2.2 Логическое устройство компьютера

1) Микропроцессор (центральный мп) – программно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации под управлением программы, находящейся в оперативной памяти.

Конструктивно это большая интегральная схема, представляющая собой кремниевый кристалл в пластмассовом, керамическом (металлокерамическом) корпусе, на котором расположены выводы для приема и выдачи электрических сигналов.

Основные функции – выполнение вычислений, пересылка данных между внутренними регистрами, управление ходом вычислительного процесса. Он взаимодействует с оперативной памятью и контроллерами системной платы.

Состав МП:

- центральное устройство управления;

- арифметико-логическое устройство;

- внутренняя регистровая память;

- КЭШ-память;

- схемы управления системной шиной и др.

Основные характеристики МП:

- модель (отличаются модификацией процессоров)

Фирма INTEL: 8086, 80286, 80386 SX, 80386, 80486, Pentium, PentiumPro, Pentium II-III-IV, Celeron, Xeon. (различия между Pentium и Celeron – размером КЭШ-памяти). Они приведены в порядке возрастания производительности и цены.

Компания AMD: Athlon, Duron, Opteron.

Фирма Apple: PowerPC

Фирма Digital: Alpha (в мини-ЭВМ, суперкомпьютерах).

Фирма Cyrix: MediaGX

Фирма IBM: IBM PC AT.

- тактовая частота – это количество тактов (элементарных операций), производимых процессором за 1 секунду. Измеряется в МГц, ГГц. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность.

Процессор Pentium имеет – 60 МГц - 2,4 ГГц.

Процессор Intel Xeon имеет - 2,4 - 3,0 ГГц (в будущем - 3,4 ГГц миллиарда операций в 1 с).

- разрядность – это количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Современные процессоры имеют разрядность 64, т.е. имеют 64-разрядную шину данных (за один такт он обрабатывает 64 бита).

2) Математический сопроцессор – специализированная интегральная микросхема, работающая во взаимодействии с центральным процессором.

Предназначен для выполнения сложных математических и физических операций с плавающей точкой, задач моделирования, для работы с трехмерной графикой, электронными таблицами, издательскими пакетами.

3) Память.

ЗУ ПК (память) предназначены для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины.

Характеристики памяти:

- объем хранимой информации;

- время доступа к памяти (секунды);

- плотность записи информации (бит/см²).

ПК имеют 4 иерархических уровня памяти: микропроцессорную память, регистровую КЭШ-память, основную память, внешнюю память.

Основная память:

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

ПЗУ - ROM (Read Only Memory) служит для хранения постоянной программной и справочной информации, позволяет оперативно считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию нельзя). Функция - хранение BIOS (базовая система ввода-вывода). В BIOS содержится SETUP – программа настройки конфигурации компьютера.

ОЗУ (RAM) служит для оперативной записи, хранения, считывания информации (программ и данных). Конструктивно представляет собой набор микросхем, размещенных на одной плате. От объема оперативной памяти зависит работа компьютера с той или иной программой (256-512 Мб).

Достоинства ОЗУ - высокое быстродействие, возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно.

Недостаток ОЗУ – энергозависимость. Невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины.

Внешняя память. Относится к внешним устройствам ПК. В ней хранится все программное обеспечения компьютера. Внешняя память содержит – НЖМД, НГМД, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD, флэш-память.

Назначение – хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в ОЗУ.