5180

4

Введение

В современном мире компьютер проник во все сферы деятельности человека, и его роль продолжает увеличиваться с каждым годом. Разнообразие компьютерной техники, программного обеспечения, периферийного оборудования предполагают использование компьютерных систем в новых областях научной и повседневной деятельности человека. Компьютер сегодня многим становится доступным не только по финансовым затратам, но и не требует значительных умственных напряжений в освоении некоторых его возможностей. Если вы не являетесь научным работником, бухгалтером или программистом, где требуются профессиональные знания в области программного обеспечения, компьютерного железа и математической подготовки, это не означает, что персональный компьютер вам недоступен. Сегодня возможности, заложенные в программном обеспечении ПК, позволяют приступить к освоению компьютера в любом возрасте, имея минимальные знания в области компьютерных технологий. Это не означает, что компьютер является простым устройством. Наоборот, персональный компьютер является наиболее сложным техническим агрегатом, включающим в себя миллионы электронных компонентов, размерностью менее микрона. Но человеческий разум позволил добиться того, чтобы компьютер превратился в персональный и приравнялся к необходимому компоненту офисного или домашнего интерьера с упрощенным доступом к его функциям.

Большое количество на рынке "компьютерного железа", периферии и заложенных в них функций требует некоторых познаний для правильного выбора конфигурации, как для домашнего, так и офисного применения компьютерных систем. Причем, учитывая стремительное развитие технологий в этой области, необходимо правильно акцентировать внимание на тех комплектующих и, соответственно, оптимально вкладывать финансовые ресурсы, которые позволили бы продлить срок службы и актуализацию компьютерной системы на большее время.

Пособие не претендует на всеобъемлющий охват всего, что связано с "компьютерным железом", в силу принципа "нельзя объять необъятное" и ускоренного развития технологий. Данное учебное пособие предназначено, прежде всего, для тех, кто собирается приступить к освоению персонального компьютера, выбору оптимальной конфигурации ПК, разобраться в назначении и функциях комплектующих компьютера и периферийного оборудования.

5

I.Классификация компьютеров

Впериодической печати по компьютерной тематике отмечается, что на 2005 год в мире работало около 108 компьютеров различного назначения, исполнения и аппаратных платформ. Естественно, с начала эры ЭВМ человеком использовалось гораздо больше средств вычислительной техники: универсальных ЭВМ, микро-, мини-ЭВМ, программируемых калькуляторов, органайзеров и т .п. Сегодня основная доля используемых компьютеров относится к настольным системам. Но прогресс в микроэлектронике, телекоммуникационных системах постепенно склоняет пользователя к приобретению мобильных компьютеров: ноутбуков, планшетных и карманных устройств.

Большое разнообразие компьютерных систем приводит к различного рода классификациям по разным критериям. Одним из критериев можно отметить назначение компьютера, другим критерием являются габариты, третьим – заложенные в нем функции и т.д.

По назначению компьютеры можно разделить на две большие группы: персональные компьютеры и серверы (для обслуживания сетей).

Основным отличительным признаком всех компьютеров является так называемая платформа. Это по значимости, например, как дизель или бензиновый двигатель в автомобилестроении. Независимо от того, предназначены ли они для легкового, спортивного или грузового автомобиля.

Следуя из этого примера можно утверждать, что комплектующие для этих автомобилей (прежде всего, внутренние компоненты) не будут совпадать друг с другом и являются несовместимыми и невзаимозаменяемыми. Аналогичная ситуация сложилась и в компьютерных технологиях. Отмечая небольшой период, прошедший с появления персонального компьютера (с 1977 г.), можно отметить как минимум две платформы в мире персональных компьютеров и несколько в области других компьютеров и серверов.

Что касается последних, можно отметить мультимедийную (игровую) платформу для домашних систем типа Xbox и (Barebone-системы), трехмерной графики (Silicon Graphics Inc.-SGI) и серверные — на базе компьютеров фирм

Sun Microsystems и IBM.

Рядовой пользователь навряд ли когда в профессиональной деятельности столкнется с серверными платформами. Можно лишь отметить платформу одной из ведущих корпораций в мире IBM, так как именно с нее началась эпоха

6

перехода на принцип "открытой архитектуры", что привело к лавинообразному насыщению рынка персональных компьютеров.

