Центральный процессор

В состав современного ПК могут входить несколько различных процессоров, каждый из которых ориентирован на выполнение определенного набора функций. Например, процессор ввода и вывода ориентирован на выполнение операций, связанных с обменом данными с внешними устройствами. Арифметический процессор снабжен набором специальных команд, повышающих эффективность выполнения арифметических операций, в частности операции с плавающей запятой. Среди этих процессоров особое место занимает так называемый центральный процессор, управляющий работой всего компьютера в целом и отсюда основной объем вычислительных операций.

Одной из главных характеристик процессора является его быстродействие. Самым простым показателем быстродействия процессора является тактовая частота (МГц).

Значение 1 МГц соответствует 1 миллиону переключений (колебаний) генератора синхросигналов процессора. Естественно, если с увеличением тактовой частоты быстродействие процессора увеличивается. Но одновременно повышается температура процессора.

Следует заметить, что увеличение тактовой частоты имеет определенный передел, так как скорость распространения электрических сигналов в проводящей среде конечна.

Но производительность рабочей станции зависит не только от быстродействия центрального процессора, но и других устройств (локальная сеть жесткого диска, видеосистема).

Память

В современных рабочих станциях, как правило, используется несколько видов памяти, различной между собой по функциональному назначению, объему и быстродействию. Быстродействие памяти и ее размер оказывает существенное влияние на производительность рабочей станции. В первую очередь это касается оперативной памяти, называемой также ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Оперативная память предназначена для хранения информации, с которой непосредственно работает процессор во время выполнения программ. В оперативной памяти хранится основная часть (ядро) операционной системы, выполняемые в настоящий момент программы и данные к ним. Количество оперативной памяти, необходимое рабочей станции, зависит от размера и сложности операционной системы и приложений, которые предполагается выполнять на ней. Каждая рабочая станция выделяет некоторую часть оперативной памяти тем компонентам сетевой операционной системы, к которым она должна обратиться локально.

Оставшаяся часть оперативной памяти используется для размещения приложений, а также данных, обрабатываемых этими приложениями. Оперативная память является достаточно быстродействующим устройством, поэтому максимальная производительность рабочей станции достигается при размещении всего необходимого программного обеспечения в ее оперативной памяти. При недостаточном объеме оперативной памяти часть информации располагается на жестком диске рабочей станции или сетевом сервере. В последнем случае увеличивается объем передаваемой по сети информации и, соответственно, время вычислений.

Современное программное обеспечение часто использует виртуальную память, - если выясняется, что доступной оперативной памяти недостаточно, блоки кода и данных приложений сохраняются во временных файлах на жестком диске компьютера. Затем, если необходимо, команды, сохраненные на жестком диске, будут заменять оперативной памяти некоторые, неиспользуемые в данный момент команды. Реализация режима виртуальной памяти позволяет программному обеспечению функционировать в системе с ограниченным объемом оперативной памяти. Естественно, это приводит к снижению производительности рабочей станции.

Конструктивно современная оперативная память представляет собой небольшую печатную плату, на которой располагаются микросхемы памяти. Такие печатные платы с размещенными на них микросхемами называются модулями памяти (MM – Memory Module). Существуют различные варианты исполнения одного из наиболее распространенных видов модуля памяти – SIMM (Single Inline Memory Modules – одиночные встроенные модули памяти).

Модули памяти помещаются в специальные разъемы на системной плате рабочей станции. В зависимости от числа используемых контактов, модули памяти могут быть короткими и длинными. Естественно, разъемы на системной плате должны быть совместимы с соответствующим модулем памяти. В силу ряда технологических причин первоначально использовались короткие модули памяти, которые в последствии были заменены на длинные модули памяти с соответствующим увеличением их объема. В настоящее время на смену модулям SIMM приходят модули DIMM (Dual Inline Memory Modules – двойные встроенные модули памяти), которые значительно превосходят модули SIMM по объему и быстродействию. Быстродействие памяти определяется временем доступа к данным (считывания данных) и измеряется в наносекундах (нс); чем это значение меньше, тем быстрее работает модуль памяти.

Модули памяти, как и другие внешние элементы, помещаются в специальные разъемы системной платы.