Основу ПК составляет системный блок, в котором размещены:
микропроцессор (МП);
блок оперативного запоминающего устройства (ОЗУ);
постоянного запоминающего устройства (ПЗУ); долговременной памяти на жёстком магнитном диске (Винчестер);
устройства для запуска компакт-дисков (CD) и дискет (НГМД).
Там же находятся платы: сетевая, видеопамяти, обработки звука, модем (модулятор-демодулятор), интерфейсные платы, обслуживающие устройства ввода-вывода: клавиатуры, дисплея, "мыши", принтера и др.
Все функциональные узлы ПК связаны между собой через системную магистраль, представляющую из себя более трёх десятков упорядоченных микропроводников, сформированных на печатной плате.Микропроцессор служит для обработки информации: он выбирает команды из внутренней памяти (ОЗУ или ПЗУ), расшифровывает и затем исполняет их, производя арифметические и логические операции. Получает данные из устройства ввода и посылает результаты на устройства вывода. Он вырабатывает также сигналы управления и синхронизации для согласованной работы его внутренних узлов, контролирует работу системной магистрали и всех периферийных устройств. Упрощённая схема микропроцессора представлена на нижней схеме (выделена штриховой линией с надписью ЦП). В его состав входят: арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции над двоичными числами; блок регистров общего назначения (РОН), используемых для временного хранения обрабатываемой информации (R0 - R5), указателя стека (R6) и счётчика команд (R7); устройство управления (УУ), определяющее порядок работы всех узлов микропроцессора. Одной из важнейших характеристик микропроцессора является его разрядность, определяемая числом разрядов АЛУ и РОН. Современные микропроцессоры имеют 16- , 32- и 64-разрядную длину двоичного числа, а также до 200 и более различных внутренних команд.
11. Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:
1. производительность, быстродействие, тактовая частота. Производительность современных ЭВМ измеряют обычно в миллионах операций в секунду;
2. разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. Разрядность - это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК;
3. типы системного и локальных интерфейсов. Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды;
4. емкость оперативной памяти. Емкость оперативной памяти измеряется обычно в Мбайтах. Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имеющей емкость меньше 16 Мбайт, просто не работают либо работают, но очень медленно;
5. емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера) . Емкость винчестера измеряется обычно в Гбайтах;
6. тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках. Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках, использующие дискеты диаметром 3,5 дюйма, имеющие стандартную емкость 1,44 Мб;
7. наличие, виды и емкость кэш-памяти. Кэш-память - это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах. Наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность персонального компьютера примерно на 20%;
8. тип видеомонитора и видеоадаптера;
9. наличие и тип принтера;
10. наличие и тип накопителя на компакт дисках CD-ROM;
11. наличие и тип модема;
12. наличие и виды мультимедийных аудиовидео-средств;
13. имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;
14. аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ. Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин;
15. возможность работы в вычислительной сети;
16. возможность работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим) ;
17. надежность. Надежность - это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции;
18. стоимость;
19. габаритами вес.
12 . Виды портативных персональных компьютеров . Сегодня на рынке существуют портативные системы трех основных категорий: laptop, notebook и subnotebook. Несколько в стороне стоят КПК (карманные персональные компьютеры. Определение таких систем не очень четкие, основаны они главным образом на размере и весе; эти характеристики имеют прямое отношение к возможностям системы, поскольку, чем больше корпус, тем более компонентов в него можно вложить.Поэтому неудивительно, что некоторые производители портативных компьютеров иногда "неверно называют" категории систем, выпускаемых - лэптоп называют ноутбуком или наоборот. Ниже рассмотрим все стандарты портативных систем.
Лэптоп . Так назывались первые портативные компьютеры. Сейчас лэптопами именуют самые портативные системы. Типичный ноутбук весит более 3 кг и имеет размер более 23 30 5 см. Появление на современном рынке экранов больших размеров привело к увеличению размеров (кроме высоты, которая в отдельных моделях уменьшилась) портативных компьютеров. Будучи когда-то наименьшими компьютерами, сейчас ноутбуки становятся суперсовременными машинами, по возможностям и производительности сравнимыми с настольными системами.Пример - портативный Pentium 4, собранный с использованием комплектующих обычных настольных компьютеров. Преимущества такой системы в уменьшении цены по сравнению с полностью функционально аналогичного ноутбука, повышения удобства в работе. Ограничения в использовании – условная мобильность, такая система более предназначена для максимального удобства рабочего стола менеджера.Во многих случаях ноутбуки представляются производителями как замена настольных систем, или как переносные мультимедийные системы для презентаций ("Дорожные системы"). Большие активно-матричные дисплеи с объемом оперативной памяти от 32 до 512 Мбайт, жесткие диски емкостью от 20 Гбайт и более, накопители CD-ROM и DVD, встроенные акустические системы, средства коммуникации и порты для подключения внешнего дисплея, накопителей и звуковых систем - вот те компоненты, которые включены в многих современных лэптоп-систем. Кроме того, некоторые "продвинутые" модели также содержат комбинированный дисковод DVD-CD/RW и устройство беспроводной связи Wi-Fi.Большинство лэптопов поставляются с стыковочным оборудованием, позволяет применять их в качестве "домашней базы" - подключаться к компьютерной сети и использовать полноразмерные монитор и клавиатуру. Для человека, постоянно разъезжает, это гораздо лучше, чем иметь отдельную настольную портативную систему, что требует постоянной синхронизации данных. Хотя, конечно, за все приходится платить: стоимость самых мощных лэптопов сейчас более чем вдвое превышает стоимость аналогичных настольных систем.
