Nếu bạn mới bước chân vào thế giới máy tính hoặc muốn ôn lại kiến thức, việc hiểu về phần cứng máy tính là vô cùng cần thiết. Điều này không chỉ giúp bạn tự lắp ráp hoặc nâng cấp máy tính , mà còn giúp bạn biết mình đang mua gì và tại sao một máy lại hoạt động tốt hơn máy khác. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ phân tích mọi thứ: từ cách máy tính "suy nghĩ" bằng các bit và byte, đến chức năng thực sự của RAM, CPU, ổ cứng và các cổng USB.
Hơn nữa, việc nắm vững các khái niệm này là rất quan trọng hiện nay khi Windows 10 sắp hết hạn hỗ trợ và nhiều người dùng đang băn khoăn liệu máy tính của họ đã sẵn sàng cho Windows 11 hay chưa, hoặc liệu họ có cần nâng cấp một số phần cứng hay không. Hãy cùng xem xét từng thành phần bên trong thùng máy, cách các linh kiện giao tiếp với nhau và những thông số bạn nên cân nhắc để xác định xem một máy tính có nhanh, cân bằng tốt và phù hợp với mục đích sử dụng của bạn hay không.
Khái niệm cơ bản: máy tính hiểu thông tin như thế nào
Điều đầu tiên cần hiểu là máy tính về cơ bản là một thiết bị điện chỉ phân biệt sự có hoặc không có dòng điện . Mọi việc chúng ta làm (viết, xem phim, lướt internet) cuối cùng đều quy về những công tắc nhỏ đóng hoặc mở.
Bên trong bộ vi xử lý có hàng triệu công tắc điện tử được tích hợp vào một vi mạch . Mỗi công tắc có thể ở hai trạng thái: “mở” hoặc “đóng”, mà máy tính diễn giải là 0 hoặc 1. Đó là cơ sở của hệ nhị phân.
Mỗi bit 0 hoặc 1 đó được gọi là một bit , là đơn vị thông tin nhỏ nhất mà máy tính cá nhân có thể xử lý. Một bit đơn lẻ rất nhỏ, vì vậy chúng được nhóm lại thành các nhóm 8 bit để tạo thành một byte . Với 8 bit, có thể biểu diễn 256 tổ hợp khác nhau của các bit 0 và 1, đủ để biểu diễn các chữ cái, số và các ký hiệu cơ bản.
Để máy tính "hiểu" ngôn ngữ của chúng ta, một hệ thống mã hóa như ASCII được sử dụng . Trong hệ thống này, mỗi ký tự được gán một tổ hợp 8 bit cụ thể. Ví dụ, một chữ cái như A được dịch nội bộ thành một chuỗi nhị phân; khi bạn nhấn phím A trên bàn phím, chuỗi số 0 và 1 đó sẽ được truyền đến bộ vi xử lý và card đồ họa, và được hiển thị trên màn hình.
Vì 1 byte là một lượng thông tin rất nhỏ, nên trong điện toán, người ta sử dụng bội số của nó. Bạn thường thấy các đơn vị lưu trữ này : 1 KB bằng 1024 byte; 1 MB bằng 1024 KB; 1 GB bằng 1024 MB; và cứ thế cho đến TB (terabyte) hoặc hơn, đó là dung lượng mà chúng ta hiện thấy trong các ổ cứng và SSD hiện đại.
Dung lượng lưu trữ và tốc độ: byte, bit và hertz
Khi nói về dung lượng lưu trữ của một thiết bị, chúng ta đang đề cập đến khả năng lưu trữ của nó, được đo bằng byte . Một tài liệu văn bản đơn giản có thể chiếm vài kilobyte (KB), một bài hát vài megabyte (MB), và một trò chơi hiện đại hàng chục gigabyte (GB). Dung lượng lưu trữ càng lớn thì khả năng chứa càng cao; hãy nghĩ đến ổ cứng HDD và SSD hiện đại như những ví dụ thực tế về cách đo lường điều này.
