Vad innehåller en dator?

Idag och sedan många år tillbaka finns datorer nästan överallt. Men vad innehåller egentligen en dator och vad har de olika delarna för uppgifter? I följande överblick tänker vi försöka svara på just detta. Givetvis kan den här texten också användas som grund för dig som är i färd att bygga en egen dator eller byta ut någon av din dators komponenter.

Överblicken syftar till att förklara innehållet hos en stationär dator, alltså inte det hos en bärbar dator/laptop. Uppbyggnaden av de båda datortyperna är dock väldigt lika i form av vilka komponenter de innehåller. Den största skillnaden – och varför vi väljer att gå igenom den stationära datorn – är att en bärbar dator allt som oftast är betydligt mer låst och svår att ta sig in i för att byta ut eller uppgradera komponenter.

Vi kommer gå igenom datorns komponenter i den ordning man oftast väljer ut dem då man ska bygga en dator. Alla delar samspelar med varandra och har olika funktioner. Vissa komponenter har större roller medan andra har mindre funktioner och en del delar behövs faktiskt inte alls om man absolut inte behöver funktionen de tillför.

Översikten innehåller följande kapitel

1. Datorns chassi
2. Moderkortet
3. Processorn och processorkylaren
4. Internminnen
5. Grafikkort
6. Ljudkort
7. Hårddiskar och lagring
8. CD/DVD-läsare (optiska enheter)
9. Nätaggregat

Vi börjar med att ge en överblick i form av en insyn i en relativt vanlig stationär dator. Beroende på vad en dator är ämnad användas till kan de se väldigt olika ut – både på insidan och utsidan. I princip alla vanliga stationära datorer är dock uppbyggda av i stort sett samma grundkomponenter. Komponenterna skiljer sig dock givetvis i prestanda, men mer om detta längre fram i artikeln.

1. Datorns chassi

En dators chassi beskrivs bäst som dess kropp, det vill säga dess hölje. Ett datorchassi kapslar in samtliga delar datorn består av. Det finns en stor mängd olika chassin på marknaden och vissa är bättre lämpade för vissa typer av datorer. Har man till exempel en dator avsedd att spela de senaste spelen på är det nödvändigt att chassit har bra ventilation i form av fläktar och utrymme för att inte komponenterna i datorn ska bli för varma. Används datorn istället endast för ordbehandling klarar man sig med både ett mindre och sämre ventilerat (och därigenom också oftare tystare) chassi.

Olika chassin klarar också av olika typer av moderkortsstorlekar, olika mängder hårddiskar (för lagring) och olika mängder expansionskort (till exempel grafikkort). Det är därför väldigt viktigt att man vid val av datorchassi också funderar kring vad datorn kommer att användas till och vilka komponenter man vill använda sig av.

2. Moderkortet

Om chassit är en dators kropp kan moderkortet närmast liknas vid dess nerv- och blodsystem. På moderkortet monteras alla datorns komponenter, antingen direkt på moderkortet eller via kablar. Moderkortet håller sedan koll på att all information skickas till rätt komponenter och att samspelet mellan dem fungerar som det ska.

Moderkort finns i olika storlekar och med olika layouter. Beroende på storlek klarar respektive moderkort också av olika antal komponenter. I princip alla moderkort idag har en processorsockel för montering av processor, internminnesplatser för montering av internminne samt en eller flera SATA-portar (alternativt IDE-portar) för anslutning av hårddiskar. Antalet expansionskortplatser varierar dock stort beroende på moderkortets fysiska storlek. De finns även moderkort som klarar av fler processorer än en. Samt de som har många fler än två stycken internminnesplatser (som kortet på bilden nedan har).

Precis som vid val av chassi gäller det att välja ett moderkort som passar tillsammans med de övriga delarna i datorn. Olika moderkort klarar i regel endast av en eller ett par olika typer av processorer, internminnen och hårddiskanslutningar. Just för hårddiskar är det idag SATA-kontakten (se bilden ovan) tillsammans med de nyare anslutningarna M.2 och mSATA som i regel används för att koppla in hårddiskar till moderkortet. Den tidigare standarden för hårddiskar, IDE, har idag i princip helt ersatts av SATA, M.2 och mSATA.

3. Processorn och processorkylaren

Processorn är oundvikligen datorns hjärta. Den monteras direkt på moderkortet och står för de huvudsakliga beräkningar som görs och tar sig an nästan allt arbete du ber datorn utföra. När det gäller grafiska beräkningar (till exempel spel eller filmkodning) får dock processorn hjälp av grafikkortets processor som är specialiserad på just grafikhantering.

