
Косарев_Экомическая информатика
.pdfСтруктурная организация персональных компьютеров |
111 |
Определив круг задач, решаемых компьютером, можно составить приблизительную конфигурацию компьютерной системы, кото рая соответствовала бы определенным требованиям.
Конфигурация офисной компьютерной системы может вклю чать процессор Pentium с частотой от 133 до 200 МГц или процес соры фирм Cyrix, AMD, например, такие, как Ml, М2, К5, сис темную плату с набором микросхем от Intel TX, звуковую карту с колонками, видеокарту S3 с видеопамятью от 1 до 2 Мбайт. Тако го набора вполне достаточно, так как большинство офисных при ложений не использует большую палитру цветов.
Для обеспечения комфортной работы достаточно объема опе ративной памяти 16 Мбайт. Емкость жесткого диска рекоменду ется от 850 Мбайт до 2 Гбайт. Такой размер обусловлен тем, что в офисные программы входит много дополнительных утилит и их суммарный размер может быть значительным. Для офисной ра боты хорошими считаются 14- и 15-дюймовые мониторы, но с высокой степенью устойчивости изображения. Многие известные компании разработали специальные серии мониторов для офиса.
Для включения ПК в сеть необходима сетевая карта; для печа ти с компьютера - принтер; для выхода во внешние сети понадо бится модем. Наличие привода CD-ROM необходимо, так как он стандартизирует перенос и распространение данных.
Для компьютерных систем, используемых в издательской дея тельности, требуются более высокие характеристики процессора, увеличенный объем оперативной памяти (от 64 Мбайт) и жестко го диска (до 9 Гбайт), 17-21-дюймовый монитор с высоким каче ством изображения на трубках типа Trinitron и обязательным ак селератором для обработки графических изображений, сканер для считывания текстовых документов и графических изображений. В среднюю конфигурацию ПК для таких задач входят процессор Pentium П/Ш и плата с микросхемами Intel 440LX, емкость опера тивной памяти достигает 128 Мбайт.
Для выполнения инженерно-технических расчетов на ПК су щественными показателями являются мощность и быстродей ствие процессора, необходимые при многовариантных многочис ленных вычислениях. Самую мощную конфигурацию представ ляют собой ПК с процессорами Celeron или Pentium II/III. Их назначение - работа со сложными инженерными, проектировоч ными и моделирующими задачами, для чего на системной плате устанавливается специальный набор микросхем. В подобных
112 Глава 2
машинах может быть до 512 Мбайт оперативной памяти и не сколько десятков гигабайтов внешней. Как правило, на таких ПК устанавливаются профессиональное аудио- и видеооборудо вание и средства мультимедиа.
Для управления технологическими процессами, связанными с управлением машинами или системами машин, требуется высо кая надежность компьютерной системы. Поэтому в ее конфигу рацию необходимо включить такие дополнительные устройства, как зеркальный диск, сетевой фильтр, блок бесперебойного пита ния, устройства управления несколькими параллельно связанны ми компьютерами.
Если компьютер используется как рабочая станция автоном но или в локальной сети, то большое значение для обработки ин формации имеют характеристики центрального процессора и опе ративной памяти. Рабочие станции включают в себя наиболее производительные, дорогостоящие и узкоспециализированные компьютеры, они, естественно, не предназначены для игр или офисных программ.
В наиболее простом варианте рабочая станция, предназначен ная для решения экономических задач, представляет собой ком пьютер с процессором Intel Pentium, ориентированным на рынок высокопроизводительных машин. Он позволяет работать с боль шими потоками данных и обеспечивает высокую пропускную спо собность, однако для него требуется специальная материнская плата. В компьютере следует предусмотреть графические адапте ры, приспособленные для решения сложных графических задач. Без подобного компонента рабочая станция не может обеспечить хорошую производительность графической подсистемы. Емкость оперативной памяти для работы с профессиональными приложе ниями должна быть не менее 64 Мбайт, так как современные при кладные программы очень требовательны к ее объему. От этого иногда зависит и производительность самого компьютера. Ем кость жесткого диска должна быть не меньше 2-3 Гбайт, но мо жет доходить до 6,4 Гбайта, причем такие жесткие диски компа нии Western Digital используются в компьютерах фирм-произво дителей - Apple, COMPAQ, DELL, IBM, Hewlett-Packard и др. При этом большую часть жесткого диска занимают непосредственно обрабатываемые данные. Жестких дисков в одном ПК может быть несколько, следовательно, суммарная емкость внешней памяти
Структурная организация персональных компьютеров |
113 |
резко возрастает. Выбор размера экрана монитора зависит от клас са решаемых задач. Если работа связана с невысокими (по про фессиональным меркам) разрешениями, то возможен вариант эк рана с диагональю 17 дюймов, для работы же с системами авто матизированного проектирования необходим экран в 21 дюйм.