Немного истории развития этого принципа. В эпоху появления и развития больших универсальных ЭВМ (1960—1980 гг.) корпорация IBM приступила к разработке и выпуску собственных крупных вычислительных комплексов, которые в компьютерном мире получили название "мэйнфреймы". Первый из таких комплексов относится к семейству System/360. Это был самый дорогостоящий проект в мире, поглотивший более 5(пяти!) млрд долл. Этот комплекс предполагал выбор конфигурации в зависимости от сложности объекта управления и решаемых задач автоматизации. В конфигурацию комплекса могли быть включены до 5 процессорных блоков, взаимозаменяемый набор из десятков периферийных устройств и поддержка различного программного обеспечения, была предусмотрена возможность наращивания мощности различных компонентов системы. Сегодня это кажется естественным процессом, но в начале 1960-х гг. являлось прорывом в области компьютерных технологий. Именно поэтому комплекс System/360 считается одним из технологических достижений ХХ века. IBM совместимые мэйнфреймы успешно выпускались и в нашей стране в 1970—1980-х гг. Прогноз известной Gartner Group о кончине "мэйнфреймов" в 1990-х гг. не сбылся. Модельный ряд "мэйнфреймов" продолжал развиваться: появились комплексы System/370 (1970-е гг.), затем System/390 (1990-е гг.), который преобразовался в модельный ряд IBM eServer zSeries, используемый и в настоящее время.

В 1990—2006 гг. на рынке серверов предлагается модельный ряд IBM eServer Series на базе процессоров собственной разработке торговой марки POWER, включающие в компьютерную систему от 4 до 640 процессоров. Серверы этого ряда отличаются высокой надежностью, наделены средствами самонастройки и самовосстановления, обладают высокой отказоустойчивостью. Немаловажным является тот факт, что в среднем наработка на отказ таких систем составляет 15 лет. Серверы данного класса работают, прежде всего, под операционной системой OS/390, разработанной самой IBM, и поддерживают до сотни экземпляров других операционных систем компьютеров, подключенных к серверу. Они отвечают высоким требования по производительности системы — обеспечивают быстродействие от 100 млн операций в секунду.

Средства управления системой, поддержка безопасности и инструменты обслуживания серверов IBM eServer zSeries производятся как самой IBM, так и другими софтверными компаниями. Для данных серверов также разработаны

7

офисные и издательские пакеты программ, графические средства, математической статистики и моделирования, САПР и трансляторы языков высокого уровня. Внешний вид современного мэйнфрейма IBM eServer zSeries 990 (2004 г. выпуска) представлен на рис.1.

Рис.2. Внешний вид графической

станции компании Silicon Рис.1.Один из вариантов исполнеGraphics Inc

ния мэйнфрейма IBM

Одной из первых компаний на рынке персональных компьютеров, отличающейся от других собственной аппаратной платформой, является компания Silicon Graphics Inc. Она образовалась в 1982 г. и определила для себя нишу в области трехмерной машинной графики и мультимедийных приложений. Сегодня она предлагает также и высокопроизводительные серверы. Настольные компьютерные системы этой компании называются рабочими графическими станциями. Они создавались по оригинальным технологиям SGI на базе процессоров с RISC-архитектурой компании MIPS (со временем влившаяся в SGI). Хотелось бы отметить, что в составе SGI находится и бывшая российская фирма ParaGraph. Рабочие графические станции начали продаваться с 1985 г. и сегодня одним из недорогих решений (10—13 тыс.долл.!) является визуальная графическая станция Silicon Graphics Fuel, созданная на базе процессора R16000 (MIPS) и использующая собственную высокоскоростную графическую подсистему (см. рис.2). Для более широкого круга пользователей компания Silicon Graphics предлагает графическую станцию Tezro, включающую в свою конфигурацию до 4 процессоров, до 16 Гб памяти и семь разъемов PCI-X. Они

8

сегодня широко применяются в видеоиндустрии и кинематографе. Данные компьютеры позволяют создавать многопоточное видео высокой четкости стандарта HDTV. Подробности смотри на сайте www.sgi.com.

Как было отмечено выше, большинство персональных компьютеров как для профессиональной, так и развлекательной деятельности (аудио, видео, игровые) представлены на рынке двумя платформами. Это огромный ряд IBMсовместимых компьютеров и компьютеры фирмы Apple Computers Corporation. Последние из названных, несмотря на их популярность в странах западной Европы и США, на российском рынке занимают довольно незначительную нишу. Связано это с многими факторами, основными из которых является: более высокая цена (в 2—3 раза выше), моноблочное исполнение и единственный производитель. По указанной причине в России преимущество платформы IBM закрепилось с самых первых моделей IBM PC. В середине 1980-х годов было налажено производство первых поколений IBM-совместимых персональных компьютеров (ИСКРА -1030 , Истра—4816) на отечественной базе микроэлектроники и в нашей стране. К сожалению, первыми поколениями и закончился выпуск данных компьютеров в нашей стране. Следующие поколения персональных компьютеров в Россию (Советский Союз) поставлялись из-за рубежа. Необходимо отметить, что в 1980-х годах поставки высокотехнологического оборудования, к которому относятся и персональные компьютеры, в нашу страну сдерживались США в связи с поправкой Джексона. С начала 1990-х годов, с переходом на рыночные отношения, персональные компьютеры являются одним из самых популярных на рынке товаров. Причем каждое новое поколение ПК в России распространяется более высокими темпами, чем в странах Западной Европы.