Mặt khác, tốc độ truyền tải thường được biểu thị bằng byte mỗi giây (B/s, KB/s, MB/s, GB/s) hoặc bit mỗi giây (b/s, Kb/s, Mb/s). Rất dễ nhầm lẫn ở đây: chữ b viết thường là viết tắt của bit, và chữ B viết hoa là viết tắt của byte. 1 byte bằng 8 bit, vì vậy 8 Mb/s (megabit mỗi giây) xấp xỉ tương đương với tốc độ thực tế là 1 MB/s.
Điều này rất rõ ràng trong các kết nối internet: kết nối ADSL 8 Mbps không tải xuống tệp với tốc độ 8 MB/s, mà chỉ khoảng 1 MB/s. Đó là lý do tại sao điều rất quan trọng là không được nhầm lẫn giữa Mb/s và MB/s khi so sánh tốc độ, cho dù là của mạng, ổ cứng hay bộ nhớ.
Trong điện toán, tốc độ cũng được thảo luận dựa trên tần số, được đo bằng hertz (Hz) . Một hertz tương đương với một thao tác hoặc một chu kỳ mỗi giây. Khi một bộ xử lý được cho là hoạt động ở tốc độ 3 GHz, điều đó có nghĩa là nó có thể thực hiện tới 3.000 tỷ chu kỳ mỗi giây. Chính xác những gì nó làm trong mỗi chu kỳ phụ thuộc vào kiến trúc của bộ vi xử lý.
Tóm lại, hiệu năng của một linh kiện thường được xác định bởi hai yếu tố chính: lượng dữ liệu mà nó có thể xử lý cùng một lúc (độ rộng bit hoặc băng thông) và số lần nó có thể thực hiện việc đó mỗi giây (tần số tính bằng Hz, MHz hoặc GHz). Sự kết hợp của hai yếu tố này sẽ quyết định công suất thực tế của nó.
Các yếu tố quyết định tốc độ của máy tính
Tốc độ tổng thể của một máy tính cá nhân không chỉ phụ thuộc vào bộ xử lý. Có nhiều yếu tố liên quan: tần số CPU, số bit, độ rộng bus và dung lượng RAM . Nếu một trong những yếu tố này trở thành điểm nghẽn, toàn bộ máy tính sẽ bị ảnh hưởng.
Một mặt, mỗi bộ vi xử lý đều có một số bit nhất định mà nó có thể xử lý đồng thời . Trong lịch sử, con số này thường là 16, 32 và 64 bit. Càng xử lý nhiều bit cùng một lúc, nó càng có thể xử lý nhiều dữ liệu hơn trong mỗi chu kỳ. Ngày nay, hầu hết các bộ xử lý dành cho người tiêu dùng đều là 64 bit, cho phép chúng quản lý nhiều bộ nhớ hơn và các tập dữ liệu lớn hơn chỉ với một lệnh duy nhất.
Chu kỳ máy hay tần số hoạt động cũng đóng vai trò quan trọng ; đây là tốc độ mà bộ xử lý thực thi các lệnh. Đồng hồ nội bộ thiết lập tốc độ, và tần số được biểu thị bằng MHz hoặc GHz. Về mặt lý thuyết, bộ xử lý 2 GHz có thể thực hiện hai tỷ chu kỳ mỗi giây; nếu các thành phần khác cũng tận dụng tốt điều này, hệ thống sẽ hoạt động mượt mà.
Yếu tố quan trọng thứ ba là bus dữ liệu , "đường cao tốc" mà các bit truyền từ nơi này đến nơi khác: từ bộ xử lý đến RAM, từ RAM đến ổ đĩa, từ card đồ họa đến bộ nhớ, v.v. Độ rộng của bus (số bit mà nó mang cùng một lúc) và tần số của nó (MHz) quyết định lượng thông tin có thể được truyền từ thành phần này sang thành phần khác trong một đơn vị thời gian.
Nếu bạn có bộ xử lý rất nhanh nhưng bus hẹp và chậm, CPU sẽ mất thời gian chờ dữ liệu đến hoặc đi, giống như một máy gặt đập liên hợp khổng lồ phải chất ngũ cốc vào những chiếc xe tải nhỏ và chậm chạp. Đó là lý do tại sao việc cân bằng giữa độ rộng bus, tần số bus và dung lượng RAM với bộ xử lý lại rất quan trọng.
