हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर में अंतर: आसान भाषा में पूरी बात

हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर का फ़र्क़ वही है जो शरीर और निर्देशों की सूची के बीच होता है। कंप्यूटिंग सिस्टम का हर वह हिस्सा हार्डवेयर है जिसे आप पकड़ सकते हैं, जिसका वज़न है और जो एक दिन घिस जाता है। सॉफ़्टवेयर वे लिखे हुए निर्देश हैं जो इस हार्डवेयर को बताते हैं कि करना क्या है, और उसका अपना कोई शरीर नहीं होता; वह हमेशा किसी न किसी हार्डवेयर पर दर्ज एक तरतीब भर होता है।

अकेले में दोनों में से कोई किसी काम का नहीं। बिना ऑपरेटिंग सिस्टम वाला लैपटॉप गरम ईंट है। जिसे चलाने के लिए मशीन ही न हो, वह ऑपरेटिंग सिस्टम एक ऐसी फ़ाइल है जो कुछ नहीं करती। इस फ़र्क़ में मज़ेदार बात परिभाषा नहीं, उसके नतीजे हैं: दोनों किस तरह ख़राब होते हैं, किस तरह ठीक होते हैं, किस तरह किसी के होते हैं, और एक को अपग्रेड करने पर अक्सर दूसरे को भी क्यों बदलना पड़ जाता है।

हार्डवेयर किसे कहते हैं

सिस्टम की हर वह चीज़ हार्डवेयर है जिसका कोई शरीर है। उसे बनाया जाता है, भेजा जाता है, लगाया जाता है, और आख़िर में फेंक दिया जाता है। उसका सीरियल नंबर होता है। वह गरम होती है, उस पर धूल जमती है और वह घिसती जाती है।

आम बँटवारा इस बात पर होता है कि कौन सा हिस्सा करता क्या है:

• इनपुट डिवाइस डेटा अंदर पहुँचाती हैं: कीबोर्ड, माउस, टचस्क्रीन, माइक्रोफ़ोन, स्कैनर, कैमरा सेंसर।
• आउटपुट डिवाइस नतीजे सामने रखती हैं: मॉनिटर, प्रिंटर, स्पीकर, प्रोजेक्टर।
• प्रोसेसिंग हार्डवेयर काम करता है: सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट, और ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग यूनिट या न्यूरल एक्सेलेरेटर जैसे ख़ास काम के प्रोसेसर।
• मेमोरी और स्टोरेज डेटा रखते हैं: चल रहे काम के लिए RAM, और हमेशा के लिए रखने को SSD, हार्ड डिस्क तथा फ़्लैश कार्ड।
• कम्युनिकेशन हार्डवेयर सिस्टम को आपस में जोड़ता है: नेटवर्क कार्ड, मॉडेम, राउटर, एंटीना।
• सहारा देने वाला हार्डवेयर सबको बाँधे रखता है: मदरबोर्ड, पावर सप्लाई, ठंडा रखने का इंतज़ाम, तार और डिब्बा।

कुछ हार्डवेयर बहुत ही ख़ास काम के लिए बना होता है। वैज्ञानिक तस्वीरें ऐसे सेंसर पर टिकी हैं जो एक ही काम के लिए बने हैं, जैसे खगोल कैमरों में लगने वाली चार्ज-कपल्ड डिवाइस — रोशनी पकड़ने वाली सेल का असली जाल, जिसकी जगह कितना भी सॉफ़्टवेयर नहीं ले सकता। NCERT कक्षा 11 कंप्यूटर विज्ञान का कंप्यूटर सिस्टम वाला अध्याय भी काम के हिसाब से यही बँटवारा करता है, और इसी तरह के पुर्ज़े देश में ही बनाना इंडिया सेमीकंडक्टर मिशन का घोषित मक़सद है।

सॉफ़्टवेयर किसे कहते हैं

सॉफ़्टवेयर निर्देशों का एक समूह है, जो ऐसी भाषा में लिखा होता है जिसे मशीन आख़िरकार चला सके, और उसके साथ वह डेटा भी जिस पर ये निर्देश काम करते हैं। आप उसे छू नहीं सकते। उसकी नक़ल और असल में कोई फ़र्क़ नहीं होता। उसे एक जगह से दूसरी जगह भेजने में लगभग कुछ ख़र्च नहीं होता।