Нетбук . Целью разработчиков портативных систем этого типа были создание компьютера, по всем параметрам меньше, чем ноутбук. Нетбук весит 2-3 кг, имеет меньший, чем у ноутбука, дисплей с более низкой разрешающей способностью и мультимедиа-возможностями (но не стоит считать эти машины слабыми). Жесткие диски и память у многих из них никак не меньше, чем ноутбуки, а большинство даже содержат CD-ROM и звуковые адаптеры. Разработаны не как замена, а скорее как дополнение к настольной системы, нетбуки вряд ли поражают своими возможностями, но они полнофункциональными дорожными компьютерами. Для нетбуков существует большой выбор дополнительных устройств и аппаратных конфигураций, поскольку они предназначены для широкого круга пользователей - от профессионалов до торговых агентов, которые используют самый минимум функций.
Субноутбук . Субноутбук значительно меньше своих собратьев. Он прекрасно подойдет путешественнику, которому не нужны расширенные возможности больших и слишком тяжелых машин, но необходимая функциональность настольного компьютера в дороге и возможности подключения к офисной сети.В конструкции субноутбуков обычно отсутствует внутренний дисковод гибких дисков, но иногда есть разъем для подключения внешнего дисковода. Накопителей CD-ROM и других громоздких компонентов в нем также нет, однако есть сравнительно большой высококачественный дисплей, значительный дисковое пространство и полноразмерная (по стандартам портативных ПК) клавиатура для этих машин не редкость. Некоторые модели субноутбуков (например, IBM THINKPAD 570) оснащены специальным модулем, с помощью которого можно подключить "отсутствует оборудования ", например, накопитель CD-ROM или DVD.Существуют субноутбуки, предназначенные специально для "крутых" людей (Таких, как высший управленческий персонал), которые используют в основном электронную почту и средства планирования и при этом хотят иметь легкую, изящную и впечатляющую систему. Стоимость таких систем находится на уровне (Или выше) лэптопов. Примером может быть субноутбук Acer Pentium III (Частота процессора 1,13 МГц) или Acer Pentium IV (частота процессора 1,2 МГц) с объемом жесткого диска 20 ГБ приблизительным размерам 25 15 2 см.
Палмтопы . Эта категория появилась на рынке сравнительно недавно. Название этих компьютеров вполне соответствует их размерам - они могут поместиться на ладони. К этой категории портативных систем не относятся сетевые персональные помощники или системы под управлением Windows CE. Палмтопы – это полно функциональный компьютер с операционной системой как в настольных моделей. Клавиатура палмтопы зачастую представляет собой основной набор клавиш, причем меньшего размера. Поэтому такие компьютеры наилучшим подходят для отправки электронной почты или факса в пути, для решения других небольших задач.Типичным представителем палмтопы можно назвать серию компьютеров Libretto, выпускаемых компанией Toshiba (по более современной классификации их относят к субноутбуков). Такой компьютер весит около 700 граммов, имеет экран 8 дюймов, а в небольшую клавиатуру интегрирован устройство указания trakpoint. Такой палмтопы уступает по производительности другим типам портативных компьютеров, но имеет одно преимущество - на нем можно установить операционную систему Windows и все необходимые приложения.
Карманные ПК . Это компьютеры и органайзеры, которые могут разместиться управляемые системами Palm OC, Windows CE, Pocket PC, EPOC. Они могут быть клавиатурными (Handheld PC) и без клавиатурными (Palm size PC). Кроме того, существуют смартфоны - сочетание карманного компьютера и мобильного телефона. Такие компьютеры не являются полноценными в том смысле, что для обмена данным требуют подключения к стационарной машиной.Технологии мобильных компьютерных систем. Времени, когда слово "Портативный" означало "кейс с ручкой", портативные компьютеры, как и их настольные предшественники, очень изменились. Сегодняшние портативные системы могут конкурировать с настольными почти во всем. Многие компании предлагают их мобильным пользователям как основные компьютеры.
4.Тенденции развития вычислительной техники
По мнению специалистов, в первом десятилетии XXI в. будут повышаться значимость программного обеспечения, возрастание проблем его совместимости и обеспечения безопасности.
Среди операционных систем дальнейшее развитие получат системы Linux и Windows. С точки зрения конечного пользователя, уже в ближайшие годы должны произойти серьезные изменения в стиле его общения с компьютером. Во-первых, будет шире использоваться графический ввод данных, в том числе в режиме автоматического распознавания рукописного ввода. Во-вторых, будет использоваться голосовой ввод - сначала для управления командами, а потом будет осваиваться и автоматическая оцифровка речи. Для решения вышеуказанных задач будут разрабатываться соответствующие внешние устройства.
Огромное значение в будущем будут иметь работы в области интеллектуальной обработки неструктурированных данных, в первую очередь текстов, а затем графики, звука, видео.
Одним из наиболее перспективных направлений развития вычислительной техники является реализация концепции сетевых вычислений, использующая идею привлечения для вычислений свободных ресурсов компьютеров. Эта концепция получила название Grid и включает в себя пять ключевых пунктов:
Применение открытых стандартов;
Объединение разнородных систем;
Совместное использование данных;
Динамическое выделение ресурсов;
Объединение вычислительных сетей множества предприятий и организаций.
Развитие ЭВМ будет идти по пути создания оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой, представляющих собой распределенную сеть большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.
Дальнейшее развитие получат переносные персональные компьютеры с беспроводным подключением к глобальной сети Интернет.
Следует отметить, что развитие вычислительной техники всецело зависит от тенденций развития мировой экономической системы.
Лекция № 6 История развития вычислительной техники
Лекция № 3 Поколения и классификация ЭВМ
1.Поколения вычислительной техники
Выделяют пять поколений ЭВМ.
Первое поколение (1945-1954) характеризуется появлением техники на электронных лампах. Это эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и создавались с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютеров были такими, что они нередко требовали отдельных зданий.
Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до настоящего времени лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика - наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.
Во втором поколении (1955-1964) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и барабаны - прототипы современных жестких дисков. Все это позволило сократить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали производиться на продажу.
Но главные достижения этой эпохи относятся к области программ. Во втором поколении впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Два этих важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров.
При этом расширялась сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике, поскольку компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже начали компьютеризировать свою бухгалтерию, предвосхищая этот процесс на двадцать лет.
В третьем поколении (1965-1974) впервые стали использоваться интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (микросхемы). В то же время появилась полупроводниковая память, которая и до настоящего времени используется в персональных компьютерах в качестве оперативной.
В те годы производство компьютеров приняло промышленный размах. Фирма IBM первой реализовала серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ. Еще в начале 1960-х гг. появились первые миникомпьютеры - маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Мини-компьютеры были первым шагом на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 1970-х гг.
Между тем количество элементов и соединений, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 1970-е гг. интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов.
В 1971 г. фирма Intel выпустила первый микропроцессор, который предназначался для только появившихся настольных калькуляторов. Это изобретение произвело в следующем десятилетии настоящую революцию. Микропроцессор является главной составляющей частью современного персонального компьютера.
На рубеже 1960 -70-х гг. (1969) появилась первая глобальная компьютерная сеть ARPA, прототип современной сети Интернет. В том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое главенствующее положение.
Четвертое поколение (1975 -1985) характеризуется небольшим количеством принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс шел в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, прежде всего, за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.
Самая главная новация четвертого поколения - это появление в начале 1980-х гг. персональных компьютеров. Благодаря им вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Несмотря на то, что персональные и мини-компьютеры по-прежнему по вычислительной мощности отстают от солидных машин, большая часть новшеств, таких как графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети, связана с появлением и развитием именно этой техники.
Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют в компьютерном мире, как было раньше.
Некоторые характеристики вычислительной техники четырех поколений приведены в
|
Характеристика |
Положение |
|||
|
первое |
второе |
третье |
четвёртое |
|
|
Основной элемент |
Электронная лампа |
Транзистор |
Интегральная схема |
Большая интегральная схема |
|
Количество ЭВМ в мире, шт. |
Десятки тысяч |
Миллионы |
||
|
Размер ЭВМ |
Значительно меньший |
Десятки тысяч |
Микро ЭВМ |
|
|
Быстродействие (условное) операций/ с |
Несколько единиц |
Несколько десятков единиц |
Несколько тысяч единиц |
Несколько десятков тысяч единиц |
|
Носитель информации |
Перфокарта, перфолента |
Магнитная лента |
Гибкий диск |
|
Пятое поколение (1986 г. до настоящего времени) в значительной мере определяется результатами работы японского Комитета научных исследований в области ЭВМ, опубликованными в 1981г. Согласно этому проекту ЭВМ и вычислительные системы пятого поколения кроме высокой производительности и надежности при более низкой стоимости с помощью новейших технологий должны удовлетворять следующим качественно новым функциональным требованиям:
обеспечить простоту применения ЭВМ путем реализации систем ввода/вывода информации голосом, а также диалоговой обработки информации с использованием естественных языков;
обеспечить возможность обучаемости, ассоциативных построений и логических выводов;
упростить процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ по спецификациям исходных требований на естественных языках;
улучшить основные характеристики и эксплуатационные качества вычислительной техники для удовлетворения различных социальных задач, улучшить соотношения затрат и результатов, быстродействия, легкости, компактности ЭВМ;
обеспечить разнообразие вычислительной техники, высокую адаптируемость к приложениям и надежность в эксплуатации.
В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой, представляющих собой распределенную сеть большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.
2.Классификация электронно-вычислительных машин
ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков:
По принципу действия.
По назначению ЭВМ.
По размерам и функциональным возможностям.
По принципу действия ЭВМ :
АВМ – аналоговые вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения);
ЦВМ – цифровые вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной (цифровой) форме;
ГВМ – гибридные вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной как в цифровой, так и аналоговой форме. ГВМ совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. Их целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.
По назначению ЭВМ :
универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных;
проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими процессами;
специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций.
По размерам и функциональным :
сверхмалые (микро ЭВМ ) обязаны своим появлением изобретению микропроцессора, наличие которого первоначально служило определяющим признаком микро ЭВМ, хотя сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ;
малые (мини-ЭВМ) используются чаще всего для управления технологическими процессами;
большие ЭВМ чаще всего называют мэйнфреймами (mainframe). Основные направления эффективного применения мэйнфреймов – это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами;
сверхбольшие (суперЭВМ) – мощные многопроцессорные вычислительные машины быстродействием десятки миллиардов операций в секунду и объемом оперативной памяти десятки Гбайт.
3.Принципы строения и функционирования ЭВМ Джона фон Неймана
Большинство современных ЭВМ функционирует на основе принципов, сформулированных в 1945 г. американским ученым венгерского происхождения Джоном фон Нейманом.
1. Принцип двоичного кодирования . Согласно этому, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных символов (сигналов).
2. Принцип программного управления . Компьютерная программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
3. Принцип однородности памяти . Программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
4. Принцип адресности . Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, любая из которых доступна процессору в любой момент времени.
Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:
1) устройство ввода/вывода информации;
2) память ЭВМ;
3) процессор, включающее устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ).
В ходе работы ЭВМ информация через устройства ввода попадает в память. Процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки. Полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку.
Память ЭВМ состоит из двух видов памяти: внутренней (оперативной ) и внешней (долговременной ).
Оперативная память – это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски.
За прошедшие десятилетия процесс совершенствования ЭВМ шел в рамках приведенной обобщенной структуры.