Если компьютер работает как сервер, то требования к компью терной системе возрастают. Сервер должен обладать максимально высокими характеристиками, при этом особую важность приобре тает объем жесткого диска. Например, в дисковых накопителях фирмы Western Digital этот объем составляет 9,1 Гбайта, в то вре мя как для персональных компьютеров работающих в сети, и для сетевых компьютеров, столь высокие показатели не требуются.
Непременным условием при выборе ПК является "встраивае мость" его в новые информационные технологии, в частности возможность работы в локальных сетях с обращением к большим информационным базам, возможность использования информа ционных ресурсов Интернета. С этих позиций пользователь дол жен обращать внимание на то, чтобы приобретаемая модель ПК:
•была совместима по своим техническим параметрам с уже используемыми в сети компьютерами;
•включала скоростной внутренний или внешний модем (факс модем);
•обладала оперативной памятью емкостью не менее 32-64 Мбайт для работы с ресурсами Интернета;
•имела емкость жесткого диска не менее 1 Гбайта;
•имела цветной монитор с 15- и 17-дюймовой диагональю и частотой вертикальной развертки не ниже 85 Гц и разрешением не ниже 1280 х 1024;
•имела дополнительные периферийные устройства (струйный или лазерный принтер), комплект средств мультимедиа;
•была оснащена операционной системой не ниже Windows 95. Профессиональное использование ПК в коммерческих струк
турах, банковских, налоговых и подобного типа экономических организациях потребует установки сетевой операционной систе мы (на сегодня ею может быть Windows NT Server 4.0) и профес сионально ориентированных программ. Однако, по мнению спе циалистов, прежде всего нужно определить, есть ли смысл инстал лировать Windows NT на все рабочие станции сети. Принятие решения определяется составом имеющихся аппаратных средств
114 |
Глава 2 |
и решаемых задач (используемых программных продуктов); су ществует ли объективная необходимость системы или можно обой тись без нее.
Если по роду деятельности организации необходима надеж ная защита совместно используемых данных, то переход на Windows NT оправдан. Если в организации эффективно исполь зуются программные комплексы, работающие автономно или в другой операционной среде, то решение может быть иным.
В специальной литературе приводится ряд требований и ре комендаций, которые позволяют выбрать соответствующий ПК и конфигурировать его как рабочую станцию (PC) или сервер.
Фирма Microsoft в качестве основного требования к аппарат ным средствам для перехода на Windows NT 4.0 определяет нали чие центрального процессора с тактовой частотой 33 МГц и выше, но практика показала, что целесообразнее использовать централь ный процессор Pentium II или Pentium III с тактовыми частотами 300, 350, 400, 500 МГц, встроенной кэш-памятью второго уровня 512 Кбайт и выше. По спецификации фирмы Microsoft требуется объем оперативной памяти не менее 12 Мбайт, однако практика свидетельствует, что минимальный объем оперативной памяти для нормальной работы должен быть не менее 16 Мбайт. Для интен сивной многозадачной работы рекомендуется объем оперативной памяти 24 Мбайта. Хорошую работу сети обеспечивает увеличе ние объема оперативной памяти сервера от 64 до 128 Мбайт.
Если в сеть включен совместно используемый принтер, то для эффективной обработки удаленных запросов на печать требуется дополнительно около 4 Мбайт памяти. При использовании средств обеспечения отказоустойчивости сети (зеркальные диски) объем оперативной памяти следует увеличить еще на 2 Мбайта.
Минимальный объем жесткого диска рабочей станции должен быть 500 Мбайт, что обеспечит автономную работу и работу в сети, а минимальный объем жесткого диска для серверов малого и сред него класса - 1 Гбайт, при этом для каждого зарегистрированного пользователя необходимо добавлять еще около 100 Мбайт.
Сетевая технология на базе Windows NT требует использова ния в ПК и серверах архитектуры двойной независимой шины. Вместо шин с низкой пропускной способностью (ISA, EISA, VLB) рекомендуется использование шин PSI и AGP. В частности, 64битная шина PSI, работающая на частоте 66 МГц, обеспечивает скорость передачи 528 Мбайт/с.
Структурная организация персональных компьютеров |
115 |
Непременным условием конфигурирования аппаратной час ти сети является оснащение каждого сервера устройством резерв ного копирования, а также источником бесперебойного питания.
Обязательным компонентом всех серверов Windows NT и же лательным для рабочих станций является накопитель на компактдисках (CD-ROM), так как, начиная с версии Windows NT 4.0, фирма Microsoft прекратила поставку инсталляционных дискет.
Гибкость архитектуры вычислительных систем на базе ПК позволяет организациям и компаниям разных типов достаточно быстро и без больших финансовых затрат приспосабливаться к любым изменениям, сохраняя вложения в предыдущие техноло гии. Модель системы на базе ПК обеспечивает, по мнению специ алистов, оптимальное сочетание производительности, стоимости и гибкости в рамках организаций разных типов.
Новейшие программно-аппаратные средства позволяют рабо тать быстрее, использовать новые виды информации: загружать информацию из сети Интернет, использовать мультимедийное оформление обрабатываемых данных, работать с бизнес-прило жениями.
В последние годы отечественный рынок стремительно напол няется самыми различными портативными компьютерами импор тного производства, причем скорость их совершенствования иног да бывает выше, чем стационарных.
Чтобы решить проблему выбора портативных ПК с учетом функционального подхода к принятию решений о покупке, выделим четыре категории пользователей и определим парамет ры, которые в наибольшей степени отвечают нуждам каждой ка тегории.
Для пользователей, работающих с электронной почтой и па мятными записками, чтобы поддерживать контакт с коллегами и передавать краткие сообщения из любого пункта, необходим лег кий, удобный для ношения компьютер массой до 2-3 кг, оснащен ный памятью для работы программ в среде операционной систе мы Windows и включающий хорошо читаемый дисплей и скорос тной модем. Большинство ПК этого типа оснащаются памятью емкостью 16 Мбайт, клавиатурой, жидкокристаллическим дисп леем с диагональю, не превышающей 11 дюймов, внешним диско водом гибких дисков и дисководом CD-ROM, который можно подключать с помощью кабеля. Время работы аккумулятора без подзарядки должно составлять 2-3 ч.
116 |
Глава 2 |
Пользователям, совершающим короткие поездки, нужен ПКблокнот, т.е. карманный компьютер, позволяющий без затрудне ний переносить данные в стационарный ПК и столь же удобный в работе, как и настольная система. Он должен легко подключать ся к локальной сети, настольному монитору, клавиатуре и мыши. Необходимы и некоторые характеристики "больших" ПК: диско вое пространство 4-10 Мбайт, оперативная память 4-8 Мбайт. ПК-блокноты должны быть сравнимы с настольными системами по возможности адаптации к изменяющейся рабочей нагрузке, а также иметь встроенный дисковод гибких дисков для обмена дан ными.
Пассивно-матричный дисплей может быть с диагональю 11,3- 2,1 дюйма. Стыковочные узлы - непременное дополнение карманных компьютеров для пользователей этой категории. Что бы подключить портативный компьютер к большинству подоб ных устройств и вновь подсоединиться к локальной сети, мони тору и т. д., достаточно просто вдвинуть его в стыковочное от верстие. Обычно стыковочные узлы оснащаются одним или двумя гнездами для установки плат расширения шин PCI и ISA, иногда и встроенным сетевым адаптером, а также другими дополнитель ными средствами, например модемом, звуковой платой, дисково дом CD-ROM или вторым жестким диском. Устройства дублиро вания портов - самые простые средства подключения подобных ПК, обычно они служат лишь удобным средством подключения периферийных устройств настольных ПК. В этой категории ПК производительность - один из главнейших показателей. Доста точны RISCпроцессор с частотой до 40 МГц в ПК-блокнотах низшего ценового уровня и 32-разрядные процессоры RISC с так товой частотой 100-33 МГц в более дорогих моделях.
Для пользователей ПК-блокнотов, проводящих презентации,
портативная система должна отвечать задаче подготовки и про ведения презентаций во время поездок. Пользователям этой кате гории необходима графика высокого качества. Следует отметить, что в области создания микросхем графических ускорителей для ПК-блокнотов достигнуты успехи. В конфигурацию ПК-блокно тов должны входить:
•высококачественный активно-матричный дисплей с разре шением 800x600;
•высокопроизводительный процессор для работы с видео, зву ком и реализации других функций мультимедиа, который должен
Структурная организация персональных компьютеров |
117 |
потреблять как можно меньшую мощность (современные эконо мичные процессоры для ПК-блокнотов Pentium с частотой 133 МГц и 150 МГц имеют низкое энергопотребление);
• встроенный дисковод гибких дисков или модульные отсеки для приводов, в каждый из которых можно вставлять по жела нию дисководы гибких дисков, CD-ROM или жесткий диск. Кро ме того, ПК-блокнот должен иметь кэш-память второго уровня и, как минимум, 16 Мбайт памяти, возможно, потребуется ОЗУ емкостью не менее 32 Мбайт, поскольку мультимедиа-презента ции интенсивно используют память, важен также долгий срок службы батареек (не менее 3 ч).
Для автоматизированного проектирования, интенсивных чис ловыхрасчетов или эффектных мультимедиа-презентаций служат энергоемкие ПК-блокноты.
ПК-блокноты этого типа включают:
•скоростной яркий дисплей;
•мощный процессор, кэш-память второго уровня, оператив ную память в 16-32 Мбайта;
•дисковод CD-ROM;
•жесткий диск объемом не менее 1 Гбайта;
•модем, видеоконтроллер для шины PCI с видеопамятью ем костью до 2 Мбайт, обеспечивающий разрешение до 1024x768, поэтому на экране можно отображать больше информации и по вышать эффективность использования внешнего монитора высо кого разрешения;
•батарейки питания, которые «не садятся» до завершения работы.
2.3.3. СФЕРА ОБУЧЕНИЯ
В России, где учебные заведения не располагают достаточны ми финансовыми ресурсами, а количество компьютеров в каждом заведении должно исчисляться десятками (если не сотнями), ПК должны обладать определенными характеристиками:
•неприхотливостью относительно учебных помещений;
•высокой технической надежностью средств ввода информа ции (в первую очередь клавиатуры);
•устойчивостью работы принтеров, даже за счет снижения ско рости печати.
118 |
Глава 2 |
Учитывая, что отечественной промышленностью компьюте ры специально для обучения не производятся, для начального обучения вполне приемлемы IBM PC-подобные компьютеры сред ней конфигурации: с процессором типа Pentium-133 или 166, опе ративной памятью от 8 до 32 Мбайт, накопителем на 8 - 12-ско- ростных CD-ROM, матричным или недорогим лазерным принте ром и жестким диском с объемом памяти около 1 Гбайта. Для школьников и студентов особенно удобна сетевая технология ис пользования ПК с "закрытием" или физическим изъятием нако пителей на ГМД.
Для высокопрофессионального обучения рекомендуется класс ПК с возможностью демонстрации и освоения мощных пакетов прикладных программ.
2.3.4.ДОМАШНЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Скаждым годом расширяется сфера домашнего применения ПК. Домашние компьютеры должны одинаково хорошо работать
слюбым видом программ и удовлетворять запросам любого члена семьи. Немаловажное значение для них имеет и внешний дизайн.
Внастоящее время в домашних компьютерах в большей сте пени, чем в профессиональных, стали использовать средства муль тимедиа, трехмерной графики, в то время как сам процессор ис пользуется лишь на 50-60%. Пользователь в домашней обстанов ке часто работает со сложной графикой, а также с видео и объемным звуком. Особенно интенсивно это происходит в ком пьютерных играх, наиболее требовательных к ресурсам ПК. В самую минимальную конфигурацию домашнего компьютера вхо дят процессор Pentium-166 с технологией ММХ; системная плата на основе набора микросхем Intel 430 VX , поддерживающая все современные стандарты и процессоры, эффективно работающая
спроцессором высокой тактовой частоты (от 200 МГц); видео карта типа ЕТ6000, обеспечивающая хорошую работу с двумер ной графикой; объем памяти видеокарты достигает 4 Мбайт. Нор мальная работа с программами общего назначения и играми воз можна при наличии 16-32 Мбайт оперативной памяти. На емкость жесткого диска особенно сильно влияет не столько размер самих программ, сколько объем данных, необходимых для работы с
Структурная организация персональных компьютеров |
119 |
ними. Приемлемая емкость жесткого диска - 1,7-2,3 Гбайта. Ус тановка диска меньшей емкости может отрицательно сказаться на работе с игровыми программами и большими домашними ба зами данных. Монитор домашнего ПК должен иметь высокие тех нические характеристики и соответствовать жестким требовани ям стандарта по излучению. Монитор с диагональю менее 15 дюй мов не позволяет достаточно комфортно работать с игровыми программами и ресурсами сети Интернет. Домашний компьютер для развлечений и делового использования уже редко использу ется без дисковода CD-ROM.
Наиболее совершенная конфигурация домашнего компьюте ра на сегодняшний день включает процессор Pentium 11ЛП, кото рый устанавливается на материнскую плату с набором микросхем Intel 400 LX, видеоадаптер, устанавливаемый в разъем шины AGP для повышения производительности графических приложений. При этом необходимы оперативная память емкостью не менее 64 Мбайт, жесткий диск 3 Гбайта, 17-дюймовый цветной монитор с частотой вертикальной развертки свыше 85 Гц. На компьютере такой конфигурации пользователь способен решать самые раз личные задачи, включая профессиональные, вести домашние эн циклопедии и архивы (используя цифровые фотокамеры), играть в компьютерные игры.
Цена ПК зависит от множества факторов, в том числе таких, как фирма-производитель, технические характеристики отдельных блоков и элементов, предоставление гарантии, организация сер висного обслуживания и др.
Сначала необходимо определить, какая конфигурация ПК соответствует не только текущим, но и будущим потребностям покупателя. Это поможет избежать проблем, возникающих при покупке быстроустаревающего оборудования, так как модерни зация устаревшей модели может стоить очень дорого, а иногда она просто невозможна. Компьютерную технику лучше покупать у компаний, которые при ее производстве придерживаются уста новленных стандартов, что в большей степени гарантирует рабо тоспособность техники, совместимость ее с другим оборудовани ем и качество. Следует иметь в виду, чем выше характеристики отдельных устройств и элементов, тем дороже система в целом. Компьютерное оборудование довольно быстро морально старе ет (в пределах 7-11 месяцев). Поэтому предоставление фирмой-
120 |
Глава 2 |
продавцом гарантии на длительный срок (3-5 лет) зачастую явля ется просто рекламой, которая повышает стоимость продаваемой системы.
2.4. БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ НА ПК
Персональные компьютеры при небрежном отношении к орга низации работы на них могут стать источником многих бед. Лица, постоянно работающие за компьютером, подвергаются факторам, негативно воздействующим на их самочувствие и здоровье.
Результаты проведенных медико-биологических исследований свидетельствуют, что даже через несколько месяцев активной ра боты за ПК (при несоблюдении условий техники безопасности) у пользователей наблюдаются повышение раздражительности, ус талость глаз, ухудшается зрение, возрастает вероятность сердеч но-сосудистых заболеваний.
Классификация опасных воздействий на работающих за пер сональным компьютером включает ряд факторов, из которых главными считаются: излучение монитора; создаваемое систем ным блоком электростатическое поле; большая нагрузка на зре ние и костно-мышечную систему; психофизиологические воздей ствия на человека.
Устранить или уменьшить отрицательные последствия дли тельной работы за ПК помогают мероприятия, направленные на обеспечение эффективности, безопасности и комфорта пользова теля. Эргономические исследования в области использования ком пьютерных средств позволили разработать комплекс научно обо снованных рекомендаций по общесанитарным и климатическим условиям; продолжительности работы за ПК; уровню освещен ности и электробезопасности; выбору помещений и оборудова ния и т.д. Эти рекомендации включены в российские норматив ные документы: Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Федерации» № 181-ФЗ от 17.07.1999 г.; Санитарные правила и нормы (САНПиН 1.2.2.5420 - 96 «Гигиенические тре бования к видеодисплейным терминалам, персональным электрон но-вычислительным машинам и организации работы», ч. I и II (утв. Госкомсанэпиднадзора РФ от14.07.1996 г. № 14) и др.