Máy tính cá nhân

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
Trẻ em được dạy cách sử dụng máy tính xách tay cá nhân; màn hình CRT, bàn phím và chuột máy tính để bàn cũ hơn (thời 1990) có thể nhìn thấy trong nền.
Mô tả của một nghệ sĩ về một máy tính cá nhân có từ thời những năm 2000 theo phong cách máy tính để bàn, bao gồm vỏ kim loại với các thành phần điện toán, màn hình hiển thị và bàn phím (chuột không được hiển thị).

Máy tính cá nhân (tiếng Anh: pc (viết tắt của chữ personal computer)) là một loại máy tính cá nhân với giá cả, kích thước và sự tương thích của nó khiến nó hữu dụng cho từng đối tượng cá nhân.

Thuật ngữ[sửa | sửa mã nguồn]

"PC" là chữ viết tắt của "máy tính cá nhân". Máy tính cá nhân IBM đã kết hợp chỉ định trong tên mô hình của nó. Đôi khi rất hữu ích để phân biệt các máy tính cá nhân của gia đình "Máy tính cá nhân IBM" với các máy tính cá nhân được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác. Ví dụ: "PC" được sử dụng tương phản với "Mac", máy tính Apple Macintosh. Vì không có sản phẩm nào trong số các sản phẩm này của Apple là máy tính lớn hoặc hệ thống chia sẻ thời gian, chúng đều là máy tính "cá nhân" chứ không phải máy tính "PC" (nhãn hiệu)

Lịch sử phát triển của máy tính cá nhân (PC)[sửa | sửa mã nguồn]

Lịch sử máy cá nhân gắn liền với chặng đường phát triển của IBM-PC. Máy IBM-PC được khởi đầu từ một phòng thí nghiệm tại Atlanta (Georrgia, Hoa Kỳ), mục đích của công trình thí nghiệm là thiết kế một sản phẩm vi tính đầu thấp. Điều này có nghĩa là IBM không sử dụng các vi xử lý của chính hãng mà dùng các vi xử lý rẻ hơn của hãng khác như: Intel, Motorola, Zilog.

Máy tính cá nhân Altair 8800

1979-1980: IBM cho ra đời máy Datamaster dùng vi xử lý 16 bit 8086 của Intel.

1980: Đưa ra khái niệm: Personal Computer (PC). Chiếc IBM-PC đầu tiên dùng vi xử lý 8bit 8085 của Intel.

1981-1982: Dù Intel có vi xử lý 16bit nhưng giá thành còn cao, Để đáp ứng thị trường máy rẻ tiền, Intel đưa ra vi xử lý 8 bit 8088 mà trong nó là vi mạch 16bit 8086. IBM dùng vi xử lý này để thiết kế PC thế hệ thứ hai: PC-XT (extended technology) 8088 có 8 bit bus dữ liệu và 20bit bus địa chỉ, có khả năng quản lý tối đa 1MB bộ nhớ vật lý, chạy với tần số đồng hồ 4,77 MHz. Bên trong nó có 8 khe cắm mở rộng (khe cắm 8bit XT – hay XT-Slots), khe này có 62 chân. Máy PC-XT trang bị hai đĩa mềm 360KB, 256 KB Ram (cắm trong một trong 8 khe cắm trên). PC-XT dùng hệ điều hành CP/M và chương trình BASIC 80 của Microsoft.