आम बँटवारे में इसकी तीन परतें हैं:

सिस्टम सॉफ़्टवेयर ख़ुद मशीन को संभालता है। ऑपरेटिंग सिस्टम — Windows, Linux, Android, iOS — मेमोरी बाँटता है, प्रोसेस की बारी तय करता है, फ़ाइलें संभालता है, और कोई भी ऐप हार्डवेयर से जो भी माँगता है, वह सब उसी के ज़रिए जाता है। उसके साथ डिवाइस ड्राइवर रहते हैं, जो आम निर्देशों को उस ख़ास हार्डवेयर की भाषा में बदलते हैं। यूटिलिटी सॉफ़्टवेयर घर-गृहस्थी का काम देखता है: डिस्क संभालना, बैकअप, एंटीवायरस, फ़ाइलें छोटी करना।

एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर वह काम करता है जिसकी असल में उपयोगकर्ता को परवाह है: वर्ड प्रोसेसर, स्प्रेडशीट, ब्राउज़र, मीडिया प्लेयर, हिसाब-किताब के पैकेज, गेम, मैसेजिंग ऐप। ऐप लगभग कभी सीधे हार्डवेयर से बात नहीं करते। वे ऑपरेटिंग सिस्टम से कहते हैं, वह ड्राइवर से कहता है, और ड्राइवर डिवाइस से बात करता है।

फ़र्मवेयर इन दोनों के बीच में बैठता है, और लोगों को उलझाता है — वाजिब वजह से। है तो वह सॉफ़्टवेयर ही, यानी निर्देश, लेकिन वह किसी हार्डवेयर डिवाइस के अंदर की चिप पर हमेशा के लिए रखा होता है और उसी डिवाइस का बुनियादी बर्ताव तय करता है। वॉशिंग मशीन का कंट्रोल पैनल, राउटर का रेडियो या कंप्यूटर के चालू होने का क्रम — इन्हें चलाने वाला कोड फ़र्मवेयर है। जिस दिन आप उसे अपडेट करते हैं, उस दिन तक वह हार्डवेयर का हिस्सा ही लगता है।

हार्डवेयर बनाम सॉफ़्टवेयर: तुलना तालिका

दोनों एक-दूसरे पर कैसे टिके हैं

रिश्ता परतों में बँटा है, और हर परत सिर्फ़ अपनी पड़ोसी परत से बात करती है। आप एक कुंजी दबाते हैं, तो:

1. कीबोर्ड, जो हार्डवेयर है, एक स्विच बंद होना दर्ज करता है और बिजली का संकेत भेजता है।
2. कीबोर्ड ड्राइवर — यानी सॉफ़्टवेयर — उस संकेत को एक ख़ास अक्षर-कोड के रूप में पढ़ता है।
3. ऑपरेटिंग सिस्टम उस अक्षर को उस ऐप तक भेजता है जो उस वक़्त सामने खुला है।
4. ऐप, यानी फिर सॉफ़्टवेयर, तय करता है कि उस अक्षर का मतलब क्या है: दस्तावेज़ में एक हर्फ़, कोई शॉर्टकट, या गेम में कोई चाल।
5. ऐप ऑपरेटिंग सिस्टम से कहता है कि स्क्रीन पर दिख रहा नज़ारा बदल दे।
6. ग्राफ़िक्स हार्डवेयर उस माँग को जले हुए पिक्सल की उसी तस्वीर में बदल देता है जो आपको दिखती है।

एक कुंजी दबाने पर छह क़दम, और हर क़दम पर बारी-बारी से असली पुर्ज़ा और तर्क। इसी परतदार बनावट की वजह से दोनों तरफ़ की चीज़ें बदली जा सकती हैं: आप कीबोर्ड बदल सकते हैं और वर्ड प्रोसेसर दोबारा लिखने की ज़रूरत नहीं पड़ती, क्योंकि हर परत को बस उतना ही निभाना है जितना अगली परत उससे उम्मीद करती है।

यही ढाँचा बड़े पैमाने पर भी चलता है। राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के तहत बनी शोध सुविधाएँ भी इन्हीं दो चीज़ों से बनी हैं — एक तरफ़ हज़ारों प्रोसेसर और उन्हें जोड़ने वाले रास्ते, दूसरी तरफ़ शेड्यूलर, कंपाइलर और वैज्ञानिक ऐप। फ़ॉग कंप्यूटिंग जैसे बिखरे मॉडल सिर्फ़ यह बदलते हैं कि हार्डवेयर कहाँ रखा है, काम का बँटवारा नहीं बदलते।