Vỏ máy, bộ nguồn và bo mạch chủ
Thùng máy tính không chỉ là một chiếc vỏ đẹp mắt: một chiếc thùng tốt phải đảm bảo khả năng thông gió tốt và đủ không gian cho ổ đĩa và card . Thùng máy càng lớn, bạn càng có nhiều khoang để lắp đặt ổ cứng, ổ đĩa quang hoặc các thiết bị khác, và càng có nhiều lựa chọn để gắn quạt giúp lưu thông không khí nóng.
Bộ nguồn là linh kiện chuyển đổi dòng điện xoay chiều từ lưới điện (thường là 220 V) thành điện áp một chiều cần thiết cho các linh kiện bên trong máy tính, thường là ±5 V và ±12 V. Một bộ nguồn chất lượng thấp có thể gây ra sự không ổn định, tắt máy đột ngột hoặc thậm chí gây hỏng các linh kiện khác, vì vậy điều quan trọng là nó phải có đủ công suất thực và khả năng điều chỉnh tốt.
Cốt lõi của tất cả chính là bo mạch chủ . Bộ xử lý, RAM, chipset, khe cắm mở rộng, đầu nối ổ cứng và các cổng vào/ra đều được gắn trên đó. Nó là nền tảng mà phần còn lại của máy tính được xây dựng dựa trên đó, vì vậy nó phải tương thích với bộ vi xử lý đã chọn, loại bộ nhớ và các công nghệ bạn dự định sử dụng (SATA, NVMe, USB hiện đại, v.v.).
Bo mạch chủ cũng tích hợp các khe cắm mở rộng , nơi kết nối các card bổ sung: card đồ họa, card âm thanh, card mạng, card thu hình, v.v. Chuẩn hiện hành là PCI Express (PCIe), với nhiều kích thước khác nhau (x1, x4, x8, x16) tùy thuộc vào số làn và do đó, băng thông khả dụng.
Ngoài các khe cắm mở rộng, bo mạch chủ còn bao gồm các khe cắm bộ nhớ cho các mô-đun RAM (hiện tại là DDR4 hoặc DDR5), các đầu nối SATA cho ổ cứng và ổ đĩa quang, và trong nhiều trường hợp, các khe cắm M.2 cho SSD tốc độ cao. Tất cả các thành phần này được điều khiển bởi một chipset duy nhất, mà chúng ta sẽ xem xét tiếp theo.
Chipset, bộ điều khiển và bus dữ liệu
Trong một máy tính cá nhân hiện đại, việc quản lý lưu lượng truy cập nội bộ được thực hiện bởi chipset , một tập hợp các chip điều phối cách bộ xử lý, bộ nhớ, các card mở rộng, ổ đĩa và các cổng giao tiếp với nhau. Trước đây, các chức năng này được phân bổ giữa nhiều bộ điều khiển riêng biệt; ngày nay chúng được tích hợp vào một hoặc hai chip chính trên bo mạch chủ.
Chipset quyết định phần lớn các công nghệ và dung lượng bộ nhớ mà bo mạch chủ hỗ trợ , số lượng cổng SATA và USB khả dụng, khả năng tương thích với các mẫu CPU khác nhau và nhiều khả năng mở rộng khác. Chất lượng của chipset quyết định liệu chúng ta có tận dụng tối đa hiệu năng của bộ xử lý hay không.
Ngoài chipset, bo mạch chủ còn tích hợp nhiều bộ điều khiển hoặc giao diện khác nhau dành riêng cho các loại thiết bị khác nhau. Theo truyền thống, các bộ điều khiển IDE/EIDE/ATA được sử dụng cho ổ cứng và ổ đĩa quang, mặc dù hiện nay chúng hầu như đã được thay thế hoàn toàn bằng Serial ATA (SATA), vốn cung cấp tốc độ cao hơn và cáp mỏng hơn, dễ quản lý hơn.
