Информатика

Московская финансово-промышленная академия

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ

 

Алехина Г.В.,

Годин И.М.,

Иванько А.Ф.,

Иванько М.А.,

Мастяев Ф.А.,

Петрик Е.А.

 

 

Информатика

 

 

 

Москва, 2005

ББК К  

Содержание

 

Тема 1. Основные понятия информатики

Тема 2. Предмет информатики

Тема 3. Понятие информатизации общества

Тема 4. Понятия, виды и особенности информации

Тема 5. Классификация информации

Тема 6. Свойства информации

Тема 7. Технология обработки информации

Тема 8. Классификация информационных технологий

Тема 9. Роль вычислительной техники в процессе информатизации

Тема 10. Технические средства информатизации

Тема 11. Пользователи технических средств информатизации

Тема 12. Принципы построения технических средств информатизации

Тема 13. Классификация технических средств информатизации

Тема 14. Внутреннее устройство персонального компьютера

Тема 15. Внешние устройства, подключаемые к персональному компьютеру

Тема 16. Вычислительные системы

Тема 17. Характеристики технических средств информатизации

Тема 18. Роль программных средств в процессе информатизации

 

 

Тема 1. Основные понятия информатики

 

Человек находится в мире информации. Помочь ему не потеряться в этом мире, взять себе на вооружение как можно больше полезной информации, игнорируя ненужную, сократить затраты на поиск и обработку нужной информации - вот основная задача информатики.

 

!

Подинформатикойпринято пониматьотрасль знаний, изучающую общие свойства и структуру информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности на базе современных средств вычислительной и телекоммуникационной техники.

 

Рис.1. Схема, иллюстрирующая понятие «информатика»

 

Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Informacion (информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации

Кроме Франции термин информатика используется в ряде стран Восточной Европы. В то же время, в большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин — Computer Science (наука о средствах вычислительной техники).

В качестве источников понятия «информатика» обычно называют две науки — документалистику и кибернетику.

 

Рис.2. Источники понятия «информатика»

 

Документалистика сформировалась в конце XIX века в связи с бурным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30-е годы XX века, а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.

Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 году, а само название происходит от греческого слова (kybemeticos — искусный в управлении).

Впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать.

Сегодня на практике кибернетика во многих случаях опирается на те же программные и аппаратные средства вычислительной техники, что и информатика, а информатика, в свою очередь, заимствует у кибернетики математическую и логическую базу для развития этих средств.

Основное внимание в информатике уделяется определению основных наиболее эффективных автоматизированных технологий работы с информацией.

Тема 2. Предмет информатики

- средства вычислительной техники, - программное обеспечение средств вычислительной техники, - средства и методы взаимодействия человека со средствами вычислительной техники и установленными на них программными…

Тема 3. Понятие информатизации общества

Возрастание объема информации особенно стало заметно в середине XX в. Лавинообразный поток информации хлынул на человека, не давая ему возможности… · чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссертаций, докладов… · постоянно увеличивающимся числом периодических изданий по разным областям человеческой деятельности;

Тема 4. Понятия, виды и особенности информации

«Хорошо управлять бизнесом – значит, управлять его будущим; управлять его будущим – значит управлять информацией». Мэрион Харпер  

Тема 5. Классификация информации

 

Информация может быть классифицирована следующим образом:

1) по объекту - показатели качества товара, его ресурсоемкость, параметры инфраструктуры рынка, организационно-технического уровня производства, социального развития коллектива, охраны окружающей среды и т.д.

2) по принадлежности к подсистеме системы менеджмента - информация по целевой подсистеме, научному сопровождению системы, внешней среде системы, обеспечивающей, управляемой и управляющей подсистемам;

3) по форме передачи - вербальная (словесная) информация и невербальная;

4) по изменчивости во времени - условно-постоянная и условно-переменная (недолговечная);

5) по способу передачи - спутниковая, электронная, телефонная, письменная и т.д.;

6) по режиму передачи - в нерегламентные сроки, по запросу и принудительно в определенные сроки;

7) по назначению - экономическая, техническая, социальная, организационная и т.д.

