Наполнение системного блока

Металлический радиатор с вентилятором, расположенный рядом с блоком питания, – это система охлаждения процессора, называемая кулером. Кулер устанавливается для того, чтобы обеспечить нормальный температурный режим работы процессора, поскольку перегрев приведёт к его повреждению. На сегодняшний день существует великое множество разновидностей кулеров, от простейших до монструозных конструкций

Физика компьютеров. 2011. Л.А.

Кулер или радиатор охлаждения Золоторевич

Соответственно, под кулером находится центральный процессор (центральное процессорное устройство,

ЦПУ, по-английски – CPU). Процессор производит

вычисле- ния, которые запрашивают

няемые программы, тем реализуя функциональность компьютера.

Без процессора компьютер работать не потому как нечему будет лять всеми остальными

мами компьютера. Процессор устанавливается в специальный разъём – сокет (socket).

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

На материнской плате можно найти одинаковые длинные

тонкие разъёмы, предназначенные для установки оперативной памяти (оперативное запоминающее

устройство, ОЗУ, по-английски – RAM). В эти разъёмы, называемые слотами DIMM, вставляются модули оперативной памяти, минимум один. В оперативной памяти хранятся данные и команды, которые в ближайшее время могут понадобиться для вычислений передачи другим подсистемам жёсткому диску и т. п.). Оперативная передаёт информацию на порядки быстрее, чем накопители (жёсткие диски или оптические накопители), нужна для обеспечения непрерывнос ти вычислений без задержек на

чение данных. Без оперативной также

компьютеров

Золоторевич

В специальный разъём на материнской плате устанавливается видеокарта – устройство, предназначенное для обработки и вывода на устройство отображения (например, монитор) графической информации (интерфейса операционной системы и программ, видео и так далее). Существуют материнские платы, в состав которых уже входит несложный видеоадаптер. В таком случае требуется, если не нужна компьютера в обработке графики

Физика компьютеров Золоторевич

В специальные разъёмы на материнской плате могут устанавливаться дополнительные платы, называемые платами расширения. Это может быть всё что угодно, начиная от звукового контроллера и заканчивая специализированными устройствами типа спутникового DVB-тюнера.

Звуковая карта

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

Сетевая плата, установленная в PCI-слот:

Золоторевич

За хранение информации отвечает жёсткий

диск, представляющий собой несколько

магнитных пластин со считывающими головками, заключённых в металлический корпус.

Внешний вид жёсткого диска

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

Оптические накопители предназначены для считывания и записи информации стандартов CD, DVD, а также стандартов Blu-ray и HD-DVD, отличающихся высокой ёмкостью.

Внешний вид привода оптических дисков

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

За исключением некоторых компонентов, большинство

деталей компьютера представляют собой

интегральные микросхемы, размещённые на

печатных платах из текстолита и связанные огромным количеством металлизированных проводников-дорожек. Поэтому эти компоненты нужно защищать от попадания влаги (приводит к замыканию или окислению контактов), перегрева (нарушает целостность проводников и изоляции), механических повреждений. Ещё почти все компоненты компьютера боятся статического электричества, которое иногда накапливается на нас. Поэтому перед тем как прикоснуться к любой части компьютера, прикоснитесь к чему-либо металлическому, чтобы снять статический заряд с рук.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

21

Компьютер – это

1) комплекс программно-технических средств:

Software + Hardware

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

22

Характеристики компьютера

Быстродействие;

Производительность;

Надежность;

Отказоустойчивость;

Достоверность;

Точность;

Емкость памяти;

Габариты;

Стоимость;

Особенности эксплуатации;

Характеристики функциональных модулей

ивозможность их расширения;

Состав ПО.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

23

Быстродействие

MIPS (Million Instructions Per Second — миллион операций

в секунду).

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

24

Недостатки оценки MIPS

*** набор команд современных микропроцессоров может включать сотни команд, значительно

отличающихся друг от друга длительностью выполнения;

***значение MIPS и значение производительности могут противоречить друг другу, когда оцениваются разнотипные вычислители (например, ЭВМ, содержащие сопроцессор для чисел с плавающей точкой и без такового).

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

25

Быстродействие

MFLOPS (Million Floating Point Operations Per Second — миллион операций с плавающей точкой

в секунду).

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

27

Надежность

это способность ЭВМ при

определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного времени (стандарт ISO (Международная организация стандартов) -2382/14-78).

наработка на отказ.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

28

Отказоустойчивость

это параметр, характеризующий

способность системы продолжать работу при возникновении отказов.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

29

.

Точность

возможность различать почти равные значения

(стандарт ISO 2382/2-76). Точность получения результатов обработки существенно определяется разрядностью ЭВМ

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

30

.

Программными способами диапазон представления и обработки данных может быть увеличен в несколько раз, что

позволяет достигать очень высокой точности.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

31

Достоверность

характеризуется вероятностью получения безошибочных результатов. Обеспечивается аппаратно-программными средствами контроля самой ЭВМ.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

32

Классификация средств вычислительной техники

1)Аналоговые

2)Цифровые

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

33

Цифровые ЭВМ [I]

-суперЭВМ;

-большие ЭВМ;

-средние ЭВМ;

-персональные и профессиональные ЭВМ;

-встраиваемые микропроцессоры.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

34

суперЭВМ

для решения крупномасштабных вычислительных задач, для обслуживания крупнейших информационных банков данных;

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

35

большие ЭВМ

(mainframe)

для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров;

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

37

персональные и

профессиональные ЭВМ

позволяют удовлетворять индивидуальные потребности пользователей.

