चला जाऊ संगणकाच्या विश्वात

"Let's go to the computer world" म्हणजेच "चला जाऊ संगणकाच्या विश्वात".

नमस्कार विदयार्थी मित्रानों, मी सुनिल भागवत. आजचे युग हे कॉम्पुटर म्हणजेच संगणकाचे युग आहे. त्यामुळे प्रत्येकाला कॉम्पुटरचे बेसिक नॉलेज म्हणजेच ज्ञान असणे गरजेचे आहे. म्हणुन मी आजपासुन सुरू करत आहे नवीन अशा उपक्रमाला ज्याचे नाव आहे "Let's go to the computer world" म्हणजेच "चला जाऊ संगणकाच्या विश्वात".

यात आपण कॉम्पुटरच्या बेसिक म्हणजेच तुम्हाला दिसणार्‍या स्क्रीनपासुन ते कॉम्पुटरच्या आत असलेल्या सीपीयु, प्रोसेसर तसेच मदरबोर्ड पर्यंतच्या गोष्टी आपण जाणून घेणार आहोत. कशा पदधतीने कॉम्पुटरचे सॉफ्टवेअर बनतात. ते बनविण्यासाठी लागणारी भाषा म्हणजेच Language कुठली? ती कशी असते? अशा सर्व गोष्टी आपण जाणुन घेणार आहोत. तसेच कॉम्पुटरच्या वेगवेगळ्या ऑपरेटिंग सिस्टीम बद्दल जाणून घेणार आहोत.

चला तर मग सुरवात करू पहिल्या ‍विषयापासुन ज्याचे नाव आहेत "कॉम्पुटर म्हणजे काय?"

कॉम्पुटर हे एक मशिन आहे. जे आपली कामे सोप्या पध्दतीने करून देते आणि हो ते कधीही थकत पण नाही. जसे की गणितातील अवघड वाटणार्‍या गणिती क्रिया काही क्षणात करुन देणे, MS-Paint मध्ये सोप्या पध्दतीने चित्र बनविणे, एकादा लेख टाईप करुन देणे इत्यादी कामे आपल्याला करुन देते. पण तुम्हाला माहीत आहे का या कॉम्पुटरची सुरूवात कोणी केली आणि कशी झाली ते? 

कॉम्पुटरचा मुळ उद्देश हा पुन्हा-पुन्हा येणार्‍या गणिती क्रिया लवकर आणि अचूक पध्दतीने करता याव्या हा होता. आता आपण कॉम्पुटरच्या इतिहासा बद्दल थोडक्यात जाणून घेवू ...

पहिले डिजिटल कॉम्पुटरचे इन्वेंशन हे चार्ल्स बॅबेज (1945 - 1955)  नावाच्या गणिती शास्त्रज्ञाने केले आहे. हे मशिन आपल्या आताच्या चारचाकी गाडीसारखे होते म्हणजेच त्याला चाके, गियर, सायकलच्या बेरिंगसारखे दातेरी काटे असलेले कॉग्ज होते आणि इतर भरपुर अशा गोष्टी जोडलेल्या होत्या ज्या आता तुम्हाला गाडीमध्ये दिसतात. हे जे कॉम्पुटर होते हे खुप स्लो होते व हाताळण्यासही खुप अवघड होते. त्यामुळे हे डिजाइन खुप प्रसिध्द झाले नाही. मेकॅनिकल डिजाइन असल्यामुळे यामध्ये ऑपरेटिंग सिस्टीम ही नव्हती.

त्यानंतर आले व्हॅक्युम टूबपासुन बनविलेले कॉम्पुटर (1945 - 1955). ह्या कॉम्पुटरने दुसर्‍या महायुध्दाच्या वेळी महत्वपुर्ण कामगिरी बजावली होती. अनेक शास्त्रज्ञांनी अथक परिश्रम करुन हे कॉम्पुटर डिजाइन तयार केले होते. या कॉम्पुटरचा हेतु हा केवळ calculation करणे हाच होता. यात हार्वर्ड आयकेन (Harvard Aiken), जॉन वॉन न्यूमन (Jon Von Neumann), जे. एकर्ट (J. Eckert) आणि विल्यम म्यूचली (William Mauchely) आणि के. झ्यूज (K. Zuse) यासर्वांनी महत्वपुर्ण कामिगिरी बजावली होती. हे पण कॉम्पुटर खुप मोठे होते आणि त्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर व्हॅक्युम टूबचा वापर होत असे. यात थोड्या प्रमाणात मशिन लँग्वेजचा वापर करुन कॉम्पुटर प्रोग्रामींग करण्यात आले होते. यात पण ऑपरेटिंग सिस्टीम नव्हती.

त्यानंतर ट्रान्झीस्टरचा वापर करून कॉम्पुटर बनविण्यात आले (1955 - 1965). त्यासाठी अमेरिकन कंपनी AT & T Bell या कंपनीने पुढाकार घेतला होता. यामुळे व्हॅक्युम टूबसाठी लागणारी जागा आणि पैसा याची बचत झाली. त्यामुळे कॉम्पुटरची विश्वासार्हता सुधारली. यात पहिल्यांदाच असेंब्ली लॅंग्वेज (Assembly Language) ही प्रायमरी लँग्वेज म्हणून तर फॉरट्रॉन (FORTRAN - Formula Translation)हाय लेवल लँग्वेज म्हणुन वापरली गेली.

त्यानंतर इंटीग्रेटेड सर्किटपासुन (Integrated Circuit) IBM कंपनीने 1964 मध्ये System/360 नावाची कॉम्पुटरची श्रुखंला सुरू केली. IBM कंपनीने या श्रुखंलेत परस्पर सुसंगत असे अनेक कॉम्पुटर तयार केले. त्यामुळे एकाच फॅमिलीतील कॉम्पुटरवरील प्रोग्राम दुसर्‍या कॉम्पुटरवर रुपांतरीत म्हणजेच conversion करणे सोपे झाले. तेव्हा पासुन Family हा शब्द कॉम्पुटर विश्वात प्रसिध्द झाला. जसे की Intel Family इत्यादी.