4.Классификация персональных компьютеров
Как указывалось выше, персональный компьютер (ПК) представляет собой универсальную однопользовательскую микро ЭВМ.
Персональный компьютер в первую очередь является общедоступной ЭВМ и обладает определенной универсальностью.
Для удовлетворения потребностей пользователя ПК должен обладать следующими свойствами:
иметь относительно небольшую стоимость, быть доступным для индивидуального покупателя;
обеспечивать автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
обеспечивать гибкость архитектуры, делающей возможным ее перестройку для разнообразных применений в сфере управления, науки, образования, в быту;
операционная система и программное обеспечение должны быть достаточно простыми, чтобы с ПК мог работать пользователь без профессиональной специальной подготовки;
иметь высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).
В соответствии с международным стандартом-спецификацией РС99 ПК по назначению делятся на следующие категории:
массовый ПК (Consumer);
деловой ПК (Office PC);
портативный ПК (Mobile PC);
рабочая станция (Workstation PC);
развлекательный ПК (Entertainment PC).
Большинство ПК, имеющихся в настоящее время на рынке, являются массовыми. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения графики, а к средствам работы со звуковыми данными требования вообще не предъявляются. Для портативных ПК обязательным является наличие средств для создания соединений удаленного доступа, т.е. средств компьютерной связи. В категории рабочих станций повышены требования к устройствам хранения данных, а в категории развлекательных ПК – к средствам воспроизведения звука и видео.
По поколениям ПК делятся:
на ПК 1-го поколения, используют 8-битные микропроцессоры;
ПК 2-го поколения, используют 16-битные микропроцессоры;
ПК 3-го поколения, используют 32-битные микропроцессоры;
ПК 4-го поколения, используют 64-битные микропроцессоры.
ПК можно также разделить на две большие группы: стационарные и переносные. К переносным компьютерам относятся ноутбуки, электронные записные книжки, секретари и блокноты.
Введение
Человеческое общество по мере своего развития овладевало не только веществом и энергией, но и информацией. С появлением и массовым распространение компьютеров человек получил мощное средство для эффективного использования информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной деятельности. С этого момента (середина XX века) начался переход от индустриального общества к обществу информационному, в котором главным ресурсом становится информация.
Возможность использования членами общества полной, своевременной и достоверной информации в значительной мере зависит от степени развития и освоения новых информационных технологий, основой которых являются компьютеры. Рассмотрим основные вехи в истории их развития.
Начало эпохи ЭВМ
Первая ЭВМ* ENIAC была создана в конце 1945 г. в США.
Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана.
В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой фон Неймана – английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC.
В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ - малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.
Серийное производство ЭВМ началось в 50-х годах XX века.
Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы. Кроме того, машины разных поколений различаются логической архитектурой и программным обеспечением, быстродействием, оперативной памятью, способом ввода и вывода информации и т.д.
Первое поколение ЭВМ
Первое поколение ЭВМ - ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для таких машин составлялись на языках машинных команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим.
Второе поколение ЭВМ
В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. В 60-х годах
транзисторы стали элементной базой дляЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими. Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы (это связано с необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации). Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием.
Первый массовый персональный компьютер
30 лет назад, 12 августа 1981 года, появился на свет первый в мире персональный компьютер под названием IBM PC 5150, выпущенный известной и поныне американской корпорацией International Business Machines. Одной из ключевых фигур, принимавших участие в создании первого ПК, стал ученый и ведущий инженер IBM Марк Дин (Mark Dean). Сейчас "компьютерному папе" 54 года, и он по-прежнему трудится в родной компании.
Именно разработка IBM PC 5150 открыла новую эру современных персональных компьютеров. У этого компьютера был прародитель с индексом 5100 - выпущенный в 1975 году, он, однако, предназначался для решения научных задач и потому не подходил массовому пользователю. Да и цена "ученого" компьютера составляла ни много, ни мало 20 тысяч долларов, в то время как IBM PC 5150 в самой дорогой конфигурации стоил всего 3 тысячи долларов. В те времена это была внушительная сумма, однако массовому распространению ПК это не помешало.
IBM PC 5150 даже выглядел похожим на привычный многим домашний компьютер - он состоял из системного блока, в котором размещались дисководы, клавиатуры и цветного дисплея. Сама IBM, занимавшаяся по большей части разработкой "больших" вычислительных машин, не придавала большого значения своему новому детищу. Однако именно в нем были заложены многие компьютерные стандарты, прожившие более десятка лет и лишь затем сменившиеся на более совершенные и прогрессивные.
Третье поколение ЭВМ
Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе - интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см2 монтировались сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе десятки, затем - сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами - БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы - СБИС. ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин
 |
серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств - магнитные диски. Широко используются новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ.
Четвёртое поколение ЭВМ
 |
Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор - это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера - процессора. Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения. Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.
Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК). Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением. С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей человеческой деятельности.
Персональные компьютеры бурное развитие приобрели в последние 20 лет. Персональный компьютер (ПК) предназначен для обслуживания одного рабочего места и способен удовлетворить потребности малых предприятий и отдельных лиц. С появлением Интернета популярность ПК значительно возросла, поскольку с помощью персонального компьютера можно пользоваться научной, справочной, учебной и развлекательной информацией.
Компьютер -это универсальная техническая система,способная четко выполнять последовательностьопераций определенной программы. Персональным компьютером (ПК) может пользоваться один чело-век без помощи обслуживающего персонала. Взаимодействие с пользователем происходит через много сред, от алфавитно-цифрового или графического диалога с помощью дисплея, клавиатуры и мышки до устройств виртуальной реальности.
Первый персональный компьютер компании IBM был представлен на рынке в 1981 году. Компьютеры впервые были оснащены новой операционной системой MS-DOS компании Microsoft. Компьютер полу-чил наименование IBM PC и был построен на базе микропроцессора Intel 8088. Появление IBM PC ста-ло революционным событием в развитии информационных технологий благодаря заложенному при создании компьютера принципу открытой (модульной) архитектуры . В результате появилась возмож-ность достаточно легко изменять конфигурацию компьютера или модернизировать его путем замены морально устаревших блоков и узлов.
Большинство современных компьютеров является IBM PC-совместимыми персональными компьюте-рами. При этом имеется в виду, что они совместимы с компьютером IBM PC, разработанным в 1981 го-ду фирмой IBM. Понятие “совместимость” означает как возможность исполнения на любой модели IBM-совместимого компьютера любой программы, написанной для этого типа компьютеров (про-граммная совместимость), так и возможность независимого подключения к различным компьютерам IBM различных внешних устройств (аппаратная совместимость).
Важнейшую роль в развитии IBM PC-совместимых компьютеров сыграл заложенный в них фирмой IBM принцип открытой архитектуры . Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным уст-ройством, а обеспечила возможность его сборки из независимо изготовленных частей.
За прошедшие годы сменилось несколько поколений машин IBM PC, прежде всего, характеризуемых типом процессора (см. ниже). Исторически первой и давно устаревшей моделью компьютера IBM была модель IBM PC XT (eXtended Technology) на основе микропроцессора Intel 8086. Появление в 1984 г.
стандарта компьютера IBM PC AT (Advanced Technology), основанного на микропроцессоре Intel 80286, можно считать за точку отсчета в истории современных IBM PC-совместимых ЭВМ. Современные ком-пьютеры также идентифицируются как «AT-совместимые».
Персональные IBM PC-совместимые компьютеры являются наиболее широко используемыми, их мощ-ность постоянно увеличивается, а область применения растет. Однако их возможности все же ограниче-ны, и не всегда их применение оправдано.
Персональные компьютеры условно можно поделить на профессиональные и бытовые,но в связи судешевлением аппаратного обеспечения, грань между ними размывается. С 1999 года введен междуна-родный сертификационный стандарт - спецификация РС99:
− массовый персональный компьютер (Consumer PC)
− деловой персональный компьютер (Office PC)
− портативный персональный компьютер (Mobile PC)
− рабочая станция (WorkStation)
− развлекательный персональный компьютер (Entertaiment PC)
Большинство персональных компьютеров на рынке подпадают в категорию массовых ПК. Деловые ПК - имеют минимум средств воспроизведения графики и звука. Портативные ПК отличаются наличием
средств коммуникации отдаленного доступа (компьютерная связь). Рабочие станции - увеличенные тре-бования к устройствам хранения данных. Развлекательные ПК - основной акцент на средствах воспро-изведения графики и звука.
Базовая конфигурация ПК
Несмотря на разнообразие типов, форм и архитектур персональных компьютеров, в составе большинст-ва ПК можно выделить следующее компоненты: системный блок, дисплей, клавиатура, мышь (или дру-гое указательное устройство) и периферийные устройства. В зависимости от потребностей и возможно-стей пользователей состав периферии может быть расширен аудиосистемой с синтезатором, модемом, принтером или сканером.
Обычно персональные компьютеры состоят из трех частей (блоков):
− системного блока;
− клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;
− монитора (или дисплея) – для изображения текстовой и графической информации.
Системный блок включает все основные составляющие персонального компьютера. Важнейшим его компонентом является материнская, или системная, плата. На ней расположены электронные модули, составляющие базовый комплект электроники компьютера:
− центральный процессор – главная микросхема, выполняющая вычислительные и логические опе-рации;
− оперативная память (оперативное запоминающее устройство – ОЗУ) – набор микросхем для хра-нения данных и программ во время работы компьютера;
− ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – микросхеме для долговременного хранения дан-ных и программ;
− шины – наборы проводников для обмена сигналами между внутренними компонентами компью-
− чипсет – набор микросхем, управляющих работой внутренних компонентов компьютера и опреде-ляющих функциональные возможности материнской платы;
− разъемы (слоты) – расширения для подключения дополнительных устройств;
− контроллеры устройств и т.д.
В системном блоке также размещаются:
− блок питания, преобразующий напряжение сети в постоянный ток низкого напряжения, для пита-ния компонентов компьютера;
− дисководы (накопители) для чтения и записи дискет, магнитооптических дисков, компакт-дисков CD и видеодисков DVD;
− накопитель на жестком магнитном диске (винчестер).
К системному блоку подсоединены все внешние устройства: монитор, клавиатура, мышь, принтер, мо-дем, сканер, звуковые колонки и т.д.
Монитор (дисплей)отображает на экране текстовую и графическую информацию,вводимые с клавиа-туры или выводимые компьютером данные, сообщения компьютерной системой, копии документов и другую важную для пользователя информацию.
Клавиатура предназначена для ввода в компьютер команд и данных.
Мышь позволяет указывать на элементы экрана с помощью указателя и путем щелчка на кнопках вы-полнять определенные операции.
Принтер выводит в качестве твердой копии текстовую и графическую черно-белую и цветную инфор-мацию. Вывод может осуществляться на бумагу или на пленку.
Модем предназначен для подключения компьютера к телефонной линии.
Сканер обеспечивает ввод в ПК текстовой или графической,черно-белой или цветной информации дляее дальнейшей обработки.
Видеосистема ПК: монитор (назначение, классификация, технические характеристики) и ви-деокарта.
Мониторы
Первые компьютеры мониторов не имели, был лишь набор мигающих светодиодов и распечатка ре-зультатов на принтере. С развитием компьютерной техники появились мониторы и сейчас они являются необходимой частью базовой конфигурации персонального компьютера.