1984: Khi vi xử lý 16bit đã quen thuộc thị trường, Intel đưa ra vi xử lý 80286, là vi xử lý 16bit hoàn thiện, có thêm 4bit bus địa chỉ, quản lý 16MB bộ nhớ. IBM tung ra thị trường máy PC-AT (advanced technllogy) với bộ vi xử lý 80286, với nó PC hoạt động trong chế độ bảo vệ cho phép chia bộ nhớ ra nhiều đoạn dài linh động và ưu tiên cho các chương trình ứng dụng do đó tránh được va chạm khi nhiều chương trình chạy một lúc – đây là nền tảng của chế độ đa nhiệm trên 80286. PC-AT làm việc với tần số 6-8 MHz, do phải thêm 8bit bus dữ liệu, 4bit bus địa chỉ, 8bit yêu cầu ngắt cứng và một số bit điều khiển mới, do vậy PC-AT cần bổ sung thêm khe cắm. Để đảm bảo tương thích với máy XT, khe cắm XT cũ vẫn giữ nguyên, thêm một đoạn khe cắm nối dài bổ sung thêm 36 chân, loại khe cắm mới này được gọi là ISA (Industry Standard Architecture) sau khi nó được cải tiến thêm một chút và đã chở thành chuẩn ISA.

1987: Thế hệ PC mới ra đời với vi xử lý 80386. Bắt đầu từ đây IBM công khai cấu tạo máy và nội dung chương trình hệ điều hành vào ra cơ sở (BIOS), điều này giúp các hãng khác có thể sản xuất các máy tính tương thích và các bản mạch cắm tương thích khiến cấu truc IBM-PC trở thành một cấu trúc chuẩn công nghiệp. Điều này khiến cho kiểu thiết kế kín PS/2 (cùng thời) thất bại trên thị trường máy tính cá nhân trong khi cấu trúc IBM-PC ngày càng chiếm lĩnh thị trường máy tính cá nhân. Bộ vi xử lý 80386DX là một vi xử lý 32bit hoàn thiện với 32bit bus dữ liệu, 32bit bus địa chỉ với bộ nhớ tối đa 4GB. Để đáp ứng tốc độ của 80386 và yc cao của những bản mạch điều khiển màn hình phân giải cao, chuẩn khe cắm EISA (extended industry standard architecture) được đưa ra. Đây chính là chuẩn khe cắm 32 bit với tốc độ truyền là 33Mbit/s.

1990: 80486 ra đời với nhiều chức năng hơn, cụ thể là 8 Kbyte bộ nhớ đệm mã lệnh (code cache) và một bộ đồng xử lý toán học. Tần số làm việc đặc trưng của máy vi tính trong thời kỳ này là 66 MHz.

1993: Vi xử lý Pentium đầu tiên ra đời mở ra một kỷ nguyên mới với 64bit bus dữ liệu, 32bit bus địa chỉ, 8KB bộ đệm dữ liệu, 8KB bộ đệm mã lệnh. Bộ đồng xử lý toán học của Pentium làm việc nhanh gấp 10 lần so với 80486. Khi này các nhà sản xuất phần cứng lớn thoả thuận một chuẩn khe cắm mới PCI-bus (Peripheral Components Interconnect), và do đó bản mạch chính máy vi tính cá nhân chỉ còn lại vài vi mạch, tất cả các vi mạch ngoại vi của cấu trúc IBM-PC cũng như vi mạch điều khiển PCI được tích hợp vào một vi mạch duy nhất, có tên là PCI-chipset.

1995: Khả năng đa môi trường (multimedia) của máy vi tính cá nhân càng ngày càng hoàn thiện khi Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II lần lượt ra đời. Tần số đồng hồ cao nhất 300 MHz. Một chuẩn giao diện ngoại vi mới ra đời từ sự thoả thuận từ nhiều hãng lớn là bus tuần tự đa dạng USB (Universal Serial Bus).

1999: P!!! Ra đời, chuẩn PC99 xoá bỏ bus ISA. Bus PCI, giao diện đồ hoạ tiên tiến AGP, giao diện ngoại vi USB và IEEE 1934 là những đặc điểm nổi bật.

Từ năm 2000: Một cấu trúc vi xử lý 64bit ra đời. Intel cho ra đời nhiều vi mạch tổng hợp thích hợp với vi xử lý của chính hãng. Chipset đảm nhiệm hầu hết các chức năng điều khiển trên máy và có bộ điều khiển hiển thị cấy ở bên trong. Thị trường máy tính cá nhân cũng như thị trường vi xử lývi mạch tổng hợp được chia thành nhiều phần đáp ứng nhu cầu đa dạng trong xã hội.