नंतर पुढे एक अडचण भासू लागली ती म्हणजे Portability ची, कारण System/360 कॉम्पुटरचे सर्व प्रोग्राम्स हे असेंब्ली लँग्वेज मध्ये लिहिलेले होते. प्रत्येक नवीन मशिनसाठी ते पुन्हा लिहा लागत होते. कारण असेंब्ली लँग्वेज ही प्रत्येक मशिनसाठी वेगवेगळी होती. त्यावर उपाय म्हणुन C language चा शोध लागला. ही जवळपास ‍English language प्रमाणेच होती. C language आधी पण खुप लॅंग्वेजचा शोध लागला होता पण त्या एवढया प्रसिध्द नाही झाल्या. जसे की BCPL, FORTRAN इत्यादी. कारण त्यामध्ये C language सारखे Datatype नावाची संकल्पना नव्हती. याबद्दल आपण नंतर सविस्तर जाणून घेणार आहोत.

पुढे अजुन एक अडचण येवू लागली ती म्हणजे Time sharing ची. System/360 ने ऑपरेटिंग सिस्टीममध्ये मल्टीप्रोग्रामिंग (Multiprogramming) हे फिचर्स दिले पण ते वापरकर्त्याची जी गरज होती ती पूर्ण करत नव्हते. कारण प्रत्येक प्रोसेसला किती वेळ दयायचा हे त्याला कळत नव्हते. कुठली प्रोसेस ही महत्वपुर्ण आहे आणि कोणती नाही हे तो अचूक शोधत नव्हता. त्यामुळे ऑपरेटिंग सिस्टीममध्ये बदल करणे खुप गरजेचे झाले. त्याचवेळी इतर कंपन्या पण Time Sharing Operating System वर काम करत होत्या. जसे की DEC कंपनीने DEC-10 कॉम्पुटरसाठी TOPS-10 नावाची ऑपरेटिंग सिस्टीम बनवली. तसेच PDP-11 या कॉम्पुटर फॅमिलीतील कॉम्पुटरसाठी RSTS/E आणि RSX-11M व VAX-11 या कॉम्पुटर फॅमिलीतील कॉम्पुटरसाठी VMS हया ऑपरेटिंग सिस्टीम बनविल्या. DATA General या कंपनीने त्यांच्या 16-bit मिनीकॉम्पुटरसाठी AOS व 32-bit सुपर-मिनीकॉम्पुटरसाठी AOS/VS हया ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार केल्या. यासर्वांनी System/360 च्या ऑपरेटिंग सिस्टीमच्या काही चांगल्या व काही वाईट गोष्टीतुन प्रेरणा घेवून त्यांनी आपल्या ऑपरेटिंग सिस्टीम बनविल्या. 

मॅसेच्युसेटस इंस्टीटूट ऑफ टेक्नोलॉजी (Masscheusetts Institute of Technology - M.I.T.) ने सर्वात पहिली टाईम शेअरींग सिस्टीम (time sharing systems) तयार केली जिचे नाव 'Compatible Time Sharing System (CTSS)' असे होते आणि ही IBM-7094 या मशिनमध्ये वापरली जात होती व ती मोठ्या संख्येने परस्पर वापरकर्त्यांचे समर्थन करत होती (It supported a large number of interactive users). त्यामुळे ही खुप लोकप्रिय झाली. 

त्यानंतर M.I.T., Bell Labs आणि General Electric या तीन कंपन्यांनी एकत्र येवून 'Multiplexed Information and Computing Service (MULTICS)' ही ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार केली. हिचा मूळ उद्देश हा अशी कॉम्पुटर युटीलिटी तयार करण्याचा होता की एकाच वेळी 100 पेक्षा जास्त वापरकर्त्यांना टाईम शेअरींग मध्ये काम करता येईल. MULTICS ही सर्वप्रकारच्या कल्पना आणि अल्गोरिदम तयार आणि टेस्ट करुन बनविली होती. पण नंतर MULTICS विकसित करणे खुप त्रासदायक आणि महाग होऊ लागले म्हणून Bell Labs ने बाहेर पडण्याचा निर्णय घेतला. याच काळात General Electric (G.E.) ने पण स्वत:चा कॉम्पुटरचा व्यवसायास सुरूवात केली. हेच MULTICS चे फेल होण्याचे कारण ठरले.

त्यानंतर केन थॉमसन (Ken Thompson) या कॉम्पुटर शास्त्रज्ञांने एकट्यानेच Bell Labs चे वापरात नसलेले PDP-7 मशिन वापरून  MULTICS ऑपरेटिंग सिस्टीमवर काम केले. Bell Labs ने याआधीच यातुन आपले अंग काढून घेतले होते, पण केन थॉमसने स्वत:ची कल्पना वापरुन PDP-7 वर चालणारी सिंगल युजर ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार केली. यात त्यांना अजुन एका शास्त्रज्ञाने मदत केली ज्याचे नाव ब्रायन केर्निघन (Brian Kernighan) होते. त्यांनी चेष्टेत याचे नाव 'UNICS' असे ठेवले. मग नंतर त्याचे नामकरण 'UNIX' असे झाले आणि हिचा भविष्यातील कॉम्पुटर क्षेत्रावर खुप मोठा प्रभाव पडला. मग नंतर ही UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीम मोठया PDP-11/45 या मशिनवर पोर्ट करण्यात आली. ही जगातील सर्वात लोकप्रिय ऑपरेटिंग सिस्टीम ठरली.

त्यानंतर लँग्वेजची गरज का भासली? कोणी कुठली लँग्वेज शोधली? हे आपण उद्याच्या भागात बघणार आहोत........


नंतर एक मुख्य समस्या आली ती म्हणजे जेव्हा ही UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीम PDP-11/45 वरती पोर्ट करत होते तेव्हा. ती म्हणजे पोर्टेबिलिटीची (Portability). कारण UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीम ही असेंब्ली लॅंग्वेज मध्ये लिहिलेली होती. अन असेंब्ली लॅंग्वेज ही मशिनवर अवलंबून असते. प्रत्येक मशिनसाठी ती वेगळी असते. त्यावेळी एका दुसर्‍या कॉम्पुटर शास्त्रज्ञ डेनिस रिची (Dennis Ritchie) च्या डोक्यात धाडसी कल्पना आली ती म्हणजे UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीमला उच्च स्तरीय भाषे (higher level language) मध्ये लिहिण्याची. त्यांनी त्यावेळी असलेल्या सर्व उच्च स्तरीय भाषांचा अभ्यास केला. पण त्यांना कुठलीही भाषा UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीम लिहिण्यासाठी योग्य वाटली नाही. मग त्यांनी स्वत:च एक नवीन भाषा तयार केली जिचे नाव त्यांनी 'C language' असे ठेवले. आणि शेवटी त्यांनी UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीम ही C language मध्ये लिहिली. केवळ 10% भागच त्यांनी असेंब्ली लँग्वेज मध्ये ठेवला. तो म्हणजे Kernel आणि Hardware-dependent routine. कारण त्यांची रचना आणि वेग यांचा मशिनवर मोठया प्रमाणात परिणाम होत होता. बाकी सर्व 90% भाग त्यांनी C language मध्ये रुपांतरीत केला. त्यामुळे ऑपरेटिंग सिस्टीम एका मशिनवरून दुसर्‍या मशिनवर पोर्ट करणे सोप्पे झाले. 