Các bộ điều khiển SCSI và FireWire cũng tồn tại cho các thiết bị chuyên nghiệp hoặc hiệu năng cao, đặc biệt là máy chủ, thiết bị lưu trữ ngoài và thiết bị video. Mỗi thiết bị SCSI yêu cầu một đầu nối và cáp riêng tuân thủ tiêu chuẩn này, cũng như một card điều khiển SCSI hoặc FireWire trên bo mạch chủ (hoặc được tích hợp vào chính thiết bị).
Hệ thống các bus (bên trong bo mạch chủ và bên ngoài thông qua cáp) tạo thành mạng lưới truyền dữ liệu. Băng thông và tần số của chúng (ví dụ: 32 hoặc 64 bit ở tốc độ 533 MHz) quyết định tốc độ truyền thông tin giữa CPU, RAM, ổ đĩa và các thiết bị ngoại vi. Một bộ xử lý xuất sắc thôi chưa đủ nếu các bus kết nối nó với phần còn lại của hệ thống lại chậm.
Bộ nhớ ROM, BIOS, pin và RAM
Mỗi máy tính đều chứa một số loại bộ nhớ với chức năng rất khác nhau. Một trong những loại cổ điển là ROM (Bộ nhớ chỉ đọc) , chứa các lệnh không bị xóa khi máy tính tắt. Nó được sử dụng để lưu trữ vĩnh viễn chương trình khởi động và cấu hình hệ thống cơ bản.
Trong các máy tính hiện đại, chức năng này được thực hiện bởi BIOS hoặc phiên bản kế nhiệm của nó là UEFI , phần mềm nhúng được lưu trữ trên một con chip có thể cập nhật và cho phép người dùng cấu hình một số cài đặt. Khi máy tính được bật, BIOS thực hiện kiểm tra phần cứng nhanh, khởi tạo các thiết bị và tải hệ điều hành từ đĩa hoặc ổ đĩa được chỉ định là thiết bị khởi động đầu tiên. Nếu bạn cần cập nhật BIOS một cách an toàn, hãy tham khảo các hướng dẫn cập nhật UEFI an toàn.
Để đảm bảo một số cài đặt BIOS nhất định (như ngày, giờ hoặc các thông số ổ đĩa cụ thể) được giữ nguyên ngay cả khi máy tính không kết nối nguồn, bo mạch chủ sử dụng một viên pin nhỏ . Khi pin này hết điện, các triệu chứng như đồng hồ tự động đặt lại mỗi khi tắt máy tính thường xuất hiện, và khi đó cần phải thay thế pin.
Bộ nhớ quan trọng nhất cho hiệu năng hàng ngày là RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) , nơi hệ điều hành và các chương trình bạn đang sử dụng được lưu trữ, cùng với dữ liệu mà chúng xử lý. Nó rất nhanh nhưng dễ bị mất dữ liệu: khi bạn tắt hoặc khởi động lại máy tính, nội dung của nó sẽ bị mất. Nếu bạn không chắc chắn khi nào cần nâng cấp, hãy kiểm tra các dấu hiệu cho thấy máy tính của bạn cần thêm RAM.
Khi chọn RAM, chúng ta sẽ tập trung vào hai yếu tố chính: tổng dung lượng (ví dụ: 8 GB, 16 GB, 32 GB) và tốc độ truyền tải, được xác định bởi tần số (tính bằng MHz) và độ trễ. Ngoài ra, bo mạch chủ sẽ quy định dung lượng bộ nhớ tối đa được hỗ trợ và các tần số cụ thể, vì vậy mọi thứ phải tương thích với nhau.
Bộ nhớ RAM được mở rộng bằng cách thêm các mô-đun vào các khe cắm được chỉ định trên bo mạch chủ. Điều quan trọng là các mô-đun bộ nhớ phải cùng loại (DDR3, DDR4, DDR5, v.v.), và nếu trộn lẫn các mô-đun có tốc độ khác nhau, chúng sẽ hoạt động ở tốc độ của mô-đun chậm nhất . Trên thực tế, RAM là yếu tố quan trọng để hệ thống xử lý nhiều ứng dụng một cách mượt mà.