Các loại máy tính cá nhân[sửa | sửa mã nguồn]

Một số loại máy tính cá nhân:[sửa | sửa mã nguồn]

Phần cứng[sửa | sửa mã nguồn]

Hình vẽ rời một máy tính cá nhân và các thiết ngoại vi (một số thành phần không bắt buộc phải có):
Bài chi tiết: Phần cứng

Phần cứng máy tính là một thuật ngữ toàn diện cho tất cả các bộ phận vật lý của máy tính, được phân biệt với dữ liệu chứa hoặc hoạt động và phần mềm cung cấp hướng dẫn cho phần cứng để thực hiện các tác vụ. Một số hệ thống con của máy tính cá nhân có thể chứa bộ xử lý chạy chương trình cố định hoặc chương trình cơ sở, chẳng hạn như bộ điều khiển bàn phím. Phần sụn thường không bị thay đổi bởi người dùng cuối của máy tính cá nhân.

Hầu hết các máy tính thời kỳ 2010 chỉ yêu cầu người dùng cắm vào nguồn điện, màn hình và các loại cáp khác. Một máy tính để bàn thông thường bao gồm vỏ máy tính (hoặc "tháp"), khung kim loại chứa nguồn điện, bo mạch chủ, ổ đĩa cứng và thường là ổ đĩa quang. Hầu hết các tòa tháp có không gian trống, nơi người dùng có thể thêm các thành phần bổ sung. Các thiết bị bên ngoài như màn hình máy tính hoặc bộ hiển thị hình ảnh, bàn phím và thiết bị trỏ (chuột) thường được tìm thấy trong máy tính cá nhân.

Bo mạch chủ kết nối tất cả bộ xử lý, bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi với nhau. RAM, card đồ họa và bộ xử lý trong hầu hết các trường hợp được gắn trực tiếp lên bo mạch chủ. Bộ xử lý trung tâm (chip vi xử lý) cắm vào ổ cắm CPU, trong khi các mô-đun bộ nhớ cắm vào ổ cắm bộ nhớ tương ứng. Một số bo mạch chủ có bộ điều hợp hiển thị video, âm thanh và các thiết bị ngoại vi khác được tích hợp trên bo mạch chủ, trong khi một số khác sử dụng khe cắm mở rộng cho card đồ họa, card mạng hoặc các thiết bị I / O khác. Card đồ họa hoặc card âm thanh có thể sử dụng hộp thoát ra để giữ các bộ phận tương tự tránh xa bức xạ điện từ bên trong vỏ máy tính. Ổ đĩa, cung cấp lưu trữ lớn, được kết nối với bo mạch chủ bằng một cáp và với nguồn điện thông qua cáp khác. Thông thường, các ổ đĩa được gắn trong cùng trường hợp với bo mạch chủ; khung mở rộng cũng được thực hiện để lưu trữ đĩa bổ sung.

Đối với lượng dữ liệu lớn, một ổ băng từ có thể được sử dụng hoặc các đĩa cứng bổ sung có thể được đặt cùng nhau trong trường hợp bên ngoài. Bàn phím và chuột là các thiết bị bên ngoài được cắm vào máy tính thông qua các đầu nối trên bảng I / O ở mặt sau của vỏ máy tính. Màn hình cũng được kết nối với bảng đầu vào / đầu ra (I / O), thông qua một cổng trên bo mạch chủ hoặc một cổng trên card đồ họa. Khả năng của phần cứng máy tính cá nhân đôi khi có thể được mở rộng bằng cách bổ sung các thẻ mở rộng được kết nối thông qua một bus mở rộng. Bus ngoại vi tiêu chuẩn thường được sử dụng để thêm thẻ mở rộng trong máy tính cá nhân bao gồm PCI, PCI Express (PCIe) và AGP (bus PCI tốc độ cao dành riêng cho bộ điều hợp đồ họa, được tìm thấy trong các máy tính cũ). Hầu hết các máy tính cá nhân hiện đại đều có nhiều khe cắm mở rộng PCI Express vật lý, với một số khe cắm PCI cũng vậy.

