- •Историческая справка об архитектурах компьютеров
- •Нулевое поколение: механические вычислители (до 1947 г.)
- •Первое поколение: компьютеры на электронных лампах (1947-1960 гг.)
- •Второе поколение. Компьютеры на транзисторах (1955-1965)
- •Третье поколение: компьютеры на интегральных схемах (1965-1975 гг.)
- •Карманные компьютеры
- •Микроконтроллеры
- •Пятое поколение: невидимые компьютеры (после 1990 г.)
- •Типы компьютеров
- •Персональные компьютеры (пк)
- •Игровые компьютеры
- •Серверы
- •Мейнфреймы
- •Суперкомпьютеры
- •Устройство пк
- •Работа процессора
- •Классификация микропроцессоров
- •Типы архитектур микропроцессора и их сравнительный анализ
- •Алгоритм включения-выключения компьютера
Серверы
Серверы обладают намного большей мощностью, чем персональные компьютеры. Монитор и другие периферийные устройства подключать необязательно. Серверы используют для выполнения какого-либо сервисного проекта. При этом они работают без помощи человека.
Объемы памяти (жесткого диска и ОЗУ) у сервера намного больше, чем у ПК. Также к серверу подключены высокоскоростные сетевые интерфейсы. На серверах хранятся программы и иная информация в файловом сервере или сервере приложений. Серверный процессор управляет пользователями и правами доступа к данным. Все расчеты производят на компьютерах-клиентах.
Мейнфреймы
Мейнфреймы — это огромные компьютеры размером 4x5 м, а то и больше, которые производят целенаправленную обработку информации колоссальных объемов. Пользователи могут получить доступ с помощью терминалов (дисплей и клавиатура) или персональных компьютеров, которые обычно предназначены для ввода-вывода данных. Число подключаемых терминалов, как правило, равняется нескольким сотням.
Мейнфреймы представляют собой компьютеры с высокой степенью надежности.
Мейнфреймы ненамного мощнее серверов и персональных компьютеров, зато их отличие заключается в наличии увеличенного размера постоянной памяти и высокоскоростных процессов ввода-вывода.
Мейнфреймы довольно дороги в цене (около миллиона долларов). В основном, их используют большие организации (аэропорты, полицейские и правительственные учреждения, банки и т.д.).
Суперкомпьютеры
Суперкомпьютеры характеризуются как системы с огромной мощностью, появившиеся еще в 60-х годах. По большей части их используют ученые для решения сложных задач, которые требуют вычислений большого объема (разработки новейших лекарств и оружия, изучение сейсмической активности, к примеру). Цена суперкомпьютеров равна десяткам миллионов долларов.
Рабочие станции
Рабочие станции, равно как и ПК, рассчитаны для пользования одним человеком, хотя они гораздо мощнее и способны вычислять операции значительно более сложные.
Устройство пк
Персональный компьютер включает в себя отдельные устройства и модули. Одни подключаются к системному блоку, а другие находятся внутри. Подключаемые устройства, такие как принтер, монитор, мышь, сканер и т.д. являются периферийными, или устройствами ввода-вывода данных.
Устройства, находящиеся внутри системного блока, служат для обработки и хранения информации. Они могут быть разными, в зависимости от конфигурации компьютера, но, в основном, системный блок состоит из следующих устройств:
1. Материнская плата (системная плата) состоит из:
— микропроцессора;
— генератора тактовых импульсов;
— математического сопроцессора;
— микросхем памяти (включает в себя оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, кэш-память, CMOS-память);
— контроллеров (адаптеров) устройств, таких как клавиатура, диски и т.д.;
— звуковой, видео- и сетевой карт;
— таймера и др.
2. HDD (накопитель на жестком магнитном диске)
3. FDD (накопитель на гибком магнитном диске)
4. DVD ROM (накопитель на dvd-диске)
5. CD ROM (накопитель на компакт-диске)
6. Блок питания
7. Порты (разъемы) для дополнительных устройств на задней (или передней) панели, и др.
Все эти устройства подсоединены к материнской плате с помощью слотов. Рассмотрим подробнее некоторые части:
Материнская (системная) плата – самая главная часть системного блока, к ней подключаются все устройства, рассмотренные выше.