Следующим существенным критерием персональных компьютеров являются сфера их применения и габариты. Наиболее распространенным типом ПК являются и в ближайшем будущем останутся настольные системы. Сегодня они преобладают как в офисных решениях, так и в личном пользовании. Связано это прежде всего с возможностью подбора оптимальной конфигурации компьютера для пользователя, широким выбором комплектующих и компонентов, многочисленными производителями, большим диапазоном цен, ориентированных и на профессионалов и на начинающих пользователей.

В последнее время активно развивается и рынок для мобильных решений, предлагающий различные портативные компьютеры (рис.3а,б,в). В первую очередь это ноутбуки (NoteBook) различной производительности.

9

Рынок ноутбуков сейчас является одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся. Последний прогноз IDC подтверждает, что в 2006 году продано порядка полсотни миллионов штук этих мобильных компьютеров.

Необходимо отметить, что среди ноутбуков также существует собственная классификация. Прежде всего она основывается на габаритах и весе компьютера. Но имеются и другие, например, количество приводов (дисковых устройств), вмонтированных (установленных) в корпус ноутбука. Так, трехпшиндельные ноутбуки — самые громоздкие и тяжелые портативные компьютеры. Они имеют по три встроенных дисковода: жесткий диск, оптический накопитель, а также уходящий в прошлое накопитель на гибких магнитных дисках. Вторая и самая многочисленная группа — двухшпиндельные ноутбуки, оснащенные встроенными жестким диском и оптическим накопителем. Третья группа — одношпиндельные ноутбуки, где встроенным является только один жесткий диск, а все прочие накопители могут подключаться как внешние устройства через порты ввода-вывода. Естественно, эти ноутбуки — самые легкие и лучше всех подходят для постоянного ношения.

в)ASUS S5200N

Рис.3. Ноутбуки

10

1.1. Компьютеры-ноутбуки.

Компьютеры-ноутбуки (NoteBook) выполняют практически все функции настольных ПК. Конструктивно они оформлены в виде миниатюрного планшета размером с небольшой альбом. По своим рабочим характеристикам во многом совпадают с настольными компьютерами, отличаясь от них лишь размерами и несколько меньшими объемами оперативной и дисковой памяти.

С точки зрения функциональности на сегодняшний день можно выделить четыре основных семейства ноутбуков:

бюджетные решения,

замена настольного компьютера,

бизнес-ноутбуки (они же — тонкие(легкие)),

ультрапортативные.

Бюджетные решения. Как следует из названия, компьютеры данной категории стоят недорого. Они предоставляют владельцу возможность полноценной и достаточно долгой (два-три часа в автономном режиме) работы с офисными приложениями; возможно и воспроизведение DVD-фильмов. Но они имеют минимальную конфигурацию, хотя некоторые модели оснащены серьезными видеокартами.

Замена настольного ПК. Ноутбуки этого класса уже не пользуются такой популярностью, как раньше, однако все еще удерживают значительный сегмент рынка. Как правило, они собраны из тех же комплектующих, что и настольные ПК, и отличаются очень высокой производительностью (но вес этих устройств, часто превышает пять килограммов) и мизерным временем работы от батарей. Правда, такой ноутбук 99% жизни проводит на столе и работает от сети, и эти показатели для него не столь важны. Недостатки в полной мере искупаются высокой производительностью ноутбука и тем, что подобные «мобильные» решения зачастую комплектуются 17-дюймовой матрицей (полезная площадь экрана ЖК-матрицы практически совпадает с полезной площадью экрана 19дюймового ЭЛТ-монитора), обладающей «кинематографическим» соотношением сторон — 16:10. Мобильные технологии нового поколения Intel Centrino (рабочее название — Sonoma) способны продолжить применение ноутбуков класса Desktop Replacement.

Лидерами среди NoteBook являются модели IBM ThinkPad, определяющие стандарт среди этого подкласса ПК. Но имеются выдающиеся представители

Note Book и у многих других фирм: Тоshiba, Compag, Hewlett Packard и др.