8) по стадиям жизненного цикла объекта - по стадии стратегического маркетинга, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, организационно-технологической подготовке производства и т.д.;

9) по отношению объекта управления к субъекту - между фирмой и внешней средой, между подразделениями внутри фирмы по вертикали и горизонтали, между руководителем и исполнителями, неформальные коммуникации.

 

Тема 6. Свойства информации

Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны.…  

Основные требования, предъявляемые к качеству информации

Среди требований, предъявляемых к информации, можно выделить следующие:   - своевременность;

Тема 9. Роль вычислительной техники в процессе информатизации

Компьютеры в информационном обществе стали естественной его составляющей и элементом повседневной жизни каждого человека, хотя часто мы их просто не… Именно поэтому в последнее время к основным компонентам средств,…  

Тема 10. Технические средства информатизации

Автоматизация работ с данными, информацией, знаниями имеет свои особенности и отличия от автоматизации других типов работ. Для этого класса задач…   Совокупность устройств, предназначенных для …  

Поколение ЭВМ

  Резисторы Конденсаторы Трансформаторы       …     Рис. 3. Сердечник Для построения основной памяти (ОП) ЭВМ уже с середины 50-х г.г. начали…

Поколение ЭВМ

  Транзистор.Физик-теоретик Джон Бардин и ведущий экспериментатор фирмы Уолтер Брайттен создали первый действующий … Большим достижением являлось применение печатного монтажа. Повысилась…

Поколение ЭВМ

Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технические и эксплуатационные характеристики машины. Этому способствовало так же… Интегральная схема, которую также называют кристаллом, представляет собой… Первые интегральные схемы появились в 1964 году. Сначала они использовались только в космической и военной технике.…

Поколение ЭВМ

Развитие микроэлектроники привело к созданию возможности размещать на одном-единственном кристалле тысячи интегральных схем. Так, уже в 1980 году,… Размеры машины и их стоимость настолько уменьшились, что появились их новые… Стоимость ЭВМ настолько снизилась, что час их работы стал стоить в десять раз меньше часа работы среднеоплачиваемого…

Сравнение разных поколений компьютеров

 

 

Поколение ЭВМ

Программа разработки 5 поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры,… В составе вычислительных систем 5-го поколения появились новые виды ЭВМ и… В настоящее время работа над 5-ым поколением ЭВМ не завершена - трудности интеллектуализации ЭВМ оказались слишком…

Перспективы развития

Такие высокие технологии порождают целый ряд проблем. Микроскопическая толщина линий, сравнимая с диаметром молекул, требует высокой чистоты… Уменьшение линейных размеров микросхем и повышение уровня их интеграции… Дальнейший прогресс в повышении производительности может быть обеспечен либо за счет архитектурных решений, либо за…

Молекулярные компьютеры

В Вайзмановском институте (Израиль) построили компьютер, в основе которого лежат молекулы ДНК. Он занимает так мало места, что разглядеть его можно…   ! ДНК — это дезоксерибонуклеиновая кислота, с помощью…  

Биокомпьютеры или нейрокомпьютеры

· параллельность обработки информационных потоков; · способность к обучению и настройке; · способность к автоматической классификации;

Квантовые компьютеры

Принцип работы элементов квантового компьютера основан на способности электрона в атоме иметь различные уровни энергии Е0, Е1,…,Е. Переход электрона…   Основным же строительным блоком квантового компьютера служит qubit – Quantum Bit, который может иметь большое число…

Оптические компьютеры

Пока отсутствуют проекты создания чисто оптических процессоров, но уже имеются эксперименты по проектированию оптоэлектронных и оптонейронных… Каковы же состояние и прогноз развития микропроцессоров в настоящее время? В начале 2000 года основные конкуренты по производству интегральных 32-разрядных микросхем (архитектура IA-32) фирмы…

Пример.

 

Поскольку компьютерные технологии наращивают мощь очень быстро, а методы обработки информации имеют тенденцию изменяться, пользователи вычислительной техники (особенно те, кто работает в фирмах, руководит ими) должны "идти в ногу" с этими изменениями. Это требует времени и средств. В средних и больших компаниях необходимо поручить одному или группе работников следить за развитием новых технологий, а начальству всеми силами поддерживать эту команду.

