1/4: Hoe zit een computer in elkaar?

15-03-2022

4 minuten

Computers en het internet worden vaak als een ‘black box’ gezien. Een boel draden, metaal, ijzer en elektriciteit. Maar hoe het werkt nou eigenlijk? Daar hebben de meeste mensen geen kaas van gegeten. Gelukkig hoef je het ook niet allemaal te weten, daar zijn de IT’ers toch immers voor?

Maar, wat nou als je zelf IT’er wil worden? Wel zo handig om dit soort dingen dan te weten. Daar willen wij je bij helpen! In deze blogserie ‘Hoe werkt een computer?’ leggen we uit wat de basis van computers en het internet is.
close-up CPU

‘Hoe werkt een computer’ bestaat uit 4 blogs:

  1. Hoe zit een computer in elkaar?
  2. Wat is binaire code en wat kun je er mee?
  3. Hoe werkt het internet?
  4. Hoe houden we het internet veilig?

In deze eerste blog leggen we uit hoe een computer in elkaar zit. Maar, wat is een computer eigenlijk? Het lijkt erg vanzelfsprekend, maar toch is het belangrijk dit eerst te definiëren.

Wat is een computer?

Wist je dat ‘computer’ vroeger een werktitel was? Een computer was iemand die allerlei berekeningen deed. Nu worden deze berekeningen door machines gedaan die we computers noemen. Hier vallen je telefoon en tablet ook onder. Een machine noemen we een computer wanneer het de volgende 4 basiselementen bevat:

  1. Input
  2. Opslag
  3. Processing
  4. Output

1. Input

Input is alle data die je naar een computer stuurt die de computer kan verwerken. Het wordt verstuurd door middel van een input device. Dit kunnen heel veel verschillende dingen zijn, zoals je muis, toetsenbord, game controller, de sensor die de aanraking van je vinger op een touchscreen registreert of zelfs de sensor in je smartwatch die je hartslag registreert.

Al deze data die de computer binnenkrijgt, wordt opgeslagen in het werkgeheugen van de computer.

2. Opslag

Er zijn verschillende soorten opslag voor een computer. Het werkgeheugen, ook wel RAM of Random Access Memory genoemd, en opslag. Het werkgeheugen kun je vergelijken met ons kortetermijngeheugen. Het wordt gebruikt om voor een korte tijd data in op te slaan die je processor of CPU nodig heeft en snel bij moet kunnen om zijn werk te kunnen doen. Hoe meer RAM je hebt, hoe beter en sneller je computer kan presteren.

Deze stick bevindt zich in je computer op het moederbord. Vaak kom je ze in paren tegen van 4, 8, 16, 32 of zelfs 64GB per stuk!

Naast het werkgeheugen hebben we ook nog opslag. Dit kun je vergelijken met je langetermijngeheugen. De processor, waar we het zo over gaan hebben, verwerkt de data die deze binnenkrijgt. Daarna wordt deze informatie naar een output device gestuurd en/of opgeslagen op een HDD, oftewel een Hard Disk Drive/harde schijf, of een SSD, oftewel Solid State Drive. Op beide soorten schijven kun je informatie opslaan. Het verschil tussen de twee is dat SSD’s nieuwer en sneller zijn. 

Het onderste object op deze afbeelding is een HDD, daarboven liggen een SSD en een M.2 SSD:  de nieuwste en snelste vorm van opslag.

Zoals we net al schreven wordt de input data door de processor, ook wel CPU of Central Processing Unit genoemd, uit het werkgeheugen gehaald en verwerkt tot informatie waar je iets mee kan.

3. Processing

De Central Processing Unit bestuurt alle andere onderdelen en verwerkt alle data. Omdat de CPU heel veel verschillende taken uit moet voeren, zitten er in de CPU ook weer kleinere onderdelen of units die weer verschillende taken uitvoeren. Één unit voert bijvoorbeeld berekeningen uit en een andere unit houdt de informatie bij over de laatst uitgevoerde berekening of bewerking. De kunst van de CPU is om te beslissen wanneer deze welke onderdelen nodig heeft.

Hierbij is het belangrijk om te weten dat we met data alle ‘ruwe’ informatie bedoelen dat op zichzelf nog niks zegt of betekent. Pas wanneer de data is verwerkt door de CPU noemen we het informatie en kunnen we er iets mee en heeft het betekenis.

De gouden pins zorgen voor de elektrische connectie met het moederbord, maar ze voeren ook allerlei functies uit of helpen hierin. De kleine rechthoekjes in het midden zijn de kleinere processor units die ook allerlei taken uitvoeren.

De opdrachten die de CPU krijgt om uit te voeren, zijn opgeslagen in het werkgeheugen. De CPU voert om de beurt zo’n opdracht uit. Deze opdrachten bestaan uit binaire code. Nadat alle opdrachten uitgevoerd zijn en alle data is verwerkt wordt deze informatie onder andere naar een output device gestuurd.

4. Output

Net zoals bij input zijn er heel veel verschillende soorten output devices. Wat voor soort output de computer kan gebruiken ligt eraan waar de computer voor ontworpen is. De output waar je het meest mee bekend zal zijn is je monitor. Deze laat bijvoorbeeld de letters zien die je intikt op je toetsenbord. Andere output devices zijn bijvoorbeeld printers, koptelefoons en zelfs robots!

Kort samengevat: een computer krijgt data van een input device, zoals het intikken van de letter ‘Y’ op je toetsenbord. Dit wordt daarna in het werkgeheugen opgeslagen zodat het verwerkt kan worden tot informatie door de CPU. Nadat alle data zijn verwerkt wordt de informatie weer verstuurd naar een output device, bijvoorbeeld een monitor waarop de letter ‘Y’ wordt weergegeven.

In het kort is dit wat elke computer doet en kan doen. Je kunt er natuurlijk veel mee en er is meer dan genoeg over te leren. Hoe communiceren deze vier elementen bijvoorbeeld met elkaar? Hoe weet een computer dat je de letter ‘Y’ intypt op je toetsenbord? In de volgende blog lees je hier meer over.

Volg ons: