Архитектура персонального компьютера
Другие рефераты
СОДЕРЖАНИЕ
| |стр. |
|Вступление |3 |
|Внутренние устройства ПК |4 |
|Внешние устройства ПК |7 |
|Краткая история компьютерной техники |9 |
|Заключение |12 |
|Список использованной литературы |13 |
ВСТУПЛЕНИЕ.
Слово «компьютер» означает «вычислитель». Потребность в автоматизации
обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно.
В настоящее время индустрия производства компьютеров и программного
обеспечения является одной из наиболее важных сфер экономики развитых и
развивающихся стран. Причины стремительного роста индустрии персональных
компьютеров:
V невысокая стоимость;
V сравнительная выгодность для многих деловых применений;
V простота использования;
V возможность индивидуального взаимодействия с компьютеров без
посредников и ограничений;
V высокие возможности по переработке, хранению и выдаче информации;
V высокая надежность, простота ремонта и эксплуатации;
V возможность расширения и адаптации к особенностям применения
компьютеров;
V наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы
человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового
программного обеспечения.
Мощность компьютеров постоянно увеличивается, а область их применения
постоянно расширяется. Компьютеры могут объединяться в сети, что
позволяет миллионам людей легко обмениваться информацией с компьютерами,
находящимися в любой точке земного шара.
Так что же представляет собой это уникальное человеческое
изобретение? Первый признак, по которому разделяют компьютеры, -
платформа. Можно выделить две основные платформы ПК:
1. Платформа IBM – совместимых компьютеров включает в себя громадный
спектр самых различных компьютеров, от простеньких домашних персоналок
до сложных серверов. Именно с этим типом платформ обычно сталкивается
пользователь. Кстати, совершенно не обязательно, что лучшие IBM –
совместимые компьютеры изготовлены фирмой IBM – породивший этот
стандарт «голубой гигант» сегодня лишь один из великого множества
производителей ПК.
2. Платформа Apple представлена довольно популярными на Западе
компьютерами Macintosh. Они используют своё, особое программное
обеспечение, да и «начинка» их существенно отличается от IBM. Но в
России большого распространения они не получили.
Обычно IBM-совместимые ПК состоят из трех частей (блоков):
- системного блока;
- монитора (дисплея);
- клавиатуры (устройства, позволяющего вводить символы в компьютер);
Компьютеры выпускаются и в портативном варианте – в «наколенном»
(лэптоп 4-12кг), или «блокнотном» (ноутбук 2-6кг), исполнении. Здесь
системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус:
Если снять корпус системного блока и посмотреть внутрь, то можно
увидеть детали, соответствующее следующей схеме архитектуры ПК:
[pic]
Данная схема является примером внутренней «начинки» компьютера,
естественно, что при наличии или отсутствии тех или иных устройств схема
изменится. Однако есть устройства, которые в любом случае установлены на
современном персональном компьютере. О них-то и пойдёт дальнейший
разговор.
ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА ПК.
Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом» является
микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и
обработку информации. Скорость его работы во многом определяет
быстродействие компьютера. А началось всё с появлением скромной по своим
возможностям микросхемы Intel 4004 – первого микропроцессора, созданного
в 1971г. командой во главе с талантливым изобретателем, доктором Тедом
Хоффом. Изначально эта микросхема предназначалась для микрокалькуляторов
и была изготовлена по заказу японской фирмы. К счастью для всех нас,
фирма эта обанкротилась. С этого момента и началась эпоха персональных
компьютеров. Прошло несколько десятилетий. Ученые выявили
закономерность, назвав её «законом Мура»: ЕЖЕГОДНО МОЩНОСТЬ
МИКРОПРОЦЕССОРОВ УДВАИВАЕТСЯ!
На первый взгляд процессор – просто выращенный по специальной
технологии кристалл кремния. Однако камешек этот содержит в себе
множество отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и
наделяют компьютер способностью «думать». Процессор состоит из нескольких
важных деталей: собственно процессора – «вычислителя» и сопроцессора –
специального блока для операций с «плавающей точкой» (или запятой).
Применяется сопроцессор для особо точных и сложных расчётов, а также для
работы с рядом графических программ.
Кэш - память первого уровня – небольшая (несколько десятков килобайт)
сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных
результатов.
Кэш-память второго уровня – память чуть помедленнее, зато больше – от
128 до 512Кб. Она может быть интегрирована на самом кристалле процессора,
а может – отдельно, в виде дополнительного кристалла (как на процессорах
Pentium II).
В настоящее время в компьютерах используются процессоры,
разработанные фирмами Intel, AMD, Cyrix и IBM. Процессоры отличаются друг
от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Чем
выше тактовая частота, тем выше производительность и цена процессора.
Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов)
выполняется за одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах
(МГц). Современные процессоры фирмы Intel достигают тактовой частоты в
1900 МГц (Pentium 4). Фирма, составляющая наибольшую конкуренцию им AMD,
выпускает процессоры до 1400 МГц (AMD Thunderbird). В соответствие со
стандартом PC2000 – на домашние компьютеры рекомендуется ставить
процессор с тактовой частотой не ниже 500 МГц. Следует заметить, что
разные поколения процессоров выполняют одни и те же операции (например,
деление или умножение) за разное число тактов. Чем выше поколение
процессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения
одних и тех же операций. Например, процессор Intel Pentium II работает
раза в два быстрее, чем процессор Intel CELERON с такой же тактовой
частотой. За 20-ю историю массового развития компьютерного рынка
сменилось семь поколений процессоров фирмы Intel: 8088, 286, 386, 486,
Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4. Кроме того, в каждом
поколении существует ещё и целая серия отличающихся друг от друга
моделей. Например, в поколении Pentium II их три: «обычный» Pentium II,
«облегчённый вариант» Celeron и сверхмощный Xeon, предназначенный для
больших промышленных компьютеров. Однако процессоры фирмы Intel очень
дороги, здесь и всплывает конкурент. При гораздо меньшей цене AMD
предлагают микропроцессоры в некоторых параметрах обходящие
микропроцессоры Intel. Например, AMD K7 Thunderbird 1000 МГц стоит
2947руб, а процессор Intel Pentium III 1000 МГц стоит 6318руб.!
Оперативная память (RAM, ОЗУ) обеспечивает работу с программным
обеспечением. Из неё процессор и сопроцессор (устройство, помогающее
выполнять процессору сложные математические вычисления) берут программы и
исходные данные для обработки. Характеристика оперативной памяти – объём,
измеряемый в мегабайтах (Мб). Оперативная память выпускается в виде
микросхем, собранных в специальные модули: SIMM, DIMM или новейший модуль
RIMM. Каждый модуль может вмешать от 1 до 512 Мб. Лучшие модули памяти,
поступающие на наш рынок, украшены лейблом Kingstone, Micron, Samsung.
Конечно, «безымянные» модули собираются из таких же микросхем и стоят
намного дешевле, но переплата нескольких десятков долларов за фирму себя
окупает.
Чтобы компьютер работал, необходимо, чтобы в его оперативной памяти
находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств
компьютера. Таким образом, для компьютера необходим обмен информацией
между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется
вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым
внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два
промежуточных звена:
1) Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная
схема (контроллер или адаптер), которая им управляет. Некоторые
контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу
несколькими устройствами.
2) Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с процессором и
оперативной памятью через системную магистраль передачи данных,
называемой шиной. Шина – системная плата, обеспечивающая ввод-вывод
информации. Характеристикой шины является скорость обмена. Основные типы
шин (расположены в порядке улучшения характеристик): ISA, EISA, VESA,
PCI, AGP. Разъёмы-«слоты» стандарта PCI. Родился он около 10 лет назад и
сегодня является основным стандартом слотов для подключения
дополнительных устройств. Разъёмы PCI – обычно самые короткие, белого
цвета, разделенные свое
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