Bộ nhớ đệm và bộ nhớ ảo
Ngoài RAM, bộ xử lý còn tích hợp bộ nhớ đệm nội bộ tốc độ rất cao , hoạt động như một "sổ tay" nơi lưu trữ dữ liệu và các lệnh được sử dụng thường xuyên. Điều này cho phép bộ xử lý truy cập chúng mà không cần liên tục yêu cầu từ RAM.
Bộ nhớ đệm được tổ chức thành các cấp độ: L1, L2 và L3 . Bộ nhớ đệm L1 là nhanh nhất và gần nhất với từng lõi xử lý, nhưng cũng nhỏ nhất, thường chỉ khoảng vài trăm kilobyte. Mỗi lõi thường có bộ nhớ đệm L1 riêng. Phía trên nó là bộ nhớ đệm L2, có dung lượng lớn hơn (từ vài trăm KB đến vài MB) và chậm hơn một chút. Bộ nhớ đệm L3 cung cấp nhiều không gian hơn nữa, nhưng chậm hơn, với kích thước từ vài đến vài chục MB.
Ý tưởng rất đơn giản: bộ xử lý trước tiên tìm kiếm trong bộ nhớ đệm; nếu không tìm thấy dữ liệu cần thiết ở đó (lỗi bộ nhớ đệm), nó sẽ chuyển sang RAM, vốn chậm hơn; và chỉ khi không còn cách nào khác, nó mới truy cập vào ổ đĩa, vốn còn chậm hơn nữa. Nhờ vào cấu trúc phân cấp này, bộ vi xử lý có thể hoạt động ở tần số rất cao mà không cần liên tục chờ đợi dữ liệu.
Trái ngược hoàn toàn với tốc độ, chúng ta có bộ nhớ ảo , một cơ chế mà hệ điều hành sử dụng một phần dung lượng ổ cứng như thể đó là phần mở rộng của RAM. Khi bộ nhớ vật lý hết dung lượng, hệ thống sẽ tạm thời chuyển thông tin ít được sử dụng từ RAM sang ổ đĩa (tệp hoán đổi) để giải phóng dung lượng. Nếu máy tính của bạn liên tục hoán đổi dữ liệu và có dấu hiệu chậm, hãy tham khảo các hướng dẫn về " Máy tính của tôi bị treo" và các vấn đề liên quan đến hoán đổi bộ nhớ.
Thủ thuật này cho phép bạn chạy nhiều chương trình hơn số lượng chương trình có thể chứa trong RAM, nhưng nó có một cái giá: ổ cứng, ngay cả SSD, cũng chậm hơn nhiều so với bộ nhớ chính, vì vậy việc lạm dụng bộ nhớ ảo sẽ làm cho hệ thống hoạt động chậm chạp . Nếu tệp hoán đổi quá lớn hoặc máy tính liên tục trao đổi dữ liệu giữa RAM và ổ đĩa, bạn sẽ nhận thấy hiện tượng giật hình, thời gian chờ lâu và tải ổ đĩa liên tục.
Các hệ quản trị như Windows cho phép bạn điều chỉnh kích thước bộ nhớ ảo này, mặc dù giải pháp thực sự, khi nó bị sử dụng quá nhiều, thường là giảm sự phụ thuộc vào ổ đĩa như một "bản vá" khẩn cấp.
Bộ vi xử lý (CPU) và hệ thống làm mát của nó
Trái tim của một máy tính là bộ vi xử lý, hay CPU . Đó là thành phần thực hiện các phép tính, giải thích các lệnh chương trình và điều phối hoạt động của tất cả các thành phần hệ thống khác. Mặc dù chúng ta nói về máy tính cá nhân như một tổng thể, nhưng nếu có bất cứ thứ gì gần với ý tưởng về một "bộ não", thì chắc chắn đó là CPU. Để tìm hiểu thêm về các thành phần của nó và cách thức hoạt động, hãy xem các bài viết về các thành phần của bộ xử lý.
