑仅略大于一个手机。,你甚至可以找到电脑USB拇指驱动器的形式因素。

在本文中,我们将看看小电脑,是一个大问题。这些设备可能是电路板的大小或更小。18新利最新登入工程师包一个完整的计算机如何在那么小的事情上呢?

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大不了越来越小

覆盆子π电脑拥有一切你需要的基本计算挤到一个电路板。

来了解18新利最新登入个人电脑可以到一些小东西,比如一个吗USB坚持,我们需要看看小型化在计算机行业的历史。电脑最重要的发展之一——和电子产品一般在1947年发生在实验室里。

当约翰巴丁,威廉·肖克利和沃尔特·布拉顿创造了第一个晶体管。他们在贝尔实验室工作,一直在尝试锗晶体,早期使用的半导体材料在第二次世界大战的结束。布拉顿裹着一条细细的金在一块三角形的塑料,留下一个缺口的时候。他暂停了塑料三角形,刚好与锗晶体。

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布拉顿发现如果他申请一个电压到一边的黄金地带,它会出来对方作为放大电流。尽管这个早期晶体管不是一个实用的电子设备组件,取代真空管铺平了道路。因为真空管散发大量的热量,这对于电脑设计开辟了新的机遇。

在过去的几年里,工程师精制晶体管的设计。最终,他们能够使小型化以便适合一个小芯片上晶体管半导体材料——在某种程度上充当一个导体和绝缘体的其他方式。

然后,在1965年,一个名叫戈登·摩尔进行了观测,将成为一种自我实现的预言。他指出,在一定的时间跨度,取决于你问谁当,18至24个月之间的时间范围,改进技术和制造过程允许离散的组件的数量在一个平方英寸(6.5平方厘米)的硅晶圆的两倍。他看到公司设计的芯片会找到新的方法来创建更小的组件,然后优化制造过程,构建更强大的芯片在经济上更有意义。今天,我们称之为观察摩尔定律。

摩尔定律解释的一个方法是说计算机处理器在处理能力每18个月左右的时间的两倍。另一种方法是说年底任何18个月的时间跨度,工程师会发现补习两倍的晶体管的方法在硅片开始时一样。另一个方法是说离散组件的大小每18个月处理器得到显著较小。

这意味着,不仅是我们的计算机越来越强大,强大得多的比建筑物大小的怪物从早期的计算,但他们也越来越小。如果你愿意牺牲一些功能的大小,你可以得到非常小。

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一个迷你电脑的解剖学

它们看起来像USB闪存,但这些是计算机。
图片由FXITech

有某些特征每个计算机都需要为了工作。首先,电脑需要力量。的基础计算在通灵电子流过电路。我们依靠电力电缆和电池正常电脑。但一个迷你电脑可能没有机载电池或电源线插头的地方。相反,它可能通过USB连接。传输数据的USB接口允许和权力。如果迷你电脑u盘的形式,将电脑插入驱动显示或USB集线器可以提供电脑需要操作的力量。

一台电脑需要一个处理器。处理器的工作就是把数据和对数据执行操作的结果。这个结果可能是任何东西,从屏幕上显示一个图像来模拟复杂的物理。现代的处理器可以有多个核,这意味着处理器可以不止一组操作。与某些类型的计算机问题,减少处理时间。许多迷你电脑依赖先进精简指令集计算机微处理器(臂)的处理器——往往是小,节能,放出的热量更少比更强大的处理器。

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电脑也需要内存来存储数据。处理器可以召唤数据存储在内存并在其上执行操作。有两个主要类别的内存。只读存储器(ROM)是坚定不移的和非易失性。这意味着你不能改变什么存储在ROM和信息不会消失,即使电脑就失去了力量。18luck手机登录罗在计算机通常存储系统级基本输入/输出系统等项目(BIOS)提供的指令集电脑需要引导。

其他类型的内存电脑依赖随机存取存储器(RAM)。计算机的内存存储数据通过应用小电荷一系列记忆细胞。内存中的18luck手机登录信息只存在只要处理器需要——RAM可以改变用途根据处理器的需求。

迷你电脑还需要一些存储介质,可以保存信息,如计算机的操作系统。18luck手机登录闪存非易失存储器,是集成电路的形式,占用很少的空间,没有移动部件。

做多一套狭窄的任务,电脑需要一个操作系统。操作系统的任务是为其他项目作为平台,将计算机的物理资源分配给那些项目。

最后,电脑需要某种形式的物理接口,允许您连接到其他设备,如显示器,键盘和其他外围设备。一些迷你电脑依赖USB连接。其他人可能包含像HDMI标准。通过这些端口,计算机可以与其他设备通信。一些有多个港口——一个版本的覆盆子π计算机有两个USB端口,以太网端口,RCA-video,音频杰克和HDMI端口。

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你找不到什么

填满整个计算机到电路板或拇指驱动器,你不得不放弃一些功能。其中一个是一个冷却系统。电路板或拇指驱动器不能适应风机或水冷装置。这可能是一个问题——计算产生热量。这是因为计算依赖于电力和我们的方法,利用电并不完美。我们总是输一些能量以热的形式——电线和连接加热电流经它们。太多的热量,一个系统可以分解途径扩大,连接,电脑停止工作。