 

Пример.

Вскоре после выделения средств на создание новой информационной системы, администрация находит, что новая, только что созданная система уже устарела и слишком дорога по сравнению с новыми изделиями. С таким подходом очень трудно будет удерживать систему на современном уровне, потому что технологии постоянно развиваются, а цены все время падают. Вряд ли нужно считать устаревшей компьютеры с микропроцессором, работающем на частоте 600 МГц, если Intel объявила о выпуске новой моли процессора с тактовой частотой 900 МГц. В конце концов, не только процессор определяет скорость работы компьютера. В любом случае, прежде чем тратить деньги, нужно хорошенько подумать, а главное – провести тщательное планирование всех изменений системы.

 

Пример.

 

Не так давно (лет 5-6 назад) компьютерные аналитики предсказывали, что вскоре портативные компьютеры (ПК-блокноты) станут раз в 20 мощнее современных (для того времени) компьютеров, будут иметь цветной сенсорный экран, который позволит вводить рукописный текст с помощью светового пера. В каждом из ПК-блокнотов будет установлен CD-ROM. Кроме того, такие компьютеры будут оснащены системами распознавания и синтеза речи, что позволит диктовать им текст, а не вводить его вручную, а также вести диалог с компьютером, получая вразумительные ответы в виде речи, звуков и графических образов. Эти ПК-блокноты станут очень тонкими (1.5 – 2.5 см.) и заменят традиционные бумажные блокноты. Также отмечалось, что вскоре компьютеры заменят все традиционные средства получения информации, включая телевидение. Стоимость таких портативных ПК составит не более $2000. Сформируйте группы из трех-четырех человек и обсудите, что из предсказанного уже сбылось, что сбудется, что появилось нового, а что не сбудется в ближайшем будущем. Подумайте также над тем, как такие компьютеры могли бы повлиять на обучение в высших учебных заведениях.

 

Тема 11. Пользователи технических средств информатизации

Пользователь ЭВМ - человек, в интересах которого проводится обработка данных на ЭВМ. В качестве пользователей ЭВМ могут выступать заказчики вычислительных работ,… Требования пользователей к выполнению вычислительных работ удовлетворяются специальным подбором и настройкой…

Тема 12. Принципы построения технических средств информатизации

 

Основные принципы построения ЭЦВМ были сформулированы в 1947г Дж.фон-Нейманом и сохранили свое значение до настоящего времени. Важнейшими из них являются следующие.

 

Принцип

 

Для хранения информации в ЭВМ служит память, для обработки информации - процессор.

 

Принцип

Иерархическое построение памяти ЭВМ: память состоит из нескольких запоминающих устройств (ЗУ), различающихся емкостью и быстродействием. Самое… Близка по быстродействию к СОЗУ основная память ЭВМ (ОП). Ее объем превышает… Для хранения больших массивов информации и редко используемых программ служат внешние ЗУ (ВЗУ) - накопители. В…

Принцип

Для внутреннего хранения и преобразования числовой информации должна использоваться двоичная система счисления. Для характеристики объема информации… При больших объемах и при выполнении специфических машинных операций… - триада - 3 бита (используется для перевода из двоичной в восьмиричную систему счисления и обратно);

Принцип

 

Принцип адресности памяти: вся память разделена на ячейки, каждая из которых хранит одну единицу информации (чаще всего - байт, но может быть и слово, полуслово, двойное слово). Каждая ячейка имеет свой уникальный номер, который называется ее адресом. При обращении к памяти указывается адрес - т.е. номер ячейки, в которую нужно поместить или из которой нужно прочитать число.

 

Принцип

 

Арифметическое устройство ЭЦВМ должно строиться на основе единых схем для выполнения всех операций. В этом случае не требуется отдельных устройств для выполнения операций сложения, вычитания, умножения, и др., что сокращает объем оборудования и его стоимость.