För att processorn ska orka med alla beräkningar och uppgifter ackompanjeras den oftast av en kylningsanordning (också enkelt benämnd just kylare). Processorkylare finns i en oändlig mängd varianter med allt från passiva sådana (helt utan fläktar) till flera kilo tunga metallkonstellationer med många fläktar. Beroende på vad datorn används till brukar även processorkylaren ändra utseende. En speldator med den senaste processorn kräver många gånger en större kylare som är bättre på att leda bort värmen från processorn. Medan en dator som inte används till annat än lättare internetsurfande oftast klarar sig bra med den minsta möjliga kylaren. I regel kan man säga att desto snabbare en processor arbetar desto mer orkar den med, men samtidigt utvecklar den också mer värme. Dock finns här en del undantag beroende på hur mycket ström en processor behöver för att utföra en viss mängd beräkningar.

Processorer finns i en uppsjö varianter och som nämnt ovan är varje moderkort konstruerat för att passa just en viss typ av processor. Därför är det väldigt viktigt att både moderkort och processor är producerade för att passa varandra, både fysiskt och mjukvarumässigt.

En processors hastighet brukar oftast redovisas i GHz (gigahertz) eller MHz (megahertz). 1 MHz berättar att en processor klarar av att utföra 1 miljon beräkningar på en sekund. Medan 1 GHz istället berättar att processorn klarar av att utföra en miljard beräkningar på en sekund. En dator med en processor som arbetar i hastigheten 3.2GHz klarar alltså av att utföra 3.2 miljarder beräkningar på en sekund. Rätt imponerande!

4. Internminnen

Datorns hårddisk är den komponent som primärt används för att spara och lagra data såsom program och filer av olika slag. Data som lagras på hårddisken skrivs också permanent till denna och stannar kvar även om datorn inte får någon ström. Datorns internminne lagrar, precis som en vanlig hårddisk, också data. Skillnaden är att den data som lagras i internminnet är sådan som används endast för tillfället, den lagras alltså inte permanent. Om du till exempel startar ett program laddas delar av programmets filer in till internminnet. Varför görs då detta? Jo, för att internminnet arbetar ofantligt mycket snabbare än en vanlig hårddisk. Det går alltså mycket snabbare för datorns processor att fråga internminnet om en fil och få filen än vad det tar om frågan ställs till datorns hårddisk.

Som användare har du inte speciellt mycket att säga till om när det gäller vilka filer som lagras i internminnet för tillfället, utan datorns bestämmer själv vilka filer den anser används mest.

Beroende på vad en dator används till behöver den en större eller mindre mängd internminne. Minnesmängden skrivs antingen i GB (gigabyte) eller MB (megabyte). 1GB förklarar för oss att minnet har möjlighet att lagra just en gigabyte data. Jämför detta med en vanlig bildfil som är cirka 5MB (megabyte). En sådan bildfil tar alltså upp 0.005GB av internminnes storlek. En minimigräns för minnesmängd idag är 2GB. Även om minst 4GB oftast är att föredra klarar sig en del enklare datorer okej med bara 2GB mängd internminne, speciellt om datorn endast används till att till exempel ordbehandling och internetanvändning. Används däremot datorn till film- eller bildredigering eller om många program används samtidigt kommer man dessvärre inte särskilt långt på varken 2GB eller 4GB då minnesmängden snabbt fylls upp av program och filer.

När detta sker börjar datorn mellanlagra data och filer direkt på hårddisken vilket gör att processorn behöver fråga både internminnet om en fil och hårddisken om en annan. Denna process gör att datorn ofta upplevs som väldigt seg och långsam.

Internminnen behöver också konstant strömförsörjning för att de filer som skrivs till dem ska stanna kvar. Stängs datorn av försvinner alltså allt som för tillfället lagras i internminnet. Inga filer försvinner dock om detta sker utan allt som finns lagrat i internminnet finns även som kopior på datorns vanliga hårddisk (så länge man sparat det man arbetar med). Internminnet används alltså endast för att det ska gå snabbare att nå filerna.

5. Grafikkort

Ett grafikkort i en dator har, som namnet antyder, som huvuduppgift att hantera grafisk data. Detta kan vara allt från spel till video-redigering och 3D-programering. Alla datorer behöver någon form av grafikkort (eller rättare sagt grafikprocessor) för att överhuvudtaget kunna visa bild på en skärm då datorns vanliga processor inte klarar av detta själv. Många processorer kommer idag med en inbyggd grafikprocessorfunktion som tillsammans med skärmkontakter och kretsar på moderkortet klarar av att hantera lättare grafikuppgifter. Ska däremot en dator användas för att spela nya, grafiktunga spel behöver processorn oftast hjälp av ett mer påkostat grafikkort.