这是一个原因大多数的电脑使用基于arm处理器。一个基于arm处理器是理想的小型移动设备。它们是小的和有效的。他们可能不会达到最先进的的处理速度CPU,但他们仍然可以打包发布。

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许多这些小电脑也缺乏实时时钟(RTC)。RTC的计时装置在你的电脑上,即使你关闭。这就是为什么你的电脑时钟是否整个计算机上。RTC把权力从一个专用电池。虽然工程师们减少大小的组件,如内存和处理器电池技术没有跟上步伐。电池会添加更多的体积和热系统,因此一个迷你电脑可能不包括一个。

也许最明显的缺失的元素一个迷你电脑是我们依靠输入的物理接口和接收来自计算机的数据。这包括一个显示和界面像一个键盘,鼠标,跟踪板或触摸屏。一些迷你电脑支持蓝牙标准,允许您使用蓝牙外设。否则,你可能需要一个USB集线器来连接你的配件一个迷你电脑。

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因为我们可以!

我们可以把所有最重要的组件的计算机变成小形式因素,但为什么会有人想要这样做?

一个原因是生产低成本电脑。因为这些电脑被降到最低的组件需要有一个功能的电脑,他们往往是便宜。一些,像树莓π,甚至没有一个案例或保护层。更低的价格给人们和组织通常买不起一台电脑可以买一个。

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方便是另一个因素。这些电脑是非常便携。虽然他们可能没有太多的板载存储器,配对与Web服务和一个迷你电脑云存储选项可以使它成为一个有用的机器。玩家不会冲出去买他们,和那些需要使用资源软件会想通过他们,但对于简单的计算任务,他们可能是最完美的选择。

一些迷你电脑设计师设计他们的机器与促进教育的目标。随着时间的推移,电脑已经变得更加复杂,操作系统就更加复杂了。操作系统依赖一个图形用户界面(GUI)有效地隐藏所有图形背后的处理。但随着电脑像树莓π,所有这些复杂性。

这意味着学生有机会学习编程的工作原理从电路板上的物理层虚拟领域的编程语言。18新利最新登入覆盆子π和类似的低成本电脑给学校和其他教育机构,为学生提供一个工作机会的电脑。

小型化趋势丝毫没有停止的迹象。18新利最新登入你在另一个十年中,电话可能最快今天的家用电脑蒙羞。谁知道呢?也许到那时所有计算机将足够小溜进你的口袋里。

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作者的注意

我喜欢覆盆子π电脑背后的想法当我听说过。一个低价机旨在鼓励学生学习编程是辉煌的。然后我学会了貌似等微型计算机技术的棉花糖或阿里巴巴全球速卖通的Rikomagic电脑。现在我们可以适合很多组件——包括WiFi和蓝牙芯片——在一个小电路板以及计算机的基本组件。我希望这意味着更多的人将会获得基本电脑和我等不及要看看接下来会发生什么。

相关文章

来源

  • 艾弗里,罗恩。“ENIAC。”Philadelphia Oddities. 2010. (July 1, 2012) http://www.ushistory.org/oddities/eniac.htm
  • 18新利最新登入豪,汤姆。“1947:晶体管的发明。”CED Magic. 2012. (July 1, 2012) http://www.cedmagic.com/history/transistor-1947.html
  • 汉弗莱斯,马修。“游戏开发者大卫Braben创建一个u盘电脑25美元。”Geek.com. May 5, 2011. (July 1, 2012) http://www.geek.com/articles/games/game-developer-david-braben-creates-a-usb-stick-pc-for-25-2011055/
  • Kozierok,查尔斯M。“只读存储器(ROM)”。The PC Guide. April 17, 2001. (July 1, 2012) http://www.pcguide.com/ref/ram/typesROM-c.html
  • 戈登摩尔,E。“集成电路填满更多组件”。Electronics. April 19, 1965. Vol. 38, No. 8.
  • PBS。“晶体管!”1999. (July 1, 2012) http://www.pbs.org/transistor/album1/index.html
  • Piltch,艾弗拉姆。“74美元电脑u盘卖完了(现在)。”Scientific American. May 22, 2012 (July 1, 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=74-pc-on-a-usb-stick-sold-out-for-now
  • Piltch,艾弗拉姆。“整个电脑内置USB拇指驱动器。”Fox News. Nov. 20, 2011. (July 1, 2012) http://www.foxnews.com/tech/2011/11/20/entire-computer-built-into-usb-thumb-drive/
  • 覆盆子π。“常见问题”。(July 1, 2012) http://www.raspberrypi.org/faqs

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经常回答问题

微型计算机的特点是什么?
大小——迷你电脑比标准台式电脑要小得多。处理能力——迷你电脑通常不如台式电脑的处理能力。成本通常比台式电脑更便宜的迷你电脑。
18新利最新登入一个迷你的电脑是如何工作的?
微型计算机的工作原理类似于普通电脑,但规模较小。微型计算机的处理能力和内存通常低于普通电脑,但仍然能够执行最基本的任务。
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