 

Принцип

Принцип программного управления:   a) работой ЭВМ управляет программа, состоящая из отдельных команд;

Тема 13. Классификация технических средств информатизации

 

Рынок современных компьютеров отличается разнообразием и динамизмом, каких еще не знала ни одна область человеческой деятельности. Практика показала, что для решения различных задач нужна соответственно и различная вычислительная техника. Почти каждое десятилетие меняются поколения ЭВМ, каждые два года ¾ основные типы микропроцессоров, определяющих основные характеристики новых ЭВМ. Такие темпы сохраняются уже многие годы. В этих условиях любая предложенная классификация ЭВМ очень быстро устаревает и нуждается в корректировке. Например, еще десятилетие назад в основном использовалась классификация средств вычислительной техники, в основу которой было положено их разделение по быстродействию:

 

Подход к классификации средств вычислительной техники

 

По способу представления информации вычислительные машины разделяют на три группы.

 

1 группа Аналоговые вычислительные машины (АВМ), в которых информация представляется в виде непрерывно изменяющихся переменных, выраженных какими-либо физическими величинами.

 

2 группа - Цифровые вычислительные машины (ЦВМ), в которых информация представляется в виде дискретных значений переменных (чисел), выраженных комбинацией дискретных значений какой-либо физической величины (цифр)

Группа

Гибридные вычислительные машины, в которых используются оба способа представления информации.

Каждый из этих способов представления информации имеет свои преимущества и недостатки. Основным достоинством ЦВМ, определившим их широкое распространение и преобладание среди всех ЭВМ, является то, что точность получаемых с их помощью результатов вычислений не зависит от точности, с которой они сами (т.е. ЦВМ) изготовлены. Точность же результатов вычислений с помощью АВМ непосредственно зависит от точности устройства самой АВМ. Этим объясняется и тот факт, что первое известное нам аналоговое вычислительное устройство - логарифмическая линейка - появилась лишь в XVII в., тогда как самыми древними цифровыми средствами для облегчения вычислений были человеческая рука и подручные предметы - камешки, палочки, косточки и т.п., а “цифровое” приспособление для счета - абак - известен был уже древним египтянам.

Подход к классификации средств вычислительной техники

 

Еще десятилетие назад в основном использовалась классификация средств вычислительной техники, в основу которой было положено их разделение по быстродействию.

 

	СуперЭВМдля решения крупномасштабных вычислительных задач, для обслуживания крупнейших информационных банков данных.
	Большие ЭВМ для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.
	Средние ЭВМ широкого назначения для управления сложными технологическими производственными процессами. ЭВМ этого типа могут использоваться и для управления распределенной обработкой информации в качестве сетевых серверов.
	Малые компьютеры (мини ЭВМ).Эти мини суперкомпьютеры являются наиболее эффективными и компактными системами обработки информации, как научного, так и специального назначения, в том числе для обработки телеметрической информации в реальном масштабе времени. Подобные суперкомпьютеры могут стать основой самых совершенных прикладных систем военного назначения.
	Персональные и профессиональные ЭВМ, позволяющие удовлетворять индивидуальные потребности пользователей. На базе этого класса ЭВМ строятся автоматизированные рабочие места для специалистов различного уровня.
	Встраиваемые микропроцессоры, осуществляющие автоматизацию управления отдельными устройствами и механизмами

 

Подход к классификации средств вычислительной техники

 

С развитием сетевых технологий все больше начинает использоваться другой классификационный признак, отражающий место и роль ЭВМ в сети. Согласно ему классификация принимает следующий вид.

Мощные машины и вычислительные системы для управления гигантскими сетевыми хранилищами информации - предназначаются для обслуживания крупных сетевых банков данных и банков знаний. По своим характеристикам их можно отнести к классу суперЭВМ, но в отличие от них они являются более специализированными и ориентированными на обслуживание мощных потоков информации.

Кластерные структуры - представляют собой многомашинные распределенные вычислительные системы, объединяющие под единым управлением несколько серверов. Это позволяет гибко управлять ресурсами сети, обеспечивая необходимую производительность, надежность, готовность и другие характеристики.

Серверы - это вычислительные машины и системы, управляющие определенным видом ресурсов сети. Различают файл-серверы, серверы приложений, факс - серверы, почтовые, коммуникационные, Web-серверы и др.