С
помощью материнской платы устройства
системного блока "общаются" между
собой, происходит обмен данных, а также
питание электроэнергией. Производительность
компьютера зависит от того, насколько
быстро "общаются" между собой
устройства по каналам связи.
Микропроцессор — центральный блок персонального компьютера, который управляет работой всех блоков машины и производит арифметические и логические операции над данными.
Микропроцессор характеризуется разрядностью (чем выше разрядность, тем быстрее работает компьютер) и тактовой частотой (определяет производительность компьютера). Тактовая частота показывает число операций (или тактов), выполняемых процессором за секунду.
Наибольшей популярностью пользуются процессоры таких фирм, как Intel Pentium, Celeron, AMD Athlon и Duron. Процессоры фирмы Intel обладают такими характеристиками, как высокая надежность в работе, низкое тепловыделение и совместимость с любым программным и аппаратным обеспечением. AMD в свою очередь, характеризуются большой скоростью работы с графикой и играми.
Оперативная память предназначена для временного хранения информации в компьютере (информация хранится только во время работы на компьютере). Чем больше объем и скорость оперативной памяти, тем выше производительность ПК.
Жесткий диск нужен для длительного хранения данных. Также на жестком диске хранятся необходимые для работы ПК программы (Office, Linux, Google и др.) и личная информация пользователя (почта, фотографии, музыка, видеозаписи).
Видеокарта – плата, которая обеспечивает связь системного блока и монитора, она передает картинку на дисплей и проводит вычислительные операции по подготовке изображения для монитора. Качество изображения зависит напрямую от характеристик видеокарты. В видеокарту встроены процессор, который работает над обработкой изображения, и оперативная память. Производительность видеокарты зависит от частоты работы ее процессора и объема памяти.
Звуковая карта проводит подготовку звуковых сигналов для их воспроизведения на звуковой системе. Иногда звуковую карту можно подключить через шину, но, в основном, она встроена в системную плату.
Сетевая карта — плата, установленная или встроенная в системную плату. Сетевая карта обеспечивает подключение ПК к сети Интернет и соединение одного компьютера с другими через локальную сеть.
CD/DVD-ROM — устройство для чтения/записи компакт-дисков, CD-дисков, DVD-дисков. Такие устройства обладают высокой скоростью считывания и записи данных и могут читать/записывать различные носители.
Дисковод предназначен для чтения/записи файлов на дискеты. В наше время их устанавливают редко. В современных ПК вместо них устанавливают картридер.
Картридер — устройство, которое читает/записывает различные файлы на карты памяти. Картридеры обладают высокой скоростью чтения/записи данных. Картридеры могут быть встроены в системный блок или подключены к нему через USB-порт.
Порты компьютера — разъемы на системном блоке, с помощью которых подключают устройства отображения, устройства-манипуляторы и периферийные устройства, такие как VGA, USB, COM-порт, разъем питания, Ethernet-порт, разъем для вывода звука и др.
Блок питания — блок, от которого идет питание на все устройства в компьютере. Блоки питания различают по мощности: чем мощнее блок питания, тем больше устройств могут быть подключены внутри системного блока.
Кулеры — вентиляторы, которые охлаждают воздух. Как правило, кулеры устанавливают на процессор и видеокарту. Также могут быть установлены дополнительные кулеры для охлаждения всего системного блока.
Радиаторы — металлические пластины, которые устанавливают для отвода тепла с процессоров в системном блоке. В большинстве случаев радиаторы охлаждаются кулерами.
Устройство процессора и его назначение
Описание и назначение процессоров
Первый процессор появился в 1971 году. Он назывался Intel 4004.
Внешний вид процессора — это кремниевая пластина с миллиардами транзисторов и каналов для передачи сигналов.
Процессор предназначен для автоматического выполнения программ, соответственно, он главный компонент любого ПК.
Устройство процессора
Основные компоненты процессора: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления и регистры. АЛУ отвечает за выполнение основных математических и логических операций. Вычисления АЛУ производит в двоичной СС. Устройство управления отвечает за сбалансированную работу всех частей процессора и его связь с внешними устройствами. Регистры отвечают за временное хранение текущей команды, исходных, промежуточных и конечных вычислений АЛУ. Все регистры имеют одинаковую разрядность.
Часто используемые файлы и команды хранятся в кэше данных. Чем больше
объем кэша, тем быстрее происходит обращение к нему.