दोनों की ख़राबी अलग तरह की होती है

यहीं आकर यह फ़र्क़ किताबी नहीं, काम का बन जाता है।

हार्डवेयर धीरे-धीरे और शारीरिक रूप से बिगड़ता है। बेयरिंग घिसती है, थर्मल पेस्ट सूख जाता है, फ़्लैश की सेल चार्ज पकड़ना छोड़ देती हैं, जोड़ों पर जंग लग जाती है। ख़राब होने से पहले अक्सर इशारे मिलते हैं — आवाज़, गर्मी, सुस्ती, पढ़ने में ग़लतियाँ — और इलाज है पुर्ज़ा बदल देना। हार्डवेयर की ख़राबी हर बार वैसे ही सामने आती है: कोई भी ऑपरेटिंग सिस्टम चलाइए, वही मशीन उसी तरह गड़बड़ करेगी।

सॉफ़्टवेयर अचानक और तर्क के स्तर पर बिगड़ता है। कोड पहले से ही ग़लत था; गड़बड़ तब दिखती है जब चलते-चलते बात उस ग़लत रास्ते तक पहुँच जाती है। पाँच साल से किसी प्रोग्राम में पड़ा हुआ बग उस दिन क्रैश कराता है जिस दिन कोई पहली बार कुछ अनोखा इनपुट डालता है। इलाज है निर्देशों में बदलाव, और उसे रातों-रात करोड़ों मशीनों तक पहुँचाया जा सकता है।

इस फ़र्क़ से जाँच में सचमुच मदद मिलती है। लैपटॉप हर ऑपरेटिंग सिस्टम और हर ऐप में क्रैश हो रहा है, तो शक हार्डवेयर पर कीजिए। सिर्फ़ एक प्रोग्राम में, या किसी ख़ास अपडेट के बाद ही क्रैश होता है, तो शक सॉफ़्टवेयर पर कीजिए। USB ड्राइव से साफ़-सुथरा सिस्टम बूट करने पर दिक़्क़त ग़ायब हो जाए, तो हार्डवेयर शायद ठीक है।

फ़र्मवेयर तस्वीर को एक ख़ास तरीक़े से उलझा देता है: फ़र्मवेयर अपडेट बीच में बिगड़ जाए तो चलता-फिरता हार्डवेयर हमेशा के लिए बेकार हो सकता है, क्योंकि चालू होने के लिए जो निर्देश चाहिए वे ही बिगड़ चुके हैं। डिवाइस साबुत है और काम के लिहाज़ से मरी हुई।

जहाँ लोग अक्सर उलझते हैं

“सॉफ़्टवेयर हार्डवेयर को नुक़सान पहुँचाता है।” कभी-कभार, और वह भी सीधे नहीं। सॉफ़्टवेयर किसी कैपेसिटर में जंग नहीं लगा सकता। हाँ, वह हार्डवेयर को ऐसा बर्ताव करने का निर्देश ज़रूर दे सकता है जो नुक़सानदेह हो — पंखा बंद कर देना ताकि प्रोसेसर गरम होकर बैठ जाए, या फ़्लैश मेमोरी पर लगातार लिखते रहना ताकि उसकी लिखने की उम्र चुक जाए। नुक़सान असली है, लेकिन वजह निर्देश हैं।

“फ़र्मवेयर हार्डवेयर है।” वह चिप पर रखा सॉफ़्टवेयर है। उलझन वाजिब है, क्योंकि वह उपयोगकर्ता को दिखता नहीं और आम तरीक़ों से बदला भी नहीं जाता — लेकिन है वह कोड ही, उसमें बग होते हैं, और उसे पैच किया जाता है।

“मैंने यह सॉफ़्टवेयर ख़रीदा है, इसलिए वह मेरा है।” लगभग हमेशा आपने कुछ शर्तों पर उसे इस्तेमाल करने का लाइसेंस ख़रीदा होता है। इसीलिए सॉफ़्टवेयर वापस लिया जा सकता है, किसी इलाक़े में रोका जा सकता है, या बंद किया जा सकता है — किसी असली चीज़ के साथ ऐसा नहीं होता। मुफ़्त और ओपन सोर्स लाइसेंस शर्तें काफ़ी बदल देते हैं, पर हैं वे भी लाइसेंस ही।