Phần mềm[sửa | sửa mã nguồn]

Ảnh chụp màn hình của phần mềm LibreOffice Writer
Bài chi tiết: Phần mềm

Phần mềm máy tính là bất kỳ loại chương trình, quy trình hoặc tài liệu máy tính nào thực hiện một số tác vụ trên hệ thống máy tính. Thuật ngữ này bao gồm phần mềm ứng dụng như bộ xử lý văn bản thực hiện các tác vụ sản xuất cho người dùng, phần mềm hệ thống như hệ điều hành có giao diện với phần cứng máy tính để cung cấp các dịch vụ cần thiết cho phần mềm ứng dụng và phần mềm trung gian điều khiển và điều phối hệ thống phân tán.

Ảnh chụp màn hình của GIMP, một trình soạn thảo đồ họa raster.

Các ứng dụng phần mềm là phổ biến để xử lý văn bản, duyệt Internet, fax Internet, e-mail và tin nhắn kỹ thuật số khác, phát lại đa phương tiện, chơi trò chơi máy tính và lập trình máy tính. Người dùng có thể có kiến ​​thức đáng kể về môi trường hoạt động và các chương trình ứng dụng, nhưng không nhất thiết phải quan tâm đến lập trình và thậm chí không thể viết chương trình cho máy tính. Do đó, hầu hết các phần mềm được viết chủ yếu cho máy tính cá nhân có xu hướng được thiết kế với mục đích sử dụng đơn giản hoặc "thân thiện với người dùng". Tuy nhiên, ngành công nghiệp phần mềm liên tục cung cấp một loạt các sản phẩm mới để sử dụng trong máy tính cá nhân, nhắm vào cả người dùng chuyên gia và người dùng không chuyên gia.

Hệ điều hành[sửa | sửa mã nguồn]

Bài chi tiết: Hệ điều hành

Một hệ điều hành (HĐH) quản lý tài nguyên máy tính và cung cấp cho các lập trình viên một giao diện được sử dụng để truy cập các tài nguyên đó. Một hệ điều hành xử lý dữ liệu hệ thống và đầu vào của người dùng và phản hồi bằng cách phân bổ và quản lý các tác vụ và tài nguyên hệ thống nội bộ dưới dạng dịch vụ cho người dùng và các chương trình của hệ thống. Một hệ điều hành thực hiện các tác vụ cơ bản như kiểm soát và phân bổ bộ nhớ, ưu tiên các yêu cầu hệ thống, kiểm soát các thiết bị đầu vào và đầu ra, tạo điều kiện cho mạng máy tính và quản lý tệp.

Các hệ điều hành máy tính để bàn hiện đại phổ biến là Microsoft Windows, macOS, Linux, Solaris và FreeBSD. Windows, macOS và Linux đều có các biến thể máy chủ và cá nhân. Ngoại trừ Microsoft Windows, các thiết kế của mỗi người trong số họ được lấy cảm hứng từ hoặc được thừa hưởng trực tiếp từ hệ điều hành Unix.

Các máy tính cá nhân ban đầu sử dụng các hệ điều hành hỗ trợ tương tác dòng lệnh, sử dụng màn hình chữ và số và bàn phím. Người dùng phải nhớ một loạt các lệnh, ví dụ, mở một tệp để chỉnh sửa hoặc để di chuyển văn bản từ nơi này sang nơi khác. Bắt đầu từ đầu những năm 1960, những lợi thế của giao diện người dùng đồ họa bắt đầu được khám phá, nhưng việc áp dụng rộng rãi đòi hỏi phải có thiết bị hiển thị đồ họa với chi phí thấp hơn. Đến năm 1984, các hệ thống máy tính thị trường đại chúng sử dụng giao diện người dùng đồ họa đã có sẵn; vào đầu thế kỷ 21, các hệ điều hành chế độ văn bản không còn là một phần đáng kể của thị trường máy tính cá nhân.