На базе этого класса ЭВМ строятся автоматизированные рабочие места (АРМ) для специалистов различного уровня;

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

38

встраиваемые

микропроцессоры

(микропроцессорные системы), осуществляющие автоматизацию управления отдельными устройствами и механизмами.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

39

[II]мощные машины и

вычислительные системы для управления сетевыми хранилищами информации;

кластерные структуры;серверы;рабочие станции;

сетевые компьютеры.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

40

Мощные машины и

вычислительные

системы

предназначаются для обслуживания

крупных сетевых банков данных и банков знаний.

По своим характеристикам их можно отнести к классу суперЭВМ, но в отличие от них они являются более специализированными и ориентированными на обслуживание мощных потоков информации.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

41

Кластерные структуры

представляют собой многомашинные распределенные вычислительные системы, объединяющие несколько серверов. Это позволяет гибко управлять ресурсами сети, обеспечивая необходимую производительность, надежность, готовность и другие характеристики.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

42

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

43

Термин “рабочая станция”

отражает факт наличия в сетях абонентских пунктов, ориентированных на работу профессиональных пользователей с сетевыми ресурсами. Этот термин как бы отделяет их от ПЭВМ, обеспечивающих работу основной массы непрофессиональных пользователей, работающих обычно в автономном режиме.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

44

Сетевые компьютеры

представляют собой упрощенные персональные компьютеры, вплоть до карманных ПК.

Их основным назначением является

обеспечение доступа к сетевым информационным ресурсам. Вычислительные возможности у них достаточно низкие.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

45

Этапы развития ЭВМ

1)1833 г. – английский математик Ч. Бэббидж высказал идею выполнять арифметические вычисления по программе.

2)1942 г. – в Германии (К. Цюзе) и в 1944 г. в США построены первые вычислительные машины на реле.

3)1945 г. – американский математик Дж. фон Нейман существенно развил идею программного управления вычислительным процессом, сформулировал принцип хранимой в памяти

программы.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

46

Сущность «Неймановских Принципов» (принципы Неймана-Лебедева)

1. Не десятичная, а двоичная система счисления.

2.Программа должна размещаться в одном из блоков компьютера - в запоминающем устройстве.

3.По форме представления команды и числа однотипны.

4.Иерархическая организация памяти.

5.Арифметическое устройство компьютера конструируется на основе схем, выполняющих

операцию сложения.

6.Параллельный принцип организации

вычислительного процесса (операции над двоичными кодами осуществляются одновременно над всеми разрядами).

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

47

Первые ЭВМ

с программным управлением и с хранимой в памяти программой появились практически одновременно:в 1945 г. в США;в 1951 г. в СССР в Киеве под рук.

С. Лебедева;в Англии.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

48

Поколения ЭВМ

определяется совокупностью взаимо- связанных и взаимообусловленных существенных особенностей и характеристик,

используемых при построении машин, конструктивно-технологической

(в первую очередь, элементной) базы и реализуемой в машине архитектуры.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

49

Поколения ЭВМ

1)Первое поколение- начало 50-х годов - на электронных лампах (5-8 тыс. оп/сек);

2)Второе поколение- конец 50-х годов - на полупроводниковых приборах (30 тыс. оп/сек):

Минск-2, Минск-22, Минск-32, Урал-10, БЭСМ-4, М-220; БЭСМ-6 (1 млн. оп/сек); Минск-32

3) Третье поколение- средина 60-х годов – на интегральных схемах (5 млн. оп/сек): IBM-386, Урал-16 (Пенза).

Переход на ЭВМ серии ЕС!!!

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

50

УПЧ УВПК

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

51

Поколения ЭВМ

4) Четвертое поколение - на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС).

**Микропроцессоры

**МикроЭВМ

**Персональные ЭВМ

**Многопроцессорные вычислительные системы (сотни млн. оп/сек)

**Многопроцессорные управляющие комплексы повышенной надежности с автоматической реконфигурацией

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

52

Поколения ЭВМ

5) Пятое поколение-

акцент на новые архитектуры;

искусственный интеллект;

новые технологии производства;

применение языков с повышенными возможностями манипулирования символами;

новые способы и устройства

ввода-вывода.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

53

Основные определения

1)Вычислительная система - совокупность одного и более компьютеров или процессоров, программного обеспечения и периферийного оборудования, организованная для совместного выполнения информационно-вычислительных процессов.

2)Вычислительная (информационно- вычислительная) сеть - более правильным термином является "информационная сеть", ибо вычислительные процессы превалируют над информационными лишь в локальных

вычислительных сетях, да и то довольно редко.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

54

Основные определения

3)Архитектура ЭВМ (системы) - это совокупность свойств компьютера (системы), существенных для программиста и пользователя.

4)Структура системы - состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы.

Если отдельные элементы системы разнесены по разным уровням и внутренние связи между элементами организованы только от вышестоящих к нижестоящим уровням и наоборот, то говорят об иерархической структуре системы.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

55

5) Система (от греч. systema - целое, составленное из частей соединение) - это совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

6) Элемент (компонент) системы - часть системы,

имеющая определенное функциональное назначение. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из более простых взаимосвязанных элементов, часто называют подсистемами.

7) Организация системы - внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия элементов системы, проявляющаяся, в частности, в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич

56

В 21 веке основным предметом труда становится информация.

Уровень развития общества, его обороноспособность и независимость определяются уровнем развития

микроэлектроники и уровнем использования компьютеров.

Физика компьютеров. 2011. Л.А. Золоторевич