“तेज़ प्रोसेसर से सब कुछ तेज़ हो जाएगा।” तभी, जब अटकाव प्रोसेसर की वजह से हो। घटिया तरीक़े से लिखा प्रोग्राम, जिसका तरीक़ा ही बेकार है, किसी भी हार्डवेयर पर धीमा रहेगा। और दूसरी तरफ़, अच्छा लिखा सॉफ़्टवेयर भी मशीन की असली हद पार नहीं कर सकता। रफ़्तार दोनों की जोड़ी की ख़ूबी है, किसी एक की नहीं।

“महँगा तो हार्डवेयर ही होता है।” पहले यह सच था, अब कम सच है। हार्डवेयर का ख़र्च ज़्यादातर हर इकाई बनाने में जाता है; सॉफ़्टवेयर का ख़र्च ज़्यादातर उसे एक बार बनाने में। बड़े सिस्टम में सॉफ़्टवेयर बनाने और संभालने का ख़र्च अब अक्सर हार्डवेयर के बिल से ऊपर निकल जाता है।

सामान्य प्रश्न

क्या हार्डवेयर सॉफ़्टवेयर के बिना काम कर सकता है?

किसी काम के मतलब में नहीं। सबसे सादी एम्बेडेड डिवाइस को भी कुछ भी करने के लिए फ़र्मवेयर में रखे निर्देश चाहिए। जिस प्रोसेसर को उठाने के लिए कोई निर्देश ही न हो, वह बस रुक जाता है।

ऑपरेटिंग सिस्टम हार्डवेयर है या सॉफ़्टवेयर?

सॉफ़्टवेयर — और ठीक-ठीक कहें तो सिस्टम सॉफ़्टवेयर। यही वह परत है जो हार्डवेयर के संसाधन संभालती है और ऐप को सुविधाएँ देती है, लेकिन है वह पूरी तरह निर्देशों का समूह, जो डिस्क पर रखा जाता है और मेमोरी में लोड होता है।

फ़र्मवेयर और ऑपरेटिंग सिस्टम में क्या फ़र्क़ है?

फ़र्मवेयर छोटा होता है, किसी एक डिवाइस के अंदर की चिप पर हमेशा के लिए रखा रहता है, और उसी डिवाइस का सबसे निचले स्तर का बर्ताव तय करता है। ऑपरेटिंग सिस्टम कहीं बड़ा होता है, आम स्टोरेज में रहता है, चालू होते वक़्त लोड होता है, और कई डिवाइस तथा ऐप समेत पूरा सिस्टम संभालता है।

क्या हार्डवेयर बदले बिना सॉफ़्टवेयर अपग्रेड हो सकता है?

आम तौर पर हाँ, और यही उसकी बड़ी ख़ूबियों में से एक है। हद वहाँ आती है जहाँ नया संस्करण ऐसी चीज़ें माँगने लगे जो मौजूदा हार्डवेयर में हैं ही नहीं — ज़्यादा मेमोरी, नया इंस्ट्रक्शन सेट, कोई ग्राफ़िक्स ख़ूबी। वहीं से सॉफ़्टवेयर का अपग्रेड हार्डवेयर बदलवा देता है।

डिवाइस ड्राइवर हार्डवेयर हैं या सॉफ़्टवेयर?

सॉफ़्टवेयर। ड्राइवर एक प्रोग्राम है जो ऑपरेटिंग सिस्टम के आम निर्देशों और हार्डवेयर के किसी एक मॉडल की अपनी भाषा के बीच अनुवाद करता है। हर हार्डवेयर के लिए उसका अपना ड्राइवर लिखा जाता है।

वायरस हार्डवेयर को क्यों नहीं पकड़ पाता?