Ett grafikkort monteras direkt på moderkortet i någon av dess expansionskortplatser. Den vanligaste anslutningen för grafikkort idag är PCI-Express.

Beroende på vilken typ av spel eller andra uppgifter grafikkortet ska används till finns en mängd olika grafikkort att välja på. Allt från de mest grundläggande grafikkorten som både arbetar svalt och helt utan extra fläktar till halvgigantiska pjäser med tre stycken stora fläktar och en enorm strömförbrukning. De större grafikkorten genererar också betydligt mer värme (trots de extra fläktarna). De mår därför bäst av att befinna sig i ett datorchassi med god kylning.

6. Ljudkort

De flesta moderkort har idag ett ljudkort inbyggt redan från början. Dessa ljudkort fungerar i regel mycket bra och de flesta användare bemödar sig därför inte att införskaffa ett ytterligare (om än bättre) ljudkort till sin dator. Ska en dator användas för vanlig musiklyssning och spelande via datorhögtalare är vinningen av ett ytterligare ljudkort många gånger inte särskilt stor.

Används datorn däremot till musikproduktion eller ska kopplas in till ett påkostat ljudsystem kan ett bättre ljudkort vara en god investering. Detta med anledningen att ett mer påkostad ljudkort helt enkelt låter ljudet skickas ut ur datorn med bättre bibehållen ljudkvalitet. En ytterligare anledning för en datoranvändare att investera i ett bättre ljudkort än det inbyggda är för att motverka brus och andra ljud som kan uppstå om datorn till exempel inte är kopplad till ett jordat eluttag.

Precis som hos grafikkorten kopplas de flesta ljudkort idag in via en PCI-Express-kontakt direkt på datorns moderkort.

7. Lagring och hårddiskar

Datorns hårddisk är dess minne. På hårddisken lagras alla filer och program som datorn arbetar med. Till skillnad från internminnet behöver en hårddisk inte ström för att ha data sparad. Har därför en fil väl lagts på hårddisken (eller skrivits till, som man också säger) ligger den kvar där tills den tas bort av användaren. Detta oavsett om hårddisken får ström eller ej.

Det finns två huvudtyper av hårddiskar; mekaniska och SSD (Solid State Drive). SSD-hårddiskar är den nyare av de två. Dessa hårddiskar saknar helt rörliga delar och kan närmast liknas vid väldigt snabba USB-minnen. Just snabbheten är också den största fördelen mot de mekaniska hårddiskarna. Att läsa och skriva filer från och till en SSD-hårddisk går betydligt snabbare än att göra detsamma till en mekanisk hårddisk. Detta kommer sig av att mekaniska hårddiskar (som namnet antyder) har rörliga delar i sig.

En mekanisk hårddisk består faktiskt av ett antal skivor/diskar inkapslade i ett metallskal. När data skrivs eller läses från hårddisken behöver ett läshuvud röra sig till rätt del av rätt disk i hårddisken. Denna rörelse, plus det faktum att skivorna inte kan snurra för snabbt utan risk att gå sönder gör de mekaniska hårddiskarna betydligt långsammare än SSD-hårddiskar. SSD-hårddiskarna består istället utav ett antal så kallade flashminnen konstruerade av transistorer som direkt kan kommas åt av datorns processor utan att några fysiska förflyttningar (som till exempel förflyttande av ett läshuvud) behöver göras.

De båda hårddisk-formaten existerar dock fortfarande sida vid sida. Främst av anledningen att SSD-hårddiskar är dyrare än mekaniska om man ser till vilken mängd lagring man får för samma pengar. En mekanisk hårddisk med ett lagringsutrymme på 6TB kostar till exempel cirka 2.500kr. En SSD-hårddisk med 500GB lagringsutrymme får du för kring 1.500kr. Men då är också SSD-hårddisken betydligt snabbare på alla sätt. SSD-hårddiskar är även helt tysta då de inte innehåller några rörliga delar samt utvecklar också väldigt lite värme.

Som nämnt ovan varierar också mängden lagring stort mellan olika hårddiskar och ökar ständigt. För tio år sedan var det relativt ovanligt med hårddiskar med över 500GB lagringsutrymme. Idag finns det hårddiskar med lagringsutrymme på upp till 10TB (10.000GB).

