Skąd komputery znają czas?

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak twój komputer wydaje się wiedzieć, która jest godzina? Nawet jeśli wiesz o tym, w jaki sposób pobiera czas, w jaki sposób zapamiętuje go, gdy jest wyłączony? Przyjrzyjmy się, jak komputer wskazuje godzinę i jak zapamiętuje każde ponowne uruchomienie.

Skąd komputer wie, która jest godzina?

Jest prawdopodobne, że po pierwszym uruchomieniu komputer miał już czas, który wyświetlał się poprawnie. Dzieje się tak, ponieważ większość współczesnych systemów operacyjnych wykorzystuje Internet do synchronizacji z serwerem czasu. Dzięki temu komputer wie, która jest godzina, a komputer odpowiednio ustawia zegar.

Na przykład ten zegar systemu Windows 10 używa National Institute of Standards and Technology, aby uzyskać prawidłowy czas. Jeśli odwiedzisz Strona czasu NIST, możesz zobaczyć, jak śledzi czas w USA. Oczywiście, jeśli mieszkasz w innym kraju, twój własny zegar systemowy może korzystać z innej strony internetowej, ponieważ NIST jest zarządzany przez rząd USA.

Dlaczego możemy ufać NIST (lub Twojemu regionalnemu odpowiednikowi) w naszym czasie? Te organizacje pomiaru czasu używają cezowe zegary atomowe aby śledzić, która jest godzina. Są one bardzo dokładne, ponieważ nie mają ruchomych części, które mogą się zepsuć (np. zegar ścienny) ani danych, które mogą ulec uszkodzeniu lub zmianie (np. zegar cyfrowy). W rzeczywistości sekunda jako jednostka czasu jest definiowana przez 9 192 631 770 cykli cezu, co oznacza, że ​​te zegary wykorzystują tę samą technologię, której używają naukowcy do zdefiniowania sekundy!

Skąd komputer pamięta, która jest godzina?

Wszystko dobrze i dobrze, ale rozważmy konkretny scenariusz. Załóżmy, że utraciłeś połączenie internetowe, co oznacza, że ​​Twój komputer nie może się już synchronizować. Zirytowany brakiem Internetu, decydujesz się iść spać, ale rano okazuje się, że Internet nadal nie działa. Uruchamiasz komputer i – pomimo braku możliwości synchronizacji – nadal wie, która jest godzina!

Dzieje się tak, ponieważ nawet bez synchronizacji z Internetem komputer może sam zapamiętywać i śledzić czas. W rzeczywistości możesz zobaczyć zdolność swojego komputera do zapamiętywania czasu w UEFI/BIOS. To ładuje się przed uruchomieniem systemu operacyjnego i widać, że zegar systemowy odlicza czas, gdy uzyskujesz dostęp do ekranu UEFI / BIOS. Dzięki temu możesz zobaczyć, jak działa Twój komputer do określania czasu, bez interwencji systemu operacyjnego z funkcją synchronizacji czasu.

Jak komputer pamięta czas po wyłączeniu? Wewnątrz komputera znajduje się wewnętrzny zegar, który śledzi czas. Gdy komputer się wyłącza, ten zegar tyka, nawet jeśli odłączysz komputer od sieci. Dzieje się tak, ponieważ płyta główna komputera jest wyposażona w baterię CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), która utrzymuje zegar na zasilaniu, nawet jeśli reszta płyty głównej nie ma zasilania.

Baterie CMOS mają działać około 10 lat, ale może się z nimi nie udać. Na przykład, jeśli uruchomisz komputer i od tego czasu zapomniał o czasie, oznacza to, że bateria jest wyczerpana i nie zasila wewnętrznego zegara. Możesz również otrzymywać ostrzeżenia o „błędzie CMOS” podczas uruchamiania.

Śledzenie czasu

Śledzenie czasu przez nasze komputery jest tak drugą naturą, że często nie pytamy, jak nim zarządza. Niezależnie od tego, czy chodzi o synchronizację z zegarem atomowym cezowym, czy zapamiętywanie czasu za pomocą baterii, w Twoim komputerze dzieje się wiele, aby upewnić się, że nie przegapisz ulubionego programu telewizyjnego.

Czy kiedykolwiek wcześniej wystąpił błąd CMOS? Daj nam znać poniżej.