क्योंकि संक्रमण का मतलब है रखे हुए निर्देशों को बदल देना, और हार्डवेयर के पुर्ज़े असली ढाँचे हैं, निर्देशों का भंडार नहीं। अपवाद इसी नियम को साबित करता है: मैलवेयर फ़र्मवेयर को निशाना बना सकता है, जो हार्डवेयर डिवाइस के अंदर रखे निर्देश ही हैं — और फ़र्मवेयर के स्तर पर घुसा मैलवेयर हटाना ख़ासा मुश्किल होता है।

अभ्यास प्रश्न

1. इनमें से किसे सिस्टम सॉफ़्टवेयर माना जाता है?

a) कोई स्प्रेडशीट ऐप
b) कोई डिवाइस ड्राइवर
c) ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग यूनिट
d) नेटवर्क केबल

उत्तर: b) कोई डिवाइस ड्राइवर

2. फ़र्मवेयर को सबसे सही तरीक़े से क्या कहा जा सकता है?

a) मदरबोर्ड का एक असली पुर्ज़ा
b) चिप पर हमेशा के लिए रखा वह सॉफ़्टवेयर जो डिवाइस का बुनियादी काम चलाता है
c) उपयोगकर्ता का इंस्टॉल किया कोई ऐप
d) RAM में रखी ऑपरेटिंग सिस्टम की कुछ देर की नक़ल

उत्तर: b) चिप पर हमेशा के लिए रखा वह सॉफ़्टवेयर जो डिवाइस का बुनियादी काम चलाता है

3. हार्डवेयर के मुक़ाबले सॉफ़्टवेयर की अलग पहचान इनमें से कौन सी बात है?

a) इस्तेमाल के साथ वह शारीरिक रूप से घिसता जाता है
b) हर अगली नक़ल बनाने में लगभग पहली जितना ही ख़र्च आता है
c) उसे लगभग बिना किसी अतिरिक्त ख़र्च के बनाया और बाँटा जा सकता है
d) एक बार जारी होने के बाद उसे बदला नहीं जा सकता

उत्तर: c) उसे लगभग बिना किसी अतिरिक्त ख़र्च के बनाया और बाँटा जा सकता है

4. एक कंप्यूटर हर ऐप में क्रैश होता है, और बाहरी ड्राइव से बूट करने पर भी। यह सबसे ज़्यादा किस ओर इशारा करता है?

a) किसी ऐप की बिगड़ी हुई फ़ाइल
b) पुराना पड़ चुका डिवाइस ड्राइवर
c) हार्डवेयर की ख़राबी
d) सॉफ़्टवेयर लाइसेंस की गड़बड़ी

उत्तर: c) हार्डवेयर की ख़राबी

5. कोई ऐप हार्डवेयर तक किस क्रम से पहुँचता है?

a) ऐप → हार्डवेयर → ड्राइवर → ऑपरेटिंग सिस्टम
b) ऐप → ऑपरेटिंग सिस्टम → डिवाइस ड्राइवर → हार्डवेयर
c) हार्डवेयर → ऐप → ऑपरेटिंग सिस्टम → ड्राइवर
d) ड्राइवर → ऐप → हार्डवेयर → ऑपरेटिंग सिस्टम

उत्तर: b) ऐप → ऑपरेटिंग सिस्टम → डिवाइस ड्राइवर → हार्डवेयर

1. हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर में अंतर बताइए, और समझाइए कि उनके बीच का परतदार रिश्ता दोनों को अलग-अलग बदलना आसान क्यों बना देता है।
2. “सॉफ़्टवेयर उस हार्डवेयर की असली हद पार नहीं कर सकता जिस पर वह चलता है, और हार्डवेयर सॉफ़्टवेयर के बिना कुछ नहीं कर सकता।” उपयुक्त उदाहरणों के साथ इस आपसी निर्भरता की जाँच कीजिए।
3. हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर की ख़राबियाँ किस तरह अलग होती हैं, और कंप्यूटिंग सिस्टम की गड़बड़ी पकड़ने के लिहाज़ से इसका क्या मतलब निकलता है — चर्चा कीजिए।
4. फ़र्मवेयर हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर के बीच एक धुँधली जगह पर खड़ा है। इस धुँधलेपन का और डिवाइस की सुरक्षा तथा मरम्मत पर उसके असर का विश्लेषण कीजिए।
5. हार्डवेयर बनाने और सॉफ़्टवेयर बनाने के आर्थिक फ़र्क़ की जाँच कीजिए, और चर्चा कीजिए कि इन फ़र्क़ों से तकनीक उद्योग का ढाँचा किस तरह बनता है।