Avslutningsvis finns det även en del olika fysiska storlekar när det gäller hårddiskar. Mekaniska hårddiskar existerar i både 3.5”- och 2.5”-storlekar medan SSD-hårddiskar finns både i 2.5”-formatet samt i de nyare M.2– och mSATA-formaten. 2.5”– och 3.5”-hårddiskar kopplas alla in via någon av moderkortets SATA-kontakter medan M2 och mSATA-hårddiskar ansluts till respektive kontakttyp direkt på moderkortet. Detta för att kunna ge ännu snabbare överföringshastigheter. Den tidigare kontaktstandarden (IDE) är idag i princip helt utfasad, undantaget riktigt gamla datorer.

8. CD/DVD-läsare (optiska enheter)

En komponent som börjar bli mer och mer ovanlig i datorer är optiska läsare, alltså CD– och/eller DVD-läsare (och brännare). Detta kommer sig av flera anledningar men främst då de oftast inte behövs längre. Numera går det precis lika bra att till exempel installera Windows från ett USB-minne och de allra flesta spel går att köpa digitalt och ladda ner, istället för att köpa dem på skiva.

Ibland är dock en CD/DVD-läsare bra att ha. Framförallt om datorn ska användas till filmvisning eller om du har för avsikt att bränna mycket skivor. Istället för att montera en CD/DVD-läsare inuti datorn väljer många idag att köpa en extern CD/DVD-spelare som kopplas in via USB och alltså endast behöver plockas fram då den faktiskt behövs. Detta sparar framförallt plats i datorchassit och på så vis kan man använda ett mindre chassi till sin dator.

CD/DVD-läsare och brännare används för att både läsa information från CD– och DVD-skivor och även för att skriva (bränna) information till dem. Idag klarar i princip alla CD/DVD-läsare även av att skriva information till skivor. Inkoppling av en intern CD/DVD-läsare sker oftast via en SATA-kabel till en ledig SATA-kontakt på moderkortet. Tidigare användes IDE-kablar för inkoppling men dessa har i princip helt ersatts av SATA. Detta då SATA-kablarna både är mindre, smidigare och klarar högre överföringshastigheter.

9. Nätaggregat

Datorns nätaggregat är en av dess viktigaste delar. Det strömförsörjer alla datorns komponenter. Allt från processor, moderkort och internminnen till hårddiskar och DVD-brännare. Det ger även ström till anslutna tillbehör såsom USB-minnen, tangentbord och möss.

Beroende på vad en dator används till behövs olika starka nätaggregat. Desto mer data datorns komponenter behöver bearbeta, desto mer ström behöver de i regel. En dator som till exempel har fler än ett grafikkort behöver oftast ett nätaggregat som har en hög strömeffekt (watt). Förlitar sig datorn istället på processorn och moderkortets inbyggda grafik och inte används till några tyngre aktiviteter klarar den sig bra med ett svagare nätaggregat.

Olika nätaggregat har också olika så kallad verkningsgrad. Verkningsgraden berättar hur mycket av den faktiska ström nätaggregatet tar åt sig som förs vidare till datorns komponenter. Har nätaggregatet en låg verkningsgrad förbrukar det mycket ström men skickar betydligt mindre till datorns komponenter. Den ström som försvinner i konverteringen från väggen till datorns komponenter blir istället till värme.

Ett nätaggregat med hög verkningsgrad producerar istället inte lika mycket värme utan ger en bättre och stabilare överföring av strömmen till datorns komponenter. I regel brukar priset på ett nätaggregat stiga hand i hand med dess verkningsgrad. Även nätaggregatets watt-nivå (dess effekt) ökar i takt med att priset ökar. Ett nätaggregat behöver dock inte nödvändigtvis vara bra bara för att det har en hög watt-nivå. Är verkningsgraden väldigt låg kommer mycket av nätaggregatets strömstyrka försvinna i form av värme. Det bästa är således en kombination av den watt-nivå datorns komponenter behöver tillsammans med en hög verkningsgrad.

Nätaggregat finns i några olika storlekar. Från de mindre så kallade SFX-nätaggregaten (Small Form Factor) till de normalstora ATX-nätaggregaten (Advanced Technology eXtended). Det finns även några andra storleksstandarder för uppgiftsspecifika datorer, till exempel servrar.

Avslutningsvis ska det även nämnas att många nätaggregat är modulära. Detta innebär att några, och ibland samtliga, kablar som går ut till datorns olika komponenter är möjliga att ta bort från nätaggregatet om man inte behöver dem. Det är till exempel ingen mening att ha kablar och kontakter för 8 hårddiskar om du endast har en hårddisk i din dator. Möjligheten att ta bort onödiga kablar medför att det blir mindre överflödigt material i datorns chassi. Detta ger både chassit bättre luftgenomströmning samt öppnar upp för möjligheten att använda ett mindre chassi att bygga sin dator i.