Рабочие станции – представляют собой наличие в сетях абонентских пунктов, ориентированных на работу профессиональных пользователей с сетевыми ресурсами. Этот термин как бы отделяет их от ПЭВМ, обеспечивающих работу основной массы непрофессиональных пользователей, работающих обычно в автономном режиме.

Сетевые компьютеры - представляют собой упрощенные персональные компьютеры, вплоть до карманных персональных компьютеров. Они становятся еще одним стандартом, объединяющим целый класс компьютеров, который получает массовое производство и распространение. Их применение позволяет аккумулировать вычислительные мощности и все виды вычислительных услуг на серверах в сетях ЭВМ. В связи с этим отпадает необходимость каждому пользователю иметь собственные автономные средства обработки. Очень многие из них могут обращаться к вычислительным ресурсам сетей с помощью простейших средств доступа - сетевых компьютеров. Требуемая информация и нужные виды ее обработки будут выполнены серверами сети, а пользователи получают уже готовые, требуемые им результаты.

Уже теперь понятие “сетевой компьютер” отождествляется с целым спектром моделей, различающихся своими функциональными возможностями. Чаще всего под сетевым компьютером понимают достаточно дешевый компьютер с малой оперативной памятью, с отсутствием жесткого и гибкого дисков и со слабым программным обеспечением. Стоимость сетевого компьютера должна быть намного ниже стоимости персонального компьютера достаточно сложной конфигурации.

 

Классификация сетевых компьютеров

 

Возможна достаточно широкая классификация сетевых компьютеров в соответствии с их возможностями по представлению данных, выполнения отдельных простейших программ и приложений. Наиболее часто выделяют:

þ Windows-терминалы (Windows-based Terminal, WBT) – настольные и мобильные персональные компьютеры (ПК) с операционной системой Windows СЕ. Рассчитаны на запуск приложений на сервере и получение от него данных;

þ простейшие универсальные сетевые компьютеры (“тонкие клиенты”) – настольные ПК с доступом к различным сетевым ресурсам. Практически все требуемые пользователям программы должны выполняться на сервере;

þ сетевые компьютеры Java (Java Net PC), способные выполнять простейшие Java-программы;

þ достаточно мощные сетевые компьютеры (Net PC) – настольные ПК с резидентной операционной системой, способные работать с большинством приложений.

Классы персональных компьютеров

Микрокомпьютеры - наиболее часто используемый и широко распространенный тип компьютеров. Микрокомпьютер часто называют персональным компьютером или персональной ЭВМ (ПЭВМ), т.е. компьютером (ЭВМ) общего назначения, предназначенным для индивидуального пользования. Различают следующие классы персональных компьютеров.

1) настольный ПК (Dessktop или Tabletop) - малогабаритная ЭВМ настольного типа, обычно состоящая из системного блока, содержащего целый ряд устройств, обеспечивающих работу компьютера, клавиатуры, позволяющей вводить информацию в компьютер, и монитора(дисплея), предназначенного для изображения графической и текстовой информации. Настольные ПК отличаются друг от друга формой и расположением (горизонтального/вертикального) корпуса системного блока - это могут быть так называемые:

 

· настольные персональные компьютеры (ПК) башенного типа (tower),

· большие настольные ПК (Big),

· средние настольные ПК (Midi),

· малые настольные ПК (Mini),

· настольные ПК малютки (Baby),

· настольные ПК слимы (Slim),

· настольные ПК “размером книги” (Book Size),

2) портативные (Portable) или мобильные (Mobile) ПК -представляют собой меньшие по размеру по сравнению с настольными ПК, имеющие встроенное автономное питание, и у которых системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус, конструктивно, как крышка и клавиатура. Эти ПК могут быть следующих видов:

 

· “блокнотные” ПК (Notebook) - ПЭВМ типа записной книжки или другими словами “компьютер - блокнот”;

· “накаленный” ПК (Lap top) - ПЭВМ, размеры и масса которого позволяют работать с ним “на коленях”;

· “подблокнотные” ПК (Subnotbook) - ПЭВМ меньшего размера, чем “блокнотные” и “накаленные” ПК;

· cредний класс, ультра-портативные ноутбуки (ultra portables) -предназначен для полноценной работы в дороге

· класс "тяжелых", или полновесных ноутбуков (full-size notebooks) -полноценно заменяют рабочий ПК, с большим экраном, дополнительными батареями, развитыми мультимедийными функциями и т.д.

