Nærmest uanset hvad vi mennesker i dag foretager os, involverer det på en eller anden måde som regel hardware. Vi har altid en mobil på os, måske også et smartwatch. Mange har også et arbejde, der afhænger af computere og computersystemer. Og når vi kommer hjem, er boligen formentlig også fyldt med internetforbundne hardwareprodukter som tv, højtaler og sensorer, som gør hjemmet og hverdagen lidt smartere.

Man kan roligt sige, at hardware siden opfindelsen af transistoren i 1960’erne har revolutioneret vores liv og beriget os med helt nye måder at gøre gængse hverdagsting på.

Men hvad er hardware helt præcist for en størrelse? Og hvilke slags hardware findes der? I denne artikel dykker vi ned i den store verden inden for hardware, og hvordan computersystemer og elektroniske enheder vundet indpas i samfundet.

Hvad er hardware?

Hardware er en bred betegnelse, som har flere betydninger. Der findes en bred definition af hardware, og så findes der en smallere definition, som er indsnævret til at omhandle informationsteknologi (it), navnlig computersystemer.

Den brede definition på hardware lyder ifølge Oxford English Dictionary, at det er ”værktøj, maskiner og andet holdbart udstyr”. Dertil uddybes definitionen som værende “værktøj, redskaber og andre genstande, der anvendes i hjemmet og i forbindelse med aktiviteter som for eksempel havearbejde”. Her er der altså tale om en meget bred forståelse af hardware, som ikke nødvendigvis har meget med computersystemer at gøre.

Det er dog som regel den noget smallere definition af hardware, der anvendes. Ifølge Oxford kan hardware nemlig også forstås som “maskiner, ledninger og andre fysiske komponenter i en computer eller et andet elektronisk system”. Inden for denne forståelse taler man altså om alle de fysiske – indre såvel som ydre – dele af computersystemer og dets relaterede dele. De indre dele af hardwaren kaldes typisk komponenter, mens de ydre dele kaldes for ydre eller perifere enheder, periferiudstyr eller blot tilbehør. Også det engelske ord peripherals bliver ofte anvendt. Kært barn har som bekendt mange navne.

Inden for computere og elektronik kan man yderligere inddele hardware i en række kategorier. Her finder man blandt andet computerhardware, digital elektronik, elektroniske komponenter, elektronisk hardware, hardwareacceleration og netværksudstyr.

Liste over hardware: Hvilke former for hardware findes der?

Computerhardware er en meget bred kategori af hardware, der – som navnet antyder – anvendes i computersystemer. Og da computersystemer i sig selv er en bred kategori, inkluderer det en lang række forskellige produkter.

Personlige computere

Først og fremmest er der den personlige computer (PC), som kan fås i flere forskellige formfaktorer. Der er den stationære computer, som er den formfaktor, de første ’ægte’ PC’er kom med i 70’erne. Siden er det også blevet muligt at få en arbejdsstation, bærbare computere, netbooks, håndholdte computere (PDA), tablets og smartphones, som i bund og grund er en personlig computer i miniformat.

Den personlige computere er kendetegnet ved at have hardware såsom en strømforsyning og typisk også en køleplade, eventuelt med en blæser eller vandkøler, som kan holde temperaturen på systemets computerprocessor (CPU), grafikchip (GPU) og hukommelse (RAM) nede.

Hardwaren er typisk monteret på et motherboard eller bundkort, som gør det muligt for alle de forskellige komponenter at kommunikere med hinanden. I tillæg til bundkortet kan der også være et såkaldt daughterboard – et udvidelseskort. Det kan være et netværkskort eller printplader med Bluetooth eller andre kommunikationsprotokoller.

Andre væsentlige hardwarekomponenter i computersystemer er lagerplads (ROM), som enten kan være integreret eller påmonteret. Lagermedierne kan eksempelvis være harddiske (HDD) og solid state (SSD). Andre lagringsmedier kan indsættes som en sekundær form for lagring. Det er blandt andet USB-stik, RAM-disk og efterhånden forældede teknologier såsom diskette, magnetbånd, hulstrimmel og hulkort.