Về cấu trúc bên trong, bộ xử lý được chia thành nhiều đơn vị, đáng chú ý nhất là Đơn vị Số học và Logic (ALU) và Đơn vị Điều khiển . ALU xử lý các phép toán và logic với số nhị phân: cộng, trừ, nhân, chia và so sánh. Đơn vị Điều khiển quyết định thứ tự thực thi các lệnh, dữ liệu nào được di chuyển, khi nào và đến đâu.
Khi chọn bộ vi xử lý, bạn cần xem xét loại socket của bo mạch chủ (ví dụ: LGA của Intel hoặc AM4/AM5 của AMD), kiến trúc (Intel Core, AMD Ryzen, v.v.), số lõi và luồng, tần số cơ bản và tần số turbo, dung lượng bộ nhớ cache, và tất nhiên là khả năng tương thích với chipset và RAM.
Các bộ vi xử lý hiện đại thường là 64-bit và có thể đạt tần số vài GHz, điều này có nghĩa là chúng tạo ra lượng nhiệt đáng kể . Do đó, chúng luôn được gắn kèm tản nhiệt và một hoặc nhiều quạt (hoặc, trong các hệ thống cao cấp, làm mát bằng chất lỏng). Nếu tăng tần số (ép xung) mà không cải thiện khả năng làm mát, nhiệt độ có thể tăng vọt và gây ra sự không ổn định hoặc thậm chí hư hỏng.
Tản nhiệt tiếp xúc trực tiếp với bề mặt CPU, được hỗ trợ bởi keo tản nhiệt để cải thiện khả năng truyền nhiệt. Một hệ thống làm mát tốt là điều cần thiết để giữ cho bộ xử lý hoạt động trong phạm vi an toàn và ngăn nó tự động giảm tần số để tránh quá nhiệt.
Cổng và đầu nối máy tính
Để máy tính cá nhân giao tiếp với thế giới bên ngoài, nó sử dụng các cổng vào và ra , cả vật lý và đôi khi là không dây. Thông qua các cổng này, chúng ta kết nối bàn phím, chuột, màn hình, máy in, ổ cứng ngoài, thiết bị mạng, tai nghe và rất nhiều thiết bị ngoại vi khác.
Hiện nay, cổng phổ biến nhất là USB (Universal Serial Bus) , cho phép bạn kết nối hầu hết mọi thứ: ổ flash, ổ cứng ngoài, chuột, bàn phím, tay cầm chơi game, máy in, v.v. Đây là chuẩn "cắm và chạy": chỉ cần cắm thiết bị vào, ngay cả khi máy tính đang bật, và hệ thống sẽ tự động nhận diện và cài đặt . Có nhiều phiên bản khác nhau (USB 2.0, 3.0, 3.1, 3.2, USB-C, v.v.) với tốc độ truyền tải khác nhau.
Ở mặt sau của bo mạch chủ, bạn thường cũng sẽ tìm thấy các cổng âm thanh (các giắc cắm nhỏ có màu sắc khác nhau dành cho loa, micro, đầu vào đường truyền), các cổng mạng Ethernet với đầu nối RJ45 cho cáp internet, và đôi khi là các cổng SATA bên ngoài để kết nối trực tiếp ổ cứng ngoài với bus lưu trữ.
Để kết nối màn hình, người ta sử dụng các cổng như VGA, DVI hoặc HDMI . VGA là cổng analog và thực tế đã lỗi thời, mặc dù vẫn có thể tìm thấy trên các máy tính cũ. DVI là bước trung gian hướng tới kỹ thuật số, trong khi HDMI đã trở thành tiêu chuẩn hiện hành cho video và âm thanh độ nét cao, với băng thông đủ cho độ phân giải cao và âm thanh đa kênh.
Ngoài ra, một số thiết bị còn bao gồm cổng FireWire (IEEE 1394) , được sử dụng rộng rãi cho máy quay video, và các công nghệ không dây như hồng ngoại, Bluetooth và Wi-Fi. Bluetooth được sử dụng để kết nối các thiết bị tầm ngắn không dây (chuột, tai nghe, loa), trong khi Wi-Fi cho phép bạn kết nối với mạng và internet mà không cần cáp Ethernet.