· ручные ПК (Hand-held или Palm-top) - ПЭВМ миниатюрных размеров (с почтовую открытку), который можно держать в одной руке, другой работать на нем, а переносить или хранить в кармане одежды;

· карманные ПК (Pocket или Pocket - Size) - миниатюрные компьютеры, которые очень близки по своим возможностям к ручным ПК, но еще меньше по размеру.

3) специализированные ПК - представляют собой миниатюрные компьютеры. Среди специализированных миниатюрных ПК можно выделить (см. рис.1):

 

· электронные органайзеры (electronic organazers) и персональные цифровые секретары (personal Digital Assistant - PDA) - миниатюрные специализированные ПК, весом менее 500 грамм, предназначенные для организации и планирования индивидуальной деятельности любого человека, с возможностью ведения личных баз данных, формирования сообщений и отправки их нужному адресату;

· программные калькуляторы (Programmable Calculators) - миниатюрный компьютер, предназначенный для специализированной обработки научной и/или бизнес - информации, имеющий собственный язык программирования;

· калькуляторы (Calculators) - наименьшие, массовые, широкоиспользуемые ПК, специализированные на выполнение определенных видов вычислений (основные математические операции, несложные инженерные, технические и экономические расчеты и т.д.);

· электронные игры (Calculator/computer - electronic games) - миниатюрный специализированный компьютер или калькулятор, реализующий функции одной или нескольких игр.

 

 

 

Рис. 1. Электронные органайзеры, калькуляторы, электронные игры

 

Класс самых миниатюрных ПК, которые в последнее время получили название “микросы” (Micros), постоянно расширяется с одновременным процессами и их дальнейшей миниатюризации, повышения мощности и наделения новыми функциональными возможностями.

4) "перьевые”, планшетные ПК (Penbased или Tablets) - ПЭВМ со специализированным набором функций, управляемые при помощи специального “пера” (перьевого манипулятора). Среди “перьевых”, планшетных ПК имеются ПЭВМ, размером ручных, карманных и калькуляторов. Наиболее широко возможность управления при помощи пера используется в персональных цифровых ассистентах PDA.

 

а) б)

 

 

Рис. 2. Планшетные компьютеры: (а) Skeye.pad SL и (б) DynaBook SS3500

 

Практически это можно использовать так:

1 пример из «жизни» ноутбуков

 

Китайская компания Lenovo уже в этом году планирует выпустить первый в мире ноутбук, оснащенный двумя жидкокристаллическими экранами.

Lenovo должна закончить работы по созданию новинки, получившей, кстати, "рабочее" название Vela, к четвертому кварталу текущего года. Vela помимо "традиционного" монитора будет обладать небольшим дисплеем, размещенным на внешней стороне крышки. При работе с ним ноутбук будет переводиться в состояние пониженного энергопотребления. Разработчики отмечают, что даже при работе с внешним монитором пользователь сможет выполнять большинство необходимых ему ежедневных функций, таких, например, как работа с корпоративной сетью или электронной почтой.

Ноутбук будет базироваться на платформе следующего поколения Intel Sonoma. Основной дисплей лэптопа будет иметь диагональ 15,4 дюйма, а внешний - 4,4 дюйма.

 

2 пример из «жизни» суперкомпьютеров

 

Корпорация IBM работает над созданием кластерной системы под названием Blue Gene/L, в задачи которой будет входить моделирование процессов, происходящих в космосе. В IBM надеются запустить Blue Gene/L в 2005 году.

Новый суперкомпьютер будет построен на 12 тысячах процессорах, каждый из них содержит два ядра: одно из которых отвечает за обработку информации, а другое - за обеспечение связи. В IBM подсчитали, что теоретически производительность всей системы достигнет отметки 34 триллионов операций в секунду. Выбранная программная платформа - специально адаптированная версия Linux