आज फक्त UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीम दुसर्‍या मशिनवर पोर्ट करतांना केवळ C compiler च्या मदतीने 90% लिहिलेला C language source code हा मशिन लँग्वेज मध्ये रुपांतरीत केला जातो आणि बाकी 10% कोड हा त्या मशिनची योग्य टेस्ट करुन असेंब्ली लँग्वेजमध्ये पुन्हा लिहिला जातो. यामुळे ऑपरेटिंग सिस्टीम पोर्ट करणे खुप सोप्पे झाले. पुर्ण ऑपरेटिंग सिस्टीम कोड हा पुन्हा न लिहिता केवळ 10% च कोड पुन्हा लिहा लागला. ही हार्डवेयर बनविणार्‍यासाठी खुप मोठी उपलब्धी होती. नवीन हार्डवेयर व नवीन रचनेसाठी पुन्‍हा प्रत्येकवेळी नवीन ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार करण्यापेक्षा UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीममध्ये पोर्ट करणे खुप सोप्पे वाटु लागले. यामुळे बाकीचे आणखी काही उत्पादने मार्केटमध्ये येवू लागली. जसे की Database Management System, Office Automation System, Language compiler इत्यादी. कारण UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीममध्ये हे खुप सोप्या पध्दतीने पोर्ट करता येत होते. त्यानंतर ॲप्लीकेशन प्रोग्राम तयार करणे व ते पोर्ट करणे पण खुप सोप्पे झाले. त्यानंतर Bell Labs जिचे नंतर पुढे  AT & T असे नामकरण झाले तिने ही UNIX ऑपरेटिंग सिस्टीमचा मुळ कोड (Source code) हा कॉलेज आणि विदयापीठ यांना विदयार्थ्यांना अभ्यास करण्यासाठी फ्री मध्ये दिला. 

अशाच एका कॉलेज विदयार्थी असलेल्या लिनस टोरवाल्ड्स (Linus Torvalds) यांनी  GNU desktop ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार केली. जी पुढे LINUX नावाने लोकप्रिय झाली. तिच्या पासुनच प्रेरणा घेवून आता सध्या मोबाईलमध्ये असलेली Android ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार करण्यात आली आहे. तर दुसरीकडे बिल गेट्स नावाचे कॉम्पुटर शास्त्रज्ञ यांनी विंडोज (Windows) नावाची Graphical User Interface असलेली ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार केली. तर कॉम्पुटर विज्ञानाचे प्राध्यापक असलेले अँड्र्यू टॅनबॉम (Computer Science Professor Andrew Tanenbaum's) यांनी MINIX नावाची ऑपरेटिंग सिस्टीम तयार केली. तर लोकांचे स्वप्न असलेला कॉम्पुटर व मोबाईलमध्ये चालणारी ऑपरेटिंग सिस्टीम Apple ही स्टीव जॉब (Steve Jobs) यांनी तयार केली.

त्यानंतरच्या काळात Bell Labs मध्येच 1979,  C language मध्ये काही महत्वाचे बदल करुन डेनिश कॉम्पुटर शास्त्रज्ञ बर्जने स्ट्रॉस्ट्रुप (Danish computer scientist Bjarne Stroustrup) यांनी पहिली Object Oriented Programming feature असलेली C++ language तयार केली. त्यांना C language सारखी एक कार्यक्षम आणि लवचिक भाषा हवी होती. यात पहिल्यांदाच abstraction. encapsulation, inheritance आणि Polymorphism या संकल्पना मांडल्या गेल्या. त्यामुळे प्रोग्रामिंग करणे खुप सोप्पे झाले. यात Generic template नावाची संकल्पना खुप प्रसिध्द झाली. 

त्यानंतर 1995 मध्ये, सन मायक्रोसिस्टीममध्ये काम करणारे शास्त्रज्ञ जेम्स गॉस्लिंग (James Gosling) यांनी General purpose programming language तयार केली जिचे नाव होते JAVA. ही भाषा तयार करण्यामागे पाच मुख्य उद्देश होते ते पुढीलप्रमाणे आहेत. 1) It must be simple, object-oriented, and familiar. 2) It must be robust and secure. 3) It must be architecture-neutral and portable. 4) It must execute with high performance. 5) It must be interpreted, threaded, dynamic. यामुळे इंटरनेट जगतात मोठी क्रांती झाली. कारण प्रोग्राम पोर्ट करण्याची समस्या यामुळे दुर झाली. कारण JAVA प्रोग्राम हा मशिन लँग्वेजमध्ये रुपांतरीत न होता तो मशिनवर अवलंबून नसलेल्या कोडमध्ये त्यांचे रुपांतर होत होते त्‍याला Byte code असे म्हणतात. हा Byte code दुसर्‍या मशिनवर गेल्यानंतर Java Virtual Machine - JVM चा वापर करुन त्या मशिनच्या असेंब्ली लँग्वेजमध्ये रुपांतरीत केला जातो. त्यामुळे पोर्टेबिलिटीची समस्या येत नव्हती. 

त्यांनतर वेब पेज बनविण्यासाठी HTML, CSS, JAVASCRIPT, PHP, ANGULAR JS इत्यादी लँग्वेज तयार झाल्या. Python, Perl, Ruby/Ruby on Rails, Objective C, C#.Net इत्यादी लॅंग्वेजेस तयार झाल्या.

या लँग्वेजस बद्दल आपण नंतर संपूर्णपणे जाणून घेणार आहोत.


