前情提要

昨天 [day-6] 大致介紹了，電腦的起源與相關發展史，相信各位讀資訊或是商業領域的人應該多少都讀過（吧W
今天要來繼續介紹電腦啦~但是重點不在歷史ㄌ啦 @@#

1-1 電腦的硬體架構(五大單元)

電腦的五大單元有這些

• 算數邏輯單元(Arithmetic & Logic Unit)
• 控制單元(Control Unit)
• 記憶單元(Memory Unit)
• 輸入單元(Input Unit)
• 輸出單元(Output Unit)

▲ 附圖 1 - 電腦的五大單元 關係圖 [資料來源]

我們常說的 中央處理單元(Central Processing Unit, CPU) ，其內部含有 算數邏輯單元(Arithmetic & Logic Unit) 及 控制單元(Control Unit)

1. 控制單元負責程式指令的取得和解釋，並指揮電腦各部分協調運作
2. 算術邏輯單元 是邏輯與運算的實際運作單元，其內部含 暫存器(Register)
   暫存器存在的目的是為了暫存運算中的資料，避免多次調用記憶體中的內容導致高延遲
3. CPU 內部各單元間的聯繫是透過 匯流排(Bus)的方式傳輸

由於近年來科技的發展，各大科技巨頭每年都想著該怎麼提升自家硬體效能

隨著時間的推移，迎面而來的問題越來越多。舉例來說：匯流排的頻寬、零件間的延遲、散熱的面積、零時差漏洞 等多種問題將同時被考慮。
受這次新冠病毒COVID-19的影響，有許多工廠關閉導致原物料跟著漲價，半導體產業也因此面臨供不應求的狀況，許多廠商看準商機打算藉此機會向多個國家布局。

1-2 軟體

我們常使用的 應用程式(application program) 大多都是建構在作業系統之上

你可能會問甚麼是作業系統（Operating System）? (這裡礙於篇幅長度快速帶過)
　　簡單來說，作業系統是讓應用程式與硬體之間 "溝通的橋樑"
作業系統負責提供應用程式執行的環境，與基礎的資源分配，而現在普遍消費者所使用的作業系統，甚至會內建 圖形化桌面環境(Desktop environment) 使消費者能更快速上手。

據說當年微軟為了拚Windows10的市占率，除了免費升級之外，甚至與OEM廠商達成共識
聯手出售一些低規格的筆電，其內部的Windows家用版授權為免費贈送
難道這就是那些32g容量筆電的由來（？
(以上言論純屬玩笑，如有雷同純屬巧合oxo)

1-2.1 程式語言的分類與執行

廣義的程式語言 可大致區分為 低階語言 與 高階語言
『低階語言』通常是 較為貼近硬體所呈現的語言，其不易閱讀，且難度偏高，但是運作快速。
『高階語言』與低階語言相較之下，能更接近人類的日常用法，可讀性較高，學習所需的時間較短。

高階語言 在執行程式時，需要翻譯回機器可讀的語言 機器語言（machine language） ，因此需要一個轉換工具來協助我們的程式正常運作！主流採用的為 "直譯" 與 "編譯" 兩種，各有優缺點。

1. 直譯器(interpreter)的功能是將程式碼依照邏輯順序逐行轉為機器語言指令並立即執行。
   優點：所需的記憶體較小，原始碼暫用較小的空間，容易除錯(電腦執行到某一行出錯了可以快速了解是哪個出現問題)，方便初學者使用。
   缺點：當程式碼過於龐大其效率會顯著降低。
   
2. 編譯器（compiler）的功能是將程式碼一次翻譯成機器語言。
   優點：日後執行大型程式的速度會相對直譯來的快。
   缺點：編譯所需的時間較長，每一次都修改都必須重新編譯。
   

▲ 附圖 2 Python被執行的過程 對照組為C語言 [資料來源]
註解：Python 是運作在PVM (Python Virtual Machine)上