Монитор (дисплей) - это стандартное устройство вывода, предназначенное для визуального отображе-ния текстовых и графических данных. В зависимости от принципа действия, мониторы делятся на:
Мониторы с электронно-лучевой трубкой;
Дисплеи на жидких кристаллах.
Монитор с электронно-лучевой трубкой
Монитор с электронно-лучевой трубкой похож на телевизор. Электронно-лучевая трубка представляет собой электронно-вакуумное устройство в виде стеклянной колбы, в горловине которой находится электронная трубка, на дне - экран со слоем люминофора. При нагревании, электронная пушка излучает поток электронов, которые с высокой скоростью двигаются к экрану. Поток электронов (электронный
луч) проходит через фокусирующую и отклоняющую катушку, которая направляет его в определенную точку люминофорного покрытия экрана. Под действием электронов, люминофор излучает свет, кото-рый видит пользователь. Люминофор характеризуется временем излучения после действия электронно-го потока. Электронный луч двигается довольно быстро, расчерчивая экран строками слева направо и сверху вниз. Во время развертки, то есть передвижения по экрану, луч влияет на те элементарные уча-стки люминофорного покрытия, где может появиться изображение. Интенсивность луча постоянно из-меняется, что обуславливает свечение соответствующих участков экрана. Поскольку, свечение исчезает очень быстро, электронный луч должен непрерывно пробегать по экрану, восстанавливая его.
Время излучения и частота обновления свечения должны соответствовать друг другу. Преимуществен-но, частота вертикальной развертки равна 70-85 Гц, то есть свечение на экране возобновляется 70-85 раз
в секунду. Снижение частоты обновления приводит к миганию изображения, что утомляет глаза. Соот-ветственно, повышение частоты обновления приводит к размыванию или удвоению контуров изобра-жения.
Мониторы могут иметь как фиксированную частоту развертки, так и разные частоты в некотором диа-пазоне. Существует два режима развертки: Interlaced (черезстрочная) и Non Interlaced (построчная). Обычно, используют порядковую развертку. Луч сканирует экран построчно сверху вниз, формируя изображение за один проход. В режиме черезстрочной развертки, луч сканирует экран сверху вниз, но за два прохода: сначала нечетные строки, потом четные. Проход при черезстрочной развертке занимает вдвое меньше времени, чем формирование полного кадра в режиме построчной развертки. Поэтому время обновления для двух режимов одинаково.
Экраны для мониторов с электронно-лучевой трубкой бывают выпуклые и плоские. Стандартный мони-тор - выпуклый. В некоторых моделях используют технологию Trinitron, в которой поверхность экрана имеет небольшую кривизну по горизонтали, по вертикали экран абсолютно плоский. На таком экране наблюдается меньше бликов и улучшено качество изображения. Единственным недостатком можно считать высокую цену.
Дисплеи на жидких кристаллах (Liquid Crystal Display - LCD)
В дисплеях на жидких кристаллах безбликовый плоский экран и низкая мощность потребления элек-трической энергии (5 Вт, по сравнению, монитор с электронно-лучевой трубкой потребляет 100 Вт). Существует три вида дисплеев на жидких кристаллах:
Монохромный с пассивной матрицей;
Цветной с пассивной матрицей;
Цветной с активной матрицей.
В дисплеях на жидких кристаллах поляризационный фильтр создает две разные световые волны. Свето-вая волна проходит сквозь жидкокристаллическую ячейку. Каждая ячейка имеет свой цвет. Жидкие кристаллы представляют собой молекулы, которые могут перетекать как жидкость. Это вещество про-пускает свет, но под действием электрического заряда, молекулы изменяют свою ориентацию.
В дисплеях на жидких кристаллах с пассивной матрицей каждой ячейкой руководит электрический за-ряд (напряжение), который передается через транзисторную схему в соответствии с расположением ячеек в строках и столбцах матрицы экрана. Ячейка реагирует на импульс поступающего напряжения.
В дисплеях с активной матрицей каждая ячейка оснащена отдельным транзисторным ключом. Это обеспечивает высшую яркость изображения чем в дисплеях с пассивной матрицей, поскольку каждая ячейка находится под действием постоянного, а не импульсного электрического поля. Соответственно, активная матрица потребляет больше энергии. Кроме того, наличие отдельного транзисторного ключа для каждой ячейки усложняет производство, что, в свою очередь, увеличивает их цену.
Монохромные и цветные мониторы
По набору оттенков отображаемых цветов, мониторы делятся на цветные и черно-белые (монохром-ные). Монохромные мониторы дешевле, но не подходят для работы с операционной системой Windows.
В цветных мониторах используют более сложные методы формирования изображения. В монохромных электронно-лучевых трубках существует одна электронная пушка, в цветных - три. Экран монохромной электронно-лучевой трубки покрыт люминофором одного цвета (с желтым, белым или зеленым излуче-нием). Экран цветной электронно-лучевой трубки состоит из люминофорных триад (с красным, зеле-ным и синим излучением). Комбинации трех цветов предоставляет великое множество выходных от-тенков.
Основные параметры мониторов
С точки зрения пользователя, основными характеристиками монитора являются размер по диагонали, разрешающая способность, частота регенерации (обновление) и класс защиты.
Размер монитора. Экран монитора измеряется по диагонали в дюймах.Размеры колеблются от9дюй-мов (23 см) до 42 дюймов (106 см). Чем больше экран, тем дороже монитор. Распространенными явля-ются размеры 14, 15, 17, 19 и 21 дюйма. Мониторы большого размера лучше использовать для настоль-ных издательских систем и графических работ, в которых нужно видеть все детали изображения. Опти-мальными для массового использования являются 15- и 17-дюймовые мониторы.