उद्याच्या भागात आपण बघणार आहोत बेसिक कॉम्पुटरच्या संकल्पना. कॉम्पुटरच्या वेगवेगळ्या प्रकारबद्दल व पार्टस ची माहिती...

साधारणत: कॉम्पुटर म्हटले की, आपल्या डोळयांसमोर लगेच चित्र उभे राहते ते म्हणजे डेस्कटॉप कॉम्पुटरचे. भला मोठा त्याचा असलेला मॉनिटर, बाजूला ठेवलेला सीपीयू बॉक्स, कि-बोर्ड आणि माऊस इत्यादी असलेला कॉम्पुटर. हो पूर्वीचा डेस्कटॉप कॉम्पुटर असाच होता. तो तुम्हाला शेजारच्या चित्रात दिसत आहे असा. 


साधारणत: कॉम्पुटरच्या साईजनुसार व रचनेनुसार कॉम्पुटरचे चार प्रकार पडतात. ते पुढीलप्रमाणे आहेत. 1. डेस्कटॉप कॉम्पुटर 2. लॅपटॉप किंवा नोटबुक कॉम्पुटर 3. टॅब्लेट कॉम्पुटर  4. मोबाईल कॉम्पुटर.

डेस्कटॉप कॉम्पुटर सोडला तर बाकी सर्व कॉम्पुटर तुम्ही कुठेही तुमच्या सोयीनुसार वापरू शकता व नेवू शकता.

तर आता आपण कॉम्पुटरच्या विविध पार्टसबद्दलची माहिती घेवू. तर सुरवात करू मॉनिटरपासुन. शेजारच्या चित्रात तुम्हाला वेगवेगळे मॉनिटर दिसत आहे. जे यापूर्वी व आज वापरले जातात. मॉनिटरचे साधारणत: काम हे युजरर्सला माहिती दाखविणे ऐवढेच असते. मॉनिटरवरती दिसणारी माहिती ही पिक्सेलमध्ये दाखविली जाते. पिक्सेल म्हणजे बारिक-बारिक असे ठिपके असतात. जसे तुम्ही ठिपक्यापासुन रांगोळी बनवतात तसे हा मॉनिटर त्या पिक्सेलपासुन तुम्हाला हवे असलेले चित्र तयार करतो. मॉनिटरचे साधरण काम हे युजरर्सला आऊटपुट दाखविणे हे आहे. म्हणून याला आऊटपुट डिव्हाइस असे देखील म्हटले जाते. साधारणत: मॉनिटरची स्क्रीन डेस्कटॉप कॉम्पुटरसाठी ही 1024 X 768 पिक्सेल इतकी असते. याअर्थ त्या मॉनिटरमध्ये आडव्या लाइनमध्ये 1024 ठिपके व उभ्या लाइनमध्ये 768 ठिपके आहेत. यालाच कॉम्पुटरच्या भाषेत रिझोल्युशन (Resolution) असे म्हणतात. मॉनिटरमध्ये बारिक-बारिक ठिपक्यांची संख्या जेवढी जास्त तेवढी तुमच्या चित्राची स्पष्टता (Clarity) जास्त असते. सध्या खुप लोकप्रिय असलेला मॉनिटर म्हणजे LCD मॉनिटर होय. 

त्यानंतरचा दुसरा पार्ट आहे कि-बोर्ड. त्याच्या नावात सर्वकाही आहे म्हणजेच विविध बटणे असलेला बोर्ड. पुढील चित्रात तुम्हाला विविध कि-बोर्डस दिसता आहे.  

साधारणत: कि-बोर्डचे काम आहे इनपुट देणे. म्हणुन कि-बोर्डला इनपुट डिव्हाइस देखील म्हटले जाते. कि-बोर्डमध्ये साधारणत: अल्फान्युमेरिक बटणे, फंक्शन किज्, कंट्रोल किज्, इन्सर्ट, डिलिट, पेज अप, पेज डाऊन, टॅब, इस्केब (Escape) इत्यादी किज् असतात. काही कि-बोर्डमध्ये म्युजिक प्लेयरची पण बटणे असतात. साधारणत: वापरला जाणारा कि-बोर्ड हा QWERTY type चा असतो. म्हणजे याची वरच्या लाइनमध्ये QWERTY ही बटणे असतात. साधारणत: कि-बोर्डमध्ये 84 बटणे असतात. आता सध्याच्या extended कि-बोर्डमध्ये 104 बटणे आहेत. 

साधारणत: कि-बोर्डचे चार प्रकार पडतात. ते पुढीलप्रमाणे आहेत. 1. QWERTY कि-बोर्ड 2. Gaming कि-बोर्ड 3. Virtual कि-बोर्ड  4. Multimedia कि-बोर्ड. काही कि-बोर्ड हे हार्ड असतात तर काही कि-बोर्ड हे खुप सॉफ्ट असतात. वापरण्यासाठी खुप लवचिक असतात. तुम्ही त्यांची घडी पण घालू शकता. तुम्ही कि-बोर्डवर टाईप केलेले तुमचे नाव तुम्हाला मॉनिटर स्क्रीनवर दिसते. याचाच अर्थ कि-बोर्ड हे इनपुट देते तर मॉनिटर हा आऊटपुट देतो.

कि-बोर्डसारखाच दुसरा एक पार्ट कॉम्पुटरला जोडलेला असतो. तो म्हणजे माऊस. पुढील चित्रात तुम्हाला माऊस दिसत आहे. 

माऊस हे पण इनपुट डिव्हाइस आहे. कॉम्पुटरला क्लिकव्दारे हा इनपुट देत असतो. माऊसला साधारणत: दोन बटणे असतात व एक मधोमध चा (Wheel) असते. माऊसचे डावे बटण हे सिलेक्शनसाठी वापरले जाते. तर उजवे बटण हे विविध मेनु उघडण्यासाठी वापरतात. मधले चाक हे जास्त फास्टमध्ये पेज वर-खाली करण्यासाठी वापरतात. यालाच स्क्रोलिंग (Scrolling) असे म्हणतात.  पूर्वी माऊसच्या खाली एक लहानसा बॉल असायचा. त्यामुळे माऊस आपले ठिकाण योग्यपणे शोधायचा. पण आता सध्या लेजर लाइटचा वापर करतात. माऊसचा एक पॉइंटर हा मॉनिटर स्क्रिनवरती दिसत असतो. त्याचा वापर करुन आपण कुठलीही फाइल उघडू किंवा बंद करु शकतो. साधारणत: 50% कि-बोर्डचे काम माऊस करत असतो.  साधारणत: माऊसचे तीन प्रकार पडतात. 1. ट्रकबॉल माऊस 2. ऑप्टिकल माऊस 3. वायरलेस माऊस. 