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Nói chung, người dùng máy tính sử dụng phần mềm ứng dụng để thực hiện một tác vụ cụ thể. Phần mềm hệ thống hỗ trợ các ứng dụng và cung cấp các dịch vụ phổ biến như quản lý bộ nhớ, kết nối mạng và trình điều khiển thiết bị, tất cả các ứng dụng có thể được sử dụng bởi các ứng dụng nhưng không được người dùng cuối quan tâm trực tiếp. Một sự tương tự đơn giản trong thế giới phần cứng sẽ là mối quan hệ của bóng đèn điện (ứng dụng) với nhà máy phát điện (hệ thống): nhà máy điện chỉ đơn thuần tạo ra điện, không phải là sử dụng thực sự cho đến khi được khai thác cho một ứng dụng như đèn điện thực hiện một dịch vụ có lợi cho người dùng.

Ví dụ điển hình của các ứng dụng phần mềm là trình xử lý văn bản, bảng tính và trình phát phương tiện. Nhiều ứng dụng được gói cùng nhau như một gói đôi khi được gọi là một bộ ứng dụng. Microsoft OfficeLibreOffice, kết hợp bộ xử lý văn bản, bảng tính và một số ứng dụng riêng biệt khác là những ví dụ điển hình. Các ứng dụng riêng biệt trong một bộ thường có giao diện người dùng có một số điểm chung giúp người dùng dễ dàng tìm hiểu và sử dụng từng ứng dụng hơn. Thông thường, họ có thể có một số khả năng tương tác với nhau theo những cách có lợi cho người dùng; ví dụ, một bảng tính có thể có thể được nhúng trong tài liệu xử lý văn bản mặc dù nó đã được tạo trong ứng dụng bảng tính riêng biệt.

Hệ thống điều chỉnh phát triển người dùng cuối để đáp ứng nhu cầu cụ thể của người dùng. Phần mềm do người dùng viết bao gồm các mẫu bảng tính, macro xử lý văn bản, mô phỏng khoa học, kịch bản đồ họa và hoạt hình; thậm chí các bộ lọc email là một loại phần mềm người dùng. Người dùng tự tạo phần mềm này và thường bỏ qua tầm quan trọng của nó.

Chơi game[sửa | sửa mã nguồn]

PC chơi game là phổ biến trong thị trường PC cao cấp. Theo phân tích thị trường tháng 4 năm 2014, các nền tảng Gaming như Steam, Uplay, Origin và GOG.com (cũng như các tựa game thể thao điện tử cạnh tranh như League of Legends) chịu trách nhiệm lớn cho các hệ thống PC vượt qua doanh thu bảng điều khiển trong năm 2013.

Tác động môi trường[sửa | sửa mã nguồn]

Chi phí bên ngoài của tác động môi trường không được bao gồm đầy đủ trong giá bán của máy tính cá nhân.

Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc cho biết, máy tính cá nhân đã trở thành một đóng góp lớn cho 50 triệu tấn chất thải điện tử bị loại bỏ được tạo ra hàng năm. Để giải quyết vấn đề rác thải điện tử ảnh hưởng đến các nước đang phát triển và môi trường, các hành vi trách nhiệm của nhà sản xuất (EPR) đã được thực hiện ở nhiều quốc gia và tiểu bang khác nhau. Trong trường hợp không có luật pháp hoặc quy định quốc gia toàn diện về xuất khẩu và nhập khẩu chất thải điện tử, Liên minh độc hại Thung lũng Silicon và BAN (Mạng lưới hành động Basel) đã hợp tác với các nhà tái chế điện tử ở Mỹ và Canada để tạo ra một chương trình quản lý điện tử cho trật tự xử lý chất thải điện tử. Một số tổ chức phản đối quy định EPR và cho rằng các nhà sản xuất tự nhiên chuyển sang sử dụng vật liệu và năng lượng giảm.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]