Разрешающая способность .В графическом режиме работы изображение на экране монитора состоит източек (пикселов). Количество точек по горизонтали и вертикали, которые монитор способный воссоз-
дать четко и раздельно называется его разрешающей способностью. Выражение "разрешающая способ-ность 800х600" означает, что монитор может выводить 600 горизонтальных строк по 800 точек в каж-дой. Стандартными являются такие режимы разрешающей способности: 800 х600, 1024х768, 1152х864 и выше. Это свойство монитора определяется размером точки (зерна) экрана. Размер зерна экрана совре-менных мониторов не превышает 0,28 мм. Чем больше разрешающая способность, тем лучше качество изображения. Качество изображения также связанно с размером экрана. Так, для удовлетворительного качества изображения в режиме 800х600 на 15 -дюймовом мониторе можно ограничиться размером зер-на 0,28 мм, для 14-дюймового монитора с тем же размером зерна в одном и том же видеорежиме каче-ство мелких деталей изображения будет немного хуже.
Частота регенерации . Этот параметр иначе называется частотой кадровой развертки.Он показываетсколько раз в секунду монитор может полностью обновить изображение на экране. Частота регенерации измеряется в герцах (Гц). Чем больше частота, тем меньше усталость глаз и больше времени можно ра-ботать непрерывно. Сегодня минимально допустимой считается частота в 75 Гц, нормальной - 85 Гц, комфортной - 100 Гц и больше. Этот параметр зависит и от характеристик видеоадаптера.
Класс защиты монитора определяется стандартом,которому отвечает монитор с точки зрения требо-ваний техники безопасности. Сейчас общепринятыми считаются международные стандарты TCO-92, TCO-95 и ТСО-99, ограничивающие уровни электромагнитного излучения, эргометрические и экологи-ческие нормы, в рамках, безопасных для здоровья человека.
Видеоадаптер
Работой монитора руководит специальная плата, которую называют видеоадаптером (видеокартой). Вместе с монитором видеокарта создает видеоподсистему персонального компьютера. В первых ком-пьютерах видеокарты не было. В оперативной памяти существовал экранный участок памяти, куда про-цессор заносил данные об изображении. Контроллер экрана считывал данные об яркости отдельных то-чек экрана из ячеек памяти и руководил разверткой горизонтального луча электронной пушки монито-ра.
При переходе от монохромных мониторов к цветным и с увеличением разрешающей способности экра-на, участка видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор не успевал обрабатывать изображения. Все операции, связанные с управлением экрана были отведены в отдельный блок - видеоадаптер.
Видеоадаптер имеет вид отдельной платы расширения, которую вставляют в определенный слот мате-ринской платы (в современных ПК это слот AGP). Видеоадаптер выполняет функции видеоконтролле-ра, видеопроцессора и видеопамяти.
За время существования ПК изменилось несколько стандартов видеоадаптеров:
MDA (Monochrom Display Adapter) -монохромный,
CGA(Color Graphics Adapter) - 4 цвета,
EGA(Enchanced Graphics Adapter) -16 цветов,
VGA (Video Graphics Array) - 256 цветов,
SVGA (Super VGA) - до 16,7 млн. цветов.
На эти стандарты рассчитанны все программы, предназначенные для IBM-совместимых компьютеров. Сформированное графическое изображение хранится во внутренней памяти видеоадаптера, которая на-зывается видеопамятью. Необходимая емкость видеопамяти зависит от заданной разрешающей способ-ности и палитры цветов, поэтому для работы в режимах с высокой разрешающей способностью и пол-ноцветной гаммой нужно как можно больше видеопамяти. Если еще недавно типичными были видео-адаптеры с 2-4 Мбайт видеопамяти, то уже сегодня нормальной считается емкость в 32-64 Мбайт. Большинство современных видеокарт обладает возможностю расширения объема видеопамяти до 128 Мбайт, а также свойством видеоакселерации. Суть этого свойства состоит в том, что часть операций по построению изображения может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре, а чисто аппаратным путем - преобразованием данных в специальных микросхемах видеоак-селератора.
Видеоакселераторы могут входить в состав видеоадаптера, а могут поставляться в виде отдельной пла-ты расширения, устанавливаемой на материнской плате и подсоединяемой к видеокарте. Различают два типа видеоакселераторов: для плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Первые более эффективны для работы с прикладными программами общего назначения и оптимизованные для ОС Windows, другие ориентированы на работу с разными мультимедийними и развлекательными программами.
- 1. Типы компьютеров
- 3. Виды стационарных ПК
- 4. Виды портативных ПК
- 5. Ноутбуки
- 6. Планшеты
- 7. Карманные компьютеры и смартфоны
- 8. Вычислительные серверы
- 9. Суперкомпьютеры
- 10. Другие виды
Современные компьютеры различаются по многим критериям: размерам, возможностям, а также по назначению. Прогресс движется семимильными шагами и сегодня на полках магазинов можно найти такую технику, которую еще недавно мы ассоциировали с далеким будущим. Классификация компьютеров и ее понимание помогут потребителю совершить максимально эффективную покупку, а игнорирование подобной информации приведет к необдуманным тратам, которые не вызовут ничего кроме разочарования.
Типы компьютеров
В чем же заключаются различия по типу компьютеров? Тип – это некоторая группа, обладающая схожими функциями, целями и задачами, а порой и внешним видом. Если, например, персональный компьютер – это тип, то ноутбуки или моноблоки – его виды. Несколько десятилетий назад классификация компьютеров включала в себя как современные цифровые, так и аналоговые машины, но последние канули в Лету, и мы здесь будем говорить только о цифровых устройствах.