Trên các máy tính xách tay và máy tính để bàn hiện đại, bộ chuyển đổi Wi-Fi và Bluetooth thường đã được tích hợp sẵn trên bo mạch chủ , vì vậy bạn chỉ cần chọn mạng hoặc ghép nối thiết bị trong hệ điều hành để bắt đầu sử dụng mà không cần thêm card bổ sung.
Thiết bị ngoại vi: thiết bị đầu vào, đầu ra và thiết bị hỗn hợp.
Bất kỳ thiết bị nào chúng ta kết nối với máy tính mà không phải là một phần cốt lõi của máy tính đều được coi là thiết bị ngoại vi . Các thiết bị ngoại vi này cho phép chúng ta nhập thông tin, nhận thông tin hoặc cả hai. Chúng được chia thành các thiết bị ngoại vi đầu vào (như bàn phím hoặc máy quét), thiết bị ngoại vi đầu ra (như màn hình hoặc máy in) và thiết bị ngoại vi đầu vào/đầu ra (như ổ USB hoặc máy in đa chức năng).
Bàn phím và chuột là những thiết bị nhập liệu được sử dụng phổ biến nhất, mặc dù nhiều máy tính hiện nay sử dụng cổng PS/2 vốn trước đây được dùng để kết nối chúng, và mọi thứ đều được thực hiện thông qua USB hoặc không dây. Các ví dụ khác về thiết bị nhập liệu bao gồm webcam, micro và máy quét mã vạch.
Trong số các thiết bị ngoại vi đầu ra, màn hình nổi bật hơn cả , và chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về nó sau, cùng với máy in và loa. Danh mục hỗn hợp bao gồm các thiết bị như ổ cứng ngoài, vừa lưu trữ dữ liệu (đầu ra) vừa cung cấp dữ liệu cho máy tính (đầu vào) , và các card âm thanh và mạng, quản lý luồng dữ liệu hai chiều.
Nhiều chức năng trong số này hiện đã được tích hợp vào chính bo mạch chủ: âm thanh, mạng, cổng USB, và đôi khi cả đồ họa cơ bản. Tuy nhiên, đối với các nhu cầu đòi hỏi cao hơn (chơi game, chỉnh sửa video, âm thanh chuyên nghiệp), việc lắp đặt card đồ họa rời vào các khe PCIe vẫn khá phổ biến để đạt được hiệu năng tốt hơn và khả năng kết nối rộng hơn.
Ổ cứng, ổ SSD và ổ đĩa quang
Trong nhiều thập kỷ, ổ cứng đã là thiết bị lưu trữ dữ liệu chính cho máy tính cá nhân. Bên trong, nó chứa một số đĩa kim loại được phủ một lớp từ tính, quay với tốc độ cao (thường là 5400 hoặc 7200 vòng/phút trong máy tính dân dụng, lên đến 10.000 vòng/phút trong các mẫu cao cấp). Một đầu đọc/ghi di chuyển trên các đĩa này để đọc hoặc ghi thông tin.
Bề mặt của mỗi đĩa được tổ chức thành các rãnh đồng tâm , được chia nhỏ hơn nữa thành các sector. Thông thường, mỗi sector lưu trữ 512 byte (mặc dù trong các định dạng hiện đại, nó có thể là 4096 byte). Một số sector tạo thành một cluster , là đơn vị không gian nhỏ nhất mà hệ thống tệp có thể phân bổ cho một tệp. Nếu kích thước cluster là 4 KB và chúng ta lưu một tệp 1 KB, nó sẽ thực sự chiếm toàn bộ 4 KB.
Khi chọn ổ cứng truyền thống, chúng ta sẽ tập trung chủ yếu vào dung lượng (GB hoặc TB) và tốc độ quay của nó . Ổ cứng 7200 vòng/phút thường cho thời gian truy cập nhanh hơn so với ổ cứng 5400 vòng/phút, dẫn đến hệ thống phản hồi nhanh hơn một chút. Loại giao diện cũng rất quan trọng: các ổ IDE cũ đã được thay thế bằng SATA, nhanh hơn và đáng tin cậy hơn nhiều.