 

गेम खेळण्यासाठी ही माऊस चा वापर केला जातो. त्या माऊसला जॉयस्टीक माऊस असे म्हणतात. 




त्यांनतर अंत्यत महत्वपुर्ण समजला जाणारा पार्ट हा असतो तो म्हणजे सीपीयु (CPU - Central Processing Unit). हा कॉम्पुटरचा मेंदु म्हणजेच ब्रेन असतो. सर्व इनपुट-आऊटपुट हे सीपीयु शिवाय पुर्ण होऊच शकत नाही. पुढील चित्रात तुम्हाला सीपीयु दिसत आहे. 

खर तर ज्याला आपण कॉम्पुटरचा ब्रेन समजत असतो ती एक सीपीयु केस असते. म्हणजे एक डब्यासारखा भाग. खर तर त्यांच्या आत विविध पार्टस असतात. जसे की प्रोसेसर (Processor), मदरबोर्ड, रॅम, हार्ड-डिस्क, सीमॉस बॅटरी, पॉवर युनिट, सीडी-डिव्हिडी ड्राव्हू इत्यादी गोष्टी त्यामध्ये असतात. 


उद्याच्या भागात आपण बघणार आहोत सीपीयु केसच्या आतील सर्व गोष्टी. ज्या तुम्हाला शेवटी सांगितल्या आहेत. अजुन आतमध्ये म्हणजेच प्रोसेसरच्या आत..... 

पहिल्यांदा आपण जाणून घेवू मदरबोर्डबद्दल. मदरबोर्ड हा एक प्रिटेंड सर्किट बोर्ड (PCB) असतो. ज्यामध्ये सर्व कॉम्पुटरचे पार्ट एकमेकांना जोडलेली असतात. जसे की, प्रोसेसर, रॅम, सीमॉस बॅटरी, हार्ड ड्राव्हू, ऑप्टिकल ड्राव्हू, व्हिडीओ कार्ड, इत्यादी. 

मदरबोर्ड हा कॉम्पुटरचा पाठीचा कणा मानला जातो. मदरबोर्डला एक फॅन व एक विशेष पॉवर सप्लायसाठी पोर्ट जोडलेले असते जे त्याला इलेक्ट्रीसिटी पोहचविण्याचे काम करते. मदरबोर्डमध्ये आणखी काही कार्ड स्लॉट असतात, जे व्हिडीओ कार्ड, सांऊड कार्ड व इतर आणखी नव्याने जोडू शकतील असे कार्ड जोडण्यास मदत करतात. मदरबोर्डला आणखी असे काही पोर्ट असतात, जे मॉनिटर, कि-बोर्ड, माऊस, स्पिकर व नेटवर्क केबल इत्यादींना जोडतात. तर काही USB पोर्ट पण असतात, ते आपल्याला plug-in/plug-out ची सुविधा देतात. म्हणजे आपल्याला हवे तेव्हा कुठलेही डिव्हाइस आपण जोडु शकतो व काढू शकतो. जसे की, पेन ड्राव्हू, डिजिटल कॅमेरा, इत्यादी. 

मदरबोर्ड बनविण्यार्‍या काही प्रसिध्द उत्पादक आहे ते पुढीलप्रमाणे:  1. Intel  2. ASUS  3. AOpen  4. ABIT  5. Biostar  6. Gigabyte  7. MSI.



रॅम ही एक मेमरी आहे. रँडम ॲक्सेस मेमरी (Random Access Memory - RAM) ही कॉम्पुटरची प्राथमिक म्हणजे प्रामयरी मेमरी म्हणून ओळखली जाते. हिला तात्पुरती मेमरी देखील म्हणतात कारण ही एक इलेक्ट्रॉनिक मेमरी आहेत म्हणुन यातील डेटा म्हणजे माहिती ही जोपर्यंत इलेक्ट्रीसिटी आहे तोपर्यंतच साठवली जाते. इलेक्ट्रीसिटी बंद झाल्यावरती यातील डेटा पुर्णपणे पुसला जातो. म्हणुन तिला तात्पुरती मेमरी म्हणजे Volatile memory असे म्हणतात. रॅम ही चालु डेटा व मशिन कोड साठविण्यासाठी वापरली जाते. बाकी मेमरीपेक्षा ही खुप जलद मेमरी आहे. कारण इलेक्ट्रॉनिक असल्यामुळे यात मेकॅनिकल हालचाली कमी होतात.

साधारणत: रॅम मेमरीचे दोन प्रकार पडतात. 

1. सेमी कंडक्टर मेमरी ही स्टॅटीक रँडम ॲक्सेस मेमरी (Static Random Access Memory - SRAM)   

2. डायनामिक रँडम ॲक्सेस मेमरी (Dynamic Random Access Memory - D‍RAM). 

IBM कंपनीने 1965 मध्ये System/360 Model 95 कॉम्पुटरसाठी SP95 SRAM ही सेमी कंडक्टरपासुन बनवलेली रॅम वापरली होती. त्यानंतर Toshiba ने Toscal BC-1411 electronic calculator साठी DRAM memory cells वापरली होती. MOS transitors चा वापर करुन 1965 मध्ये व्यावसायिक मॉस मेमरी (Commercial MOS memory) तयार केली. रॅम मेमरीची साइज व साठवण क्षमता मोजण्यासाठी "बाइट" हे युनिट वापरले जाते. पहिल्या रॅम मेमरीची साठवण क्षमता ही 512 केबी (किलो बाइट) इतकी होती. नंतर ती वाढत जावुन ती आज 8 जीबी (गिगा बाइट) इतकी झाली आहेत. 1 KB (Kilo Byte) = 1024 Bytes, 1 MB (Mega Byte) = 1024 KB, 1 GB (Giga Byte) = 1024 MB, 1 TB (Tera Byte) = 1024 GB, 1 PB (Penta Byte) = 1024 TB.