Персональный компьютер
Это наиболее распространенный тип подобной техники, такой компьютер предполагает непосредственное взаимодействие с человеком напрямую и выдачу понятной последнему информации. Классификация персональных компьютеров в общем виде включает в себя стационарные и портативные устройства, о каждом из этих видов мы поговорим немного подробнее.
Виды стационарных ПК
Такой компьютер занимает постоянное место, например, компьютерный стол. Как правило, такие системы обладают большими вычислительными мощностями чем переносные гаджеты, ведь их не нужно переносить с места на место, и они могут себе позволить использовать более габаритные комплектующие, чья мощность выше. Выделим основные виды подобных устройств:
Виды портативных ПК
Портативный – он же переносной персональный компьютер, среди прочего имеет высокие требования к мобильности конструкции и ее весу, ведь мало кто захочет таскать за собой десятикилограммовое устройство. Такие девайсы способны работать в автономном режиме, а для его увеличения производители зачастую жертвуют производительностью системы. Этот вид ПК классифицируют следующим образом:
Ноутбуки
Это переносные компьютеры, оснащенные батареей, которая позволяет устройство работать без подключения к электрической сети. В одном корпусе такого гаджета одновременно находятся все необходимые элементы – монитор, клавиатура, процессор и прочая начинка.
Несмотря на то, что ноутбуки заметно компактнее и мобильнее стационарных компьютеров, они так же подразделяются между собой по весу и габаритам. Нетбуки – это компактные ноутбуки, которые приносят производительность в жертву легкости веса и упрощения мобильности, они отлично подходят для тех, кто любит работать не только за определенным рабочим местом, но и буквально где придется – в поезде, кафе или библиотеке.
Хотя ноутбуки не могут тягаться в производительности с десктопами, обладающими сопоставимой ценой, но для большинства функций их железа вполне хватает, а в последние годы все большую популярность стали завоевывать игровые ноутбуки, нафаршированные современнейшей начинкой, правда весят такие модели прилично.
Планшеты
Эти устройства являются чем-то средним между смартфонами и ноутбуками. Они зачастую обладают довольной большой диагональю экрана порядка 10 дюймов, но все же весят заметно меньше ноутбуков, а их производительности уже точно не хватит для современных компьютерных игр, хотя мобильные игрушки бывают не менее интересными и технологичными.
Такие устройства управляются посредством сенсорного дисплея, хотя такой форм-фактор как планшетный ноутбук тоже обладает полноценной клавиатурой. Основной задачей подобных гаджетов является веб-серфинг и просмотр видео-контента, но при необходимости с их помощью можно поработать в офисных программах, воспользоваться электронной почтой и многое другое.
Карманные компьютеры и смартфоны
Форм-фактор КПК был крайне популярен на заре нулевых, когда мобильные телефоны еще не предоставляли широких возможностей выхода в интернет, но ряд поклонников такой техники до сих пор использует карманники в бизнес-целях.
Пришедшие на смену КПК смартфоны проигрывают в производительности более тяжелым и мощным ноутбукам, зато они имеют неоспоримое достоинство – они умещаются в карман и их всегда можно иметь под рукой. Вряд ли вы получите много удовольствия от использования в качестве основной игровой или рабочей платформы, но тем не менее такая возможность тоже имеется, благодаря чему сегодня практически каждый человек имеет полноценную компьютерную среду в кармане куртки. С персональными компьютерами мы закончили, так что перейдем к следующему типу компьютеров.
Вычислительные серверы
Благодаря таким компьютерам в общем-то и обеспечивается доступ к сетям, в том числе и интернету. Все файлы и информация, которую вы наблюдаете на экране монитора при веб-серфинге, хранится на подобных серверах. Очевидно, что для таких машин огромную роль играет производительность, но есть и более важная характеристика подобных систем – надежность.
Вся информация сайтов должна быть постоянно доступной, иначе мы не сможем ей воспользоваться, а потому вычислительные серверы должны без сбоев работать весь срок своей службы. Такие типы компьютеров всегда имеют резервные копии данных, что сказывается на общей концепции их архитектуры.
В основе такой аппаратуры лежит параллельная обработка информации, потому серверы стали пионерами в развитии многопроцессорности и многоядерности, которая сегодня используется уже повсеместно, в том числе в офисных и домашник ПК. В качестве сервера по сути может выступать даже неттоп или смартфон, но их потенциал в такой роли невелик, а потому большинство современных серверов представляют собой довольно громоздкую технику, состоящую из огромного количества устройств для хранения и обработки данных.
Суперкомпьютеры
Это профессиональные машины с наиболее высокой на сегодняшний день производительностью, они используются в научных лабораториях и крупном бизнесе. Такое устройство представляет собой целый комплекс компьютерных устройств, который может занимать огромные помещения.
Каждый составной элемент подобной махины отвечает за свою конкретную задачу, подобная структуризация и векторная организация позволяют решать самые сложные проблемы, требующие невероятного объема расчетов. Если вы слышите по телевизору о сложном моделировании многоаспектных процессов, например, предсказании природных катастроф, то такой прогноз наверняка был сформирован с помощью использования суперкомпьютера.
Другие виды
Многие устройства, которые мы привыкли воспринимать опосредовано от компьютерной составляющей, например, банкоматы или игровые приставки, так же по большому счету являются компьютерами. Бытовая техника, как сложная, так и вполне примитивная вроде чайников – она тоже имеет в себе небольшие компьютеры, ответственные за выполнение ряда функций.
Роботы, которые постепенно получают все большее распространение в нашей жизни, так же являются компьютерными устройствами. Вполне вероятно, что не за горами тот день, когда компьютеры проникнут даже в человеческое тело, и будут, например, повышать наш уровень зрения или интеллекта. Надеемся, наш краткий обзор помог вам немного разобраться в хитросплетениях разветвленной структуры компьютерных устройств.