Et væsentligt element af personlige computere er input-enheder og tilbehørsprodukter såsom en mus, et tastatur, en skærm, webcam, hovedtelefoner, ekstern mikrofon, højtalere, printer, scanner og controllere. Disse kan anvendes både kablet og trådløst.

Mainframes, supercomputere og servere

De allerførste computere, der så dagens lys, var såkaldte mainframecomputere. Der er her tale om store kabinetter, som snildt kunne være på størrelse med et moderne køleskab. Mainframes bruges hovedsageligt til at bearbejde store mængder data.

En mainframe er dog ikke nær så stor som en supercomputer, som kan måle mange meter i højde, bredde og dybde. En supercomputer bruges inden for videnskab og ingeniørarbejde til at foretage krævende databeregninger.

Enorme datacentre rundt om i verden er fyldt med servere. Det er computere, der er designet til at håndtere internettets netværkstrafik. Serverens opgave er i korte træk at håndtere de forespørgsler, som klienter – det vil sige brugeres computere, smartphones og andre enheder – sender til serveren, som derefter udfører en handling og sender et svar tilbage til klienten. Servere kan blandt andet være databaseservere, filservere, mailservere, printservere, webservere, spilserverer og applikationsservere.

Smartphones og mobiltelefoner

Mobiltelefoner deler mange komponenter med en almindelig computer – blot i meget mindre skala. Her finder man også et motherboard med en SoC (system on a chip). I SoC’en  er CPU, GPU, ISP (kamerachip), RAM, ROM, ADC (Analog to Digital Converter), DAC (Digital to Analog Converter) og modem integreret i én samlet komponent.

En smartphone indeholder desuden anden hardware såsom kamerasensorer, skærmpanel, batteri og højtaler.

Cloud computing og netværksudstyr

En form for computerhardware, der er under stor udbredelse, er cloud computing. Hardwaren er en af de vigtige elementer, der udgør cloud computing. Infrastrukturen i store datacentre består blandt andet af netværksudstyr såsom switche, routere og firewalls. Der er også brug for hardware til belastningsbalancering, lagersystemer (harddiske og magnetbånd), backupenheder og servere.

Netværksudstyr er også en central hardwarekategori. Alt hvad vi foretager os på internettet er dybt afhængige af, at netværksudstyr over hele verden kan opretholde et velfungerende internet. Internettet er komplekst og består af såkaldte internet exchange points (IX eller IXP), hvor internetudbydere og CDN’er udveksler internettrafik mellem deres netværk ved brug af enorme datacentre og switches.

Internetnetudbyderne og andre operatører er også væsentlige, i og med de anlægger kritisk national infrastruktur ud til forbrugere og virksomheder. Det kan være alt fra coax og fiber til trådløs netværksteknologi såsom 2G, 3G, 4G, 5G, NB-IoT, LTE-M og DAB.

Slutbrugerne har typisk brug for et modem og/eller router, som kan tage imod kablede eller trådløse netværksforbindelser. Disse har stor betydning for, hvor hurtig og stabil en internetforbindelse, der opnås, da dårlig dækning eller langsomme hastigheder på grund af utilstrækkeligt udstyr forringer oplevelsen med al anden hardware, som er forbundet til netværksudstyret.

Embedded system

Et indlejret system, eller embedded system, er en meget bred kategori af elektroniske computersystemer med en computerprocessor, hukommelse og ydre enheder, og som har en specifik funktionalitet.

Indlejrede systemer kan for eksempel styre produkter såsom ABS-, TCS- og ESC/ESP-systemer til biler, alarmudstyr, asynkronmotorer, biler, børsteløse DC-motorer, digitalkameraer, Digital Signal Processor (DSP), elbiler, elektromotorer, GPS-enheder, hybridbiler, klimasystemer, luftfartselektronik, mikroovne, mobilnet, mobiltelefoner, motorstyringer, opvaskemaskiner, PET-, SPECT-, CT- og MRI-skanninger, printere, radioer, robotter, spillekonsoller, termostater, tv, vaskemaskiner og vejrstationer.