सी.पि.यू. :- सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट ज्याला आपण मुख्य प्रोससर देखील म्हणतो. हा कॉम्पुटरचा ब्रेन असतो. कॉम्पुटरला दिले जाणारे सर्व इनपुट-आऊटपुट हे या सीपीयु मधुनच प्रोसेस होवून जातात. सीपीयु हा प्रोग्राममध्ये लिहिलेल्या बेसिक ॲरिथमॅटीक, लॉजिक, कंट्रोलींग आणि इनपुट-आऊटपुट ऑपरेशनच्या दिलेल्या इंस्ट्रक्टशन म्हणजे आज्ञा पूर्ण करण्याचे काम करतो. 

सीपीयुचा जर इतिहास बघितला तर त्याच्या डिजाइन व अंमलबजावणी म्हणजे implementation मध्ये खुप बदल झाला आहे. परंतु त्याचे मूलभूत जे काम म्हणजे ऑपरेशनमध्ये जवळजवळ काहीच बदल झालेला नाही. सीपीयुचा मुख्य घटक असलेले ॲरिथमॅटीक लॉजिक यूनिट (Arithmetic Logic Unit - ALU) हे अंकगणित व तर्कशास्त्रा संबंधित काही ऑपरेशन असेल तर ती करण्याचे काम करतो, प्रोसेसर रजिस्टर (Processor Registers) हे ALU ला Operands पुरविण्याचे व आलेला रिजल्ट साठवण्याचे काम करतात. मेमरीपासुन येणार्‍या Instruction व ALU, registers आणि other components कडे जाणार्‍या सूचनांची अंमलबजावणी करणे म्हणजे देखरेखीची सर्व कामे हे कंट्रोल युनिट (Contril Unit - CU) करत असते. बहुतेक आधुनिक सीपीयू हे मायक्रोप्रोसेसर असतात, जेथे सीपीयू सिंगल मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस - MOS) इंटिग्रेटेड सर्किट (आयसी - IC) चिपवर असते. आयसी (IC) ज्याला आपण सीपीयू असे म्हणतो त्यात मेमरी, पेरिफेरल इंटरफेस आणि संगणकाचे इतर घटक देखील असतात; अशा समाकलित उपकरणांना वेगवेगळ्या प्रकारे मायक्रोकंट्रोलर किंवा सिस्टम ऑन अ चिप (Systems on a chip - SoC) म्हणतात. काही संगणकांमध्ये मल्टी-कोर प्रोसेसर वापरला जातो, जो एकल चिप किंवा "सॉकेट" असतो ज्यामध्ये दोन किंवा अधिक सीपीयू असतात ज्याला "कोर" म्हणतात. 

अ‍ॅरे प्रोसेसर किंवा वेक्टर प्रोसेसरमध्ये एकाधिक प्रोसेसर असतात जे समांतर कार्य करतात, ज्याला युनिट केंद्रीय मानले जात नाही. व्हर्च्युअल सीपीयू डायनेमिकल एग्रीग्रेटेड कॉम्प्यूटेशनल रिसोर्सेसचे एक अ‍ॅब्स्ट्रक्शन आहेत

Transister CPUs :- सर्वात आधी ट्रान्झीस्टरचा वापर करुन सीपीयु बनविण्यात आला होता. वेगवेगळ्या तंत्रज्ञानामुळे लहान आणि अधिक विश्वासार्ह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे तयार करणे सुलभ झाल्याने सीपीयूची डिझाइनची जटिलता वाढली. अशी पहिली सुधारणा ट्रान्झिस्टरच्या आगमनाने झाली. 1950 आणि 1960 च्या दशकात ट्रान्झिस्टेराइज्ड सीपीयू आता व्हॅक्यूम ट्यूब आणि रिले सारख्या अवजड, अविश्वसनीय आणि नाजूक स्विचिंग घटकांद्वारे तयार केले जाणे आवश्यक नव्हते. या सुधारणेसह अधिक जटिल आणि विश्वासार्ह सीपीयू एक किंवा अनेक मुद्रित सर्किट बोर्डांवर तयार केले गेले आहेत ज्यामध्ये स्वतंत्र (स्वतंत्र) घटक आहेत. 

1964 मध्ये, आयबीएमने आपले आयबीएम System/360 कॉम्पुटर आर्किटेक्चर सादर केले जे वेगवेगळ्या वेगाने आणि कार्यक्षमतेने समान प्रोग्राम चालविण्यास सक्षम असलेल्या संगणकाच्या मालिकेत वापरले गेले. हे अशा वेळी लक्षणीय होते जेव्हा बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक संगणक एकमेकांशी विसंगत होते, अगदी त्याच उत्पादकाद्वारे बनविलेले. ही सुधारणा सुलभ करण्यासाठी, आयबीएमने मायक्रोप्रोग्राम ("मायक्रोक्रोड") संकल्पना वापरली, ज्यात अद्याप आधुनिक सीपीयूमध्ये व्यापक वापर दिसतो. System/360 आर्किटेक्चर इतके लोकप्रिय होते की त्याने मेनफ्रेम संगणक बाजारावर अनेक दशकांवर वर्चस्व ठेवले आणि आतापर्यंत आयबीएम झेडसिरीज सारख्या आधुनिक संगणकांद्वारे चालू ठेवलेला एक वारसा सोडला. 1965 मध्ये, डिजिटल इक्विपमेंट कॉर्पोरेशन (Digital Equipment Corporation - DEC) ने PDP-8 वैज्ञानिक आणि संशोधन बाजारपेठेच्या उद्देशाने आणखी एक प्रभावी संगणक सादर केला. ट्रान्झिस्टर-आधारित संगणकांचे त्यांच्या पूर्ववर्तींपेक्षा बरेच वेगळे फायदे होते. ट्यूब किंवा रिलेच्या तुलनेत ट्रान्झिस्टरचा कमी स्विचिंग वेळ असल्याने वाढीव विश्वासार्हता आणि कमी उर्जा वापराची सोय करण्याबरोबरच ट्रान्झिस्टरने सीपीयूला जास्त वेगाने ऑपरेट करण्याची परवानगी दिली. स्विचिंग घटकांची वाढलेली विश्वसनीयता आणि नाटकीयरित्या वाढलेली गती (जे या वेळी जवळजवळ केवळ ट्रान्झिस्टर होते), मेगाहेर्ट्जच्या दहाव्या सीपीयू घड्याळाचे दर या काळात सहज प्राप्त झाले. याव्यतिरिक्त डिस्क्रिप्ट ट्रान्झिस्टर (Discrete transistor) आणि आयसी सीपीयू (IC CPU) मोठ्या प्रमाणात वापरात असताना, SIMD (सिंगल इंस्ट्रक्शन मल्टीपल डेटा) वेक्टर प्रोसेसर सारख्या नवीन उच्च-कार्यक्षमतेच्या डिझाइन दिसू लागल्या. या सुरुवातीच्या प्रयोगात्मक डिझाइनने नंतर क्रे इंक आणि फुजीत्सू लिमिटेड यांनी बनविलेल्या विशिष्ट सुपर कॉम्प्यूटरच्या युगाला सुरुवात केली. 

Small-scale integration CPUs :- या कालावधीत, कॉम्पॅक्ट स्पेसमध्ये अनेक परस्पर जोडलेले ट्रान्झिस्टर तयार करण्याची एक पद्धत विकसित केली गेली. इंटिग्रेटेड सर्किट (Integrated Circuit) (IC-आयसी) ने मोठ्या संख्येने ट्रान्झिस्टर एकाच सेमीकंडक्टर-आधारित डाय किंवा "चिप" वर तयार करण्यास परवानगी दिली. सुरुवातीला, NOR गेट्स सारख्या फक्त अगदी प्राथमिक मूलभूत नसलेल्या-विशेष डिजिटल सर्किट्सचे आयसी मध्ये रूपांतर करण्यात आले. 

या "बिल्डिंग ब्लॉक" आयसी वर आधारित सीपीयू सामान्यत: "small-scale integration" (SSI) उपकरणे म्हणून ओळखले जातात. अपोलो मार्गदर्शन संगणकात वापरल्या जाणार्‍या SSI आयसीमध्ये सहसा काही डझन ट्रान्झिस्टर असतात. SSI आयसींपैकी संपूर्ण सीपीयू तयार करण्यासाठी हजारो वैयक्तिक चिप्स आवश्यक आहेत, परंतु तरीही त्यांनी आधीच्या असणार्‍या ट्रान्झिस्टर डिझाइनपेक्षा कमी जागा (less space) आणि शक्ती (power) वापरली. 

IBM's ने System/370 मध्ये ही System/360 सारखेच, सॉलिड लॉजिक टेक्नॉलॉजी (Solid Logic Technology) डिस्क्रिप्ट-ट्रान्झिस्टर मॉड्यूल ऐवजी Small-Scale Integrated (SSI) आयसीचाच वापर केला. DEC's च्या PDP-8/I आणि KI10 PDP-10 ने PDP-8 आणि PDP-10 द्वारे वापरले जाणारे स्वतंत्र ट्रांजिस्टरना Small-Scale Integrated (SSI) IC मध्ये बदलवले आणि त्यांची अत्यंत लोकप्रिय PDP-11 Line मूळतः SSI आयसी सह बनविली गेली होती परंतु ती व्यावहारिक झाल्यावर अखेरीस LSI घटकांसह लागू केली गेली.

Large-scale integration CPUs :- MOSFET - metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (एमओएसएफईटी - मेटल-ऑक्साईड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर), याला MOS ट्रान्झिस्टर म्हणून ही ओळखले जाते, याचा शोध मोहम्मद अटला (Mohamed Atalla) आणि डाव्हन कहांग (Dawan Kahang) यांनी बेल लॅब येथे 1959 मध्ये लावला होता आणि 1960 मध्ये तो प्रदर्शित केला होता. यामुळे MOS (मेटल-ऑक्साईड-सेमीकंडक्टर) इंटिग्रेटेड सर्किटचा विकास झाला, जे 1960 मध्ये अटलाने आणि 1961 मध्ये कहांगने प्रस्तावित केले होते आणि त्यानंतर 1962 मध्ये RCA येथे फ्रेड हेमॅन (Fred Heiman) आणि स्टीव्हन हॉफस्टीन (Steven Hofstein) यांनी त्यावरती आणखी काम करुन त्याच्या उच्च स्केलेबिलिटीसह, आणि (bipolar junction transistors) द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रान्झिस्टरपेक्षा कमी उर्जा वापर (lower power consumpmtion) आणि जास्त घनता (higher density) असलेले  MOS इंटीग्रेटेड सर्किट  MOSFET ला जे उच्च-घनता इंटिग्रेटेड सर्किट्स आहे ते तयार करणे शक्य झाले. 

ली बॉयसल (Lee Boysel) यांनी 1967 च्या "मॅनिफेस्टो" यासह प्रभावी लेख प्रकाशित केले ज्यामध्ये 32-बिट मेनफ्रेम संगणकासारखाच तुलनेने कमी संख्या Large-scale Integration सर्किटस (LSI) पासून कसे तयार करावे याबद्दल वर्णन केले. LSI चिप्स तयार करण्याचा एकमेव मार्ग, जे शंभर किंवा अधिक गेट्स असलेल्या चिप्स आहेत, त्यांना एमओएस सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रिया - MOS semiconductor manufacturing process (एकतर ती पीएमओएस लॉजिक - PMOS logic, एनएमओएस लॉजिक - NMOS logic किंवा सीएमओएस लॉजिक - CMOS logic असेल) वापरुन ते तयार करायचे होते. तथापि, काही कंपन्यांनी बायपोलर ट्रान्झिस्टर – ट्रान्झिस्टर लॉजिक (TTL) चीपच्या बाहेर प्रोसेसर तयार करणे चालू ठेवले कारण 1970 च्या दशकापर्यंत द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रान्झिस्टर एमओएस चिप्सपेक्षा वेगवान होते (Datapoint सारख्या काही कंपन्या TTL चिप्सच्या 1980 च्या प्रारंभापर्यंत प्रोसेसर तयार करत राहिली.) 1960 च्या दशकात, एमओएस आयसी हे खुप स्लो होते आणि सुरुवातीला फक्त अशा ॲप्लीकेशनमध्ये उपयुक्त मानले गेले ज्यास कमी उर्जा आवश्यक आहे. फेडरिको फागगिनने (Federico Faggin) सिलिकॉन-गेट (silicon-gate) MOS तंत्रज्ञानाचा वापर करुन फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर (Fairchild Semiconductor) तयार केले.  एमओएस - MOS आयसींनी 1970 च्या दशकाच्या सुरुवातीच्या काळात (bipolar TTL) द्विध्रुवीय टीटीएलला मानक चिप तंत्रज्ञान म्हणून बदलले. 

मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञान जसजसे पुढे वाढत गेले तसतसे आयसीवर वाढत्या संख्येने ट्रान्झिस्टर ठेवण्यात आले आणि संपूर्ण सीपीयूसाठी आवश्यक असलेल्या वैयक्तिक आयसींची संख्या कमी झाली. एमएसआय - MSI आणि एलएसआय - LSI आयसींनी ट्रान्झिस्टरची संख्या शेकडो आणि नंतर हजारोंपर्यंत वाढविली. 1968 पर्यंत, संपूर्ण सीपीयू तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या आयसींची संख्या कमी करून आठ वेगवेगळ्या प्रकारच्या 24 आयसी करण्यात आल्या, प्रत्येक आयसीमध्ये अंदाजे 1000 एमओएसएफईटी - MOSFETs होते. PDP-11 च्या पहिल्या एलएसआय - LSI अंमलबजावणीत केवळ चार एलएसआय - LSI इंटिग्रेटेड सर्किट्सचे एक सीपीयू होते.

Microprocessors (मायक्रोप्रोसेसरर्स) :- MOS-एमओएस आयसी तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे 1970 च्या दशकाच्या सुरूवातीस मायक्रोप्रोसेसरचा शोध लागला. 1971 मध्ये प्रथम व्यावसायिकपणे उपलब्ध मायक्रोप्रोसेसर, Intel 4004 (इंटेल 4004) आणि 1974 मध्ये प्रथम व्यापकपणे वापरल्या जाणार्‍या मायक्रोप्रोसेसर, Intel 8080 (इंटेल 8080) सीपीयूच्या या वर्गाने इतर सर्व केंद्रीय प्रक्रिया युनिटच्या (Central Processing Units) अंमलबजावणीच्या पद्धती जवळजवळ पूर्णपणे मागे टाकल्या होत्या. त्यावेळच्या मेनफ्रेम आणि मिनीकंप्यूटर उत्पादकांनी त्यांचे जुने कॉम्पुटर आर्किटेक्चर अपग्रेड करण्यासाठी प्रोप्रायटरी आयसी डेव्हलपमेंट प्रोग्राम सुरू केले आणि अखेरीस इंस्ट्रक्शन सुसंगत मायक्रोप्रोसेसर सेट तयार केले जे त्यांच्या जुन्या हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअरसह मागास-सुसंगत (backward compatibility) होते. (ubiquitous personal computer) सर्वव्यापी वैयक्तिक संगणकाच्या आगमनाने आणि अखेरच्या यशाने एकत्रित, सीपीयू संज्ञा (term) आता मायक्रोप्रोसेसरांना जवळजवळ पूर्णपणे लागू केली जाते. एका सिंगल प्रोसेसिंग चिपमध्ये बर्‍याच सीपीयू ( कोर) एकत्र केले जाऊ शकतात. 

सीपीयूच्या मागील पिढ्या एक किंवा अधिक सर्किट बोर्डांवर स्वतंत्र घटक (discrete components) आणि असंख्य लहान एकात्मिक सर्किट्स (आयसी) (numerous small integrated circuits-ICs) म्हणून लागू केल्या गेल्या. दुसरीकडे, मायक्रोप्रोसेसर सहसा फक्त एक अतिशय कमी प्रमाणात आयसीवर आधारित सीपीयू तयार करत होते. एकूणच लहान सीपीयू आकार असल्यामुळे सिंगल डाय वर तो बसु लागला परिणामी, वेगवान स्विचिंग टाइम वाढला कारण भौतिक घटक जो कि decreased gate parasitic capacitance त्यावर परिणाम करत होता. यामुळे सिंक्रोनस मायक्रोप्रोसेसरला दहापट मेगाहर्ट्जपासून कित्येक गीगाहर्ट्ज पर्यंतचे घड्याळ दर (clock rate) मिळू लागले. याव्यतिरिक्त, आयसी वर अत्यधिक लहान ट्रान्झिस्टर बनविण्याच्या क्षमतेमुळे एकाच सीपीयू अनेक पटांमध्ये गुंतागुंत आणि ट्रान्झिस्टरची संख्या वाढली आहे. या व्यापकपणे पाळल्या जाणार्‍या प्रवृत्तीचे वर्णन मूरच्या नियमाद्वारे केले गेले आहे, जो 2016 पर्यंत सीपीयू (आणि इतर आयसी) जटिलतेच्या वाढीची अचूक भविष्यवाणी करणारा असल्याचे सिद्ध झाले होते. 

1950 पासून सीपीयूची जटिलता (Complexity), आकार (Size), बांधकाम (Construction) आणि सामान्य स्वरूपात मोठ्या प्रमाणात बदल झाले आहेत, परंतु मूलभूत डिझाइन आणि कार्य मुळीच बदललेले नाही. आज बहुतेक सर्व सामान्य सीपीयूंचे वर्णन व्हॉन न्यूमॅन स्टोरेज-प्रोग्राम मशीन्स म्हणून अगदी अचूकपणे केले जाऊ शकते. मूरच्या नियमानुसार यापुढे वापरात नसल्यामुळे इंटिग्रेटेड सर्किट ट्रान्झिस्टर तंत्रज्ञानाच्या मर्यादांबद्दल चिंता निर्माण झाली आहे. इलेक्ट्रॉनिक गेट्सचे अत्यल्प लघुकरण (miniaturization) इलेक्ट्रोमिग्रेशन (electromigration) आणि सबथ्रेशोल्ड गळती (subthreshold leakage) यासारख्या घटनेच्या परिणामास अधिक महत्त्वपूर्ण बनवित आहे. क्वांटम कॉम्प्युटरसारख्या संगणकीय गणित करण्याच्या नवीन पद्धतींचा तसेच शास्त्रीय व्हॉन न्यूमॅन मॉडेलची उपयुक्तता वाढविणार्‍या समांतरता (Parallelism) आणि इतर पद्धतींचा विस्तार करणे यासाठी अनेक कारणांमुळे संशोधकांना कारणीभूत ठरणार्‍या नव्या समस्येत आहेत.