Bên cạnh ổ cứng cơ học, ổ SSD (ổ cứng thể rắn) ngày nay rất phổ biến . Chúng lưu trữ dữ liệu trên các chip nhớ flash, không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào. Chúng cung cấp tốc độ đọc và ghi nhanh hơn đáng kể và thời gian truy cập gần như tức thì, giúp tăng tốc rõ rệt thời gian khởi động hệ điều hành và thời gian tải chương trình và trò chơi.
Ổ đĩa quang (CD/DVD) , dù ít phổ biến hơn so với tải xuống kỹ thuật số và ổ USB, vẫn được tìm thấy trong nhiều máy tính. Chúng khác nhau về tốc độ đọc và ghi, được biểu thị bằng một con số theo sau là "x" (ví dụ: 52x/24x/52x). Đối với DVD, điều quan trọng nữa là chúng có hỗ trợ đĩa hai lớp hay không, vì đĩa hai lớp giúp tăng gấp đôi dung lượng của DVD tiêu chuẩn.
Màn hình và màn hình
Màn hình là thiết bị xuất chính của máy tính và ảnh hưởng rất lớn đến trải nghiệm người dùng, dù là để làm việc, chơi game hay xem nội dung đa phương tiện. Theo truyền thống, người ta sử dụng màn hình CRT (màn hình ống); những màn hình này cồng kềnh và có tốc độ làm mới đủ cao (trên 60 Hz) để tránh hiện tượng nhấp nháy khó chịu.
Ngày nay, màn hình phẳng LCD, LED và OLED đã trở thành tiêu chuẩn . Một số đặc điểm cần được xem xét khi chọn màn hình: độ phân giải gốc (ví dụ: 1920×1080, 2560×1440, 3840×2160), kích thước màn hình tính bằng inch, loại tấm nền và thời gian phản hồi.
Thời gian phản hồi đo lường khoảng thời gian cần thiết để một điểm ảnh thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, tính bằng mili giây. Thời gian phản hồi cao có thể gây ra hiện tượng bóng mờ hoặc vệt nhòe trong các cảnh chuyển động nhanh, điều này đặc biệt gây khó chịu trong các trò chơi điện tử hoặc khi di chuyển các yếu tố trên màn hình.
Các màn hình này có độ phân giải gốc cố định . Nếu bạn làm việc ở độ phân giải khác, hình ảnh sẽ được phóng to và mất đi độ sắc nét. Do đó, luôn nên sử dụng độ phân giải được nhà sản xuất khuyến nghị, kết hợp với loại kết nối phù hợp (HDMI, DisplayPort, DVI) để có chất lượng hình ảnh tốt nhất.
Khi chọn màn hình, điều quan trọng là phải xem xét mục đích sử dụng chính: đối với công việc văn phòng, màn hình Full HD kích thước tốt có thể là đủ; đối với chỉnh sửa hình ảnh, độ chính xác màu sắc và độ phân giải quan trọng hơn; và đối với chơi game, các yếu tố như tần số quét cao (120 Hz, 144 Hz trở lên) và công nghệ đồng bộ hóa thích ứng sẽ phát huy tác dụng.
Chìa khóa để một chiếc PC hoạt động tốt là tất cả các thành phần của nó phải cân bằng ở mức độ nhất định : một bộ xử lý mạnh mẽ nhưng RAM quá ít, một card đồ họa yếu hoặc một ổ cứng chậm chạp sẽ không tạo ra một cỗ máy hoàn chỉnh. Chỉ tập trung vào tốc độ xung nhịp (GHz) của bộ xử lý hoặc dung lượng ổ cứng (GB) mà không xem xét các thành phần khác là cách dễ nhất để có được một "động cơ xe đua trong một chiếc xe bình thường". Khi bạn hiểu rõ chức năng của từng thành phần và cách chúng tương tác với nhau, việc lựa chọn, lắp ráp hoặc nâng cấp phần cứng một cách thông minh và tận dụng tối đa hiệu năng của PC sẽ dễ dàng hơn nhiều.