Фонеймоновская структура

Данные, подлежащие обработке на вычислительной машине и команды программы обработки этих данных через порты ввода и устройства ввода, преобразующие всю эту информацию в двоичный код, загружаются в основную память.

В основной памяти данные, команды, включая результаты обработки данных, хранятся только в рабочем режиме. При необходимости сохранения каких-либо данных и программ независимо от электропитания вычислительной машины (энергонезависимо) они из основной памяти перегружаются во вторичную память.

Результаты обработки данных в виде двоичного кода через устройства вывода, преобразующие этот код в физические сигналы иного вида и порты вывода, передаются пользователю PC.

В рассматриваемом случае портом ввода/вывода называется аппаратура сопряжения внешних (по отношению к вычислительной машине) устройств и самой вычислительной машине.

Устройство управления - важнейшая часть вычислительной машины, обеспечивающая согласованное взаимодействие всех подсистем вычислительной машины в составе единого комплекса.

Для этого от всех узлов и подсистем вычислительной машины на устройство управления поступают сигналы, характеризующие текущее состояние всей системы. В ответ устройство управления вырабатывает управляющие сигналы, с помощью которых координируется синхронная работа всех подсистем.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) обеспечивает выполнение арифметических и/или логических операций над данными в соответствии с исполняемой командой программы.

В современных вычислительных машинах устройство управления и АЛУ объединены в единую подсистему вычислительной машины, называемую центральным процессором (ЦП, CPU); технически они так же выполняются в виде одного устройства.

Ключевым недостатком Фоннеймоновской структуры является «жёсткость» связей между её подсистемами, что практически не позволяет модифицировать любую техническую реализацию такой вычислительной машины.

В силу этого недостатка, классическая Фоннеймоновская архитектура в технике PC никогда не использовалась. В персональных компьютерах используется вариант Фоннеймоновской вычислительной машины, построенной по архитектуре, основанной на общей шине.

Особенность этой системы является то, что все подсистемы компьютера взаимодействуют друг с другом, пересылая сигналы всех видов (сигналы данных, команд и управления) через единую общую среду – общую шину. Такой подход обеспечивает удобную и простую модернизацию компьютера путём частичной заменой отдельных подсистем, не затрагивая его оставшиеся части.

При использовании общей шины, в каждый момент времени сигналы в неё может передавать только одна единственная подсистема PC.

Поскольку основную нагрузку на шину создают обмены сигналами между процессором и основной памяти (порядка 90% пропускной способности шины), на долю устройств ввода-вывода и вторичной памяти остаётся незначительная часть ресурсов общей шины. В ряде случаев, этих оставшихся ресурсов шины бывает явно не достаточно.

При выводе больших массивов данных на видео систему для отображения качественных картинок. Для разрешения проблем нехватки ресурсов одной шины, был осуществлён переход к архитектуре PC, использующей несколько групп шин разного назначения.

Корпуса системных блоков персональных компьютеров

Корпус системного блока – важная часть PC, обеспечивающая размещение в нем большинства подсистем вычислительной машины.

Существует несколько основных видов корпусов. Среди них чаще других используются корпуса типа “Tower” в виде параллелепипеда, стоящего на рабочей поверхности меньшей гранью. В рамках этого типа существует много разновидностей, различающихся размерами и, соответственно, возможностью размещения внутри большего или меньшего числа узлов.

Для обеспечения возможности размещения, подключения и совместной работы подсистем PC, они должны соответствовать вполне определённому форм-фактору. Под форм-фактором принимается совокупность конструктивных параметров узлов, соответствие которым обеспечивает возможность взаимного соединения, подключения и работы узлов PC, независимо от их производителя. Самым популярным форм-фактором корпусов типа башен является форм-фактор ATX.

Основными преимуществами ATX является:

1. Удобство компоновки узлов внутри, обеспечивающее лёгкий доступ к съёмным элементам

2. Хорошие условия охлаждения наиболее нагретых частей

3. В корпусах ATX выключатель электропитания размещён на задней панели, а на передней панели располагается только кнопка логического слаботочного управления. Благодаря этому внутри корпуса отсутствуют провода, находящиеся под напряжением 220В.

Для современных десктопов характерна небольшая высота корпуса.