IoT – Internet of Things

Tingenes Internet, også kendt som Internet Things eller blot IoT, er et område under stor udvikling i disse år. Begrebet dækker over, at alverdens hardwareprodukter kan kobles på internettet og dermed være lidt smartere end pendanterne, der ikke er internetopkoblede.

Et eksempel er et tv eller en termostat. Begge produkter har eksisteret i mange, mange år. Men ved at gøre dem internetopkoblede opstår helt nye muligheder. Smart-tv’et fungerer nu som sin helt egen lille computer på væggen, mens termostaten kan fjernstyre og automatisk regulere varmen i dit hjem, for eksempel efter vejrforholdene.

De mest udbredte IoT-produkter i hjemmet er smart-tv, smartphones, smart-højttalere, dørklokker, termostater, smartwatches, røgalarmer og overvågningskameraer. IoT-produkter er dog ikke kun begrænset til forbrugerprodukter.

IIoT – Industrial Internet of Things

Industrial Internet of Things, forkortet IIoT, er en betegnelse for internetforbundne produkter, der bruges til industrielle anvendelsesformål såsom fremstilling og energistyring.

Det er en lang række eksisterende teknologier, der muliggør IIoT: Cyber-fysiske systemer, cloud computing, edge computing, big data og kunstig intelligens og maskinlæring.

IIoT er bygget op om en struktur i fire lag. Første lag er et lag af enheder såsom cyberfysiske systemer, maskiner eller sensorer, der kan overvåge noget specifikt. Næste lag er netværkslaget, hvor der kan anvendes kommunikationsprotokoller såsom Bluetooth, Wi-Fi, mobildata eller LoRa (Long Range) til at kommunikere data.

I tredje lag, servicelaget, kan applikationer og software køre. Det kan for eksempel være med henblik på at analysere de data, som sensorer registrerer. I det sidste lag vises indholdet, eksempelvis på en computerskærm.

I industriel sammenhæng er det som sådan ikke målet at gøre dele af fremstillingen internetforbundet. I stedet giver IIoT nye anvendelser, som kan øge produktiviteten og give helt nye analytiske indsigter i forskellige processer. For eksempel kan man ved brug af indsamling af big data fra IoT-sensorer i industrier og ved brug af algoritmer forudsige, hvornår der skal vedligeholdelses forskellige produktionsdele. Man kan ganske enkelt opdage tegn på slid og defekter, inden de opstår og koster dyrt.

Hvilken betydning har hardware?

Fordi hardware er så bred en kategori, som det er, og fordi hardware i dag er vitterligt overalt, har det en kæmpe betydning for det samfund, vi befinder os i. Hardware er en af forudsætningerne for nogle af de største nyere opfindelser såsom computeren, internettet, mobiltelefonen, tv’et og den moderne bil.

De teknologiske løsninger, som er opstået på grund af computeren og internettets udbredelse, er nærmest uendelige. Og de har alle hver især påvirket måden, hvorpå vi mennesker i dag lever vores liv.

Meget teknologi er også dybt afhængige af, hvilke teknologiske fremskridt der sker inden for hardware. For eksempel udvikler computere og telefoner sig i takt med, at det bliver muligt at fremstille mindre og mindre computerchips, hvilket muliggør hurtigere og mere effektive produkter. Og på samme måde er datacentre, som er nerven i hele internettet, under konstant udvikling, fordi lagringsmetoderne og kommunikationssystemerne konstant forbedres.

Hardware såsom en computer eller mobiltelefon er dog ikke meget værd uden et software. Det er nemlig operativsystemerne, som gør det muligt for os mennesker at interagere med hardwaren. Og omvendt er software nødt til at køre på hardware, før brugeren kan interagere med det. De to ting er dermed gensidigt afhængige.

Se også: Nyheder om hardware