Информатика_2012_ГеоФак_часть_1

5.Сверхбольшие интегральные схемы (1985).

СБИС ≈ процессор.

6.Голосовое общение с ПК,

доступность для неподготовленного пользователя.

7. Самообучающиеся и самопрограммируемые ПК.

Отсутствие необходимости разработки программ, достаточность формулировки задачи.

Типы и назначение компьютеров

Типы компьютеров:

суперкомпьютеры; серверы; микропроцессоры; персональные компьютеры.

Суперкомпьютер:

специальный тип компьютера, созданный в 1960 – 1970 гг. для решения сложных вычислительных задач.

СК выполняет несколько операций параллельно. Cray Research – одна из ведущих компаний. Сеймур Крей – основатель.

Середина 70-х годов:

СК Cray-1 с быстродействием в сотни млн. оп/сек. «Бублик» диаметром < 2 м. Дополнительные компьютеры для общения с человеком и передачи данных.

Суперсервер: централизация данных, доступ к ним большого количества потребителей.

Микропроцессор:

компьютер в миниатюре (обрабатывающий блок, блок управления и память). Многие устройства ПК (контроллеры, дисководы, мониторы...) содержат МП.

МП получили распространение в технике (управление двигателем автомобиля: экономия расхода топлива, ограничение максимальной скорости, контроль исправности и т.п.).

Персональный компьютер –

компьютер, на котором может одновременно работать один пользователь. ПК имеет одно рабочее место.

IВМ – совместимые ПК

ПК различных производителей, созданные по стандарту IВМ PC, и собранные из деталей, выпускаемых независимыми фирмами.

Условие:

детали должны удовлетворять определенному стандарту.

Аппаратная совместимость:

комплектующие детали, изготовленные различными фирмами,

являются взаимозаменяемыми.

Программная совместимость:

программы, разработанные на одном ПК, правильно работают и на другом.

IBM – совместимые ПК выпускаются

не только фирмой IВМ,

но и другими фирмами.

Некоторые ПК фирмы IВМ не являются IВМ – совместимыми.

Например,

ПК серии PS/2 несовместимы с IBM PC на аппаратном уровне, но совместимы на программном.

ПК Macintosh фирмы Аррlе несовместимы с IВМ PC.

Cовместимость сверху-вниз:

последующие версии программ должны выполнять функции предыдущих версий. Обратное не верно.

Принцип открытой архитектуры:

ПК собирается из комплектующих, выпускаемых различными фирмами в соответствии с определенными стандартами.

Стандарты опубликованы и информационно доступны. Пользователь самостоятельно комплектует ПК,

адаптируя его к своим требованиям.

Архитектура ПК

1. Материнская плата –

основная плата ПК, на которой размещаются:

Процессор –

главная микросхема для выполнения операций;

ChipSet – набор микросхем,

управляющих работой внутренних устройств ПК;

Шины – наборы проводников для обмена сигналами между устройствами ПК;

Оперативная память (ОЗУ) – набор микросхем для временного хранения данных;

Постоянная память (ПЗУ) – микросхема для длительного хранения информации;

Слоты –

разъемы для подключения дополнительных устройств.

2. Системная шина (магистраль)

Контроллер –

микросхема, связывающая отдельные устройства с магистралью.

Драйвер –

программа, обслуживающая устройство (клавиатуру, принтер …). Шина данных: разрядность ШД = разрядности ЦП.

Режимы работы ЦП ↔ ШД:

запись (чтение) данных из ОЗУ, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода. Двунаправленность.

Адресная шина:

передача кода адреса от процессора к устройствам.

Однонаправленность.

Шина управления:

передача сигналов, синхронизирующих взаимодействие устройств,

участвующих в обмене информацией.

3. Центральный процессор

Состав:

Внутренняя память ─ регистры

Арифметическо – логическое устройство (АЛУ)

Устройство управления (УУ).

Назначение:

управление устройствами ПК и выполнением программ.

Характеристики:

Рабочее напряжение

Разрядность Тактовая частота

Тип Размер кэш-памяти

Рабочее напряжение:

5 Вольт в Intel 80286 – 80486

3,3 Вольта в Intel Pentium

Менее 2 Вольт ― в современных ЦП

Размеры ↔ скорость передачи сигнала ↔ Мах напряжение

Разрядность:

количество одновременно обрабатываемых бит информации.

ЦП Intel 80286 – 16 разрядный,

Intel 80386 и последующие – 32 разрядные, современные ЦП – 64 разрядные,

Тактовая частота:

количество элементарных операций (тактов), выполняемых в 1 секунду.

ЦП Intel 80286: 4 – 5 МГц,

современные ЦП: 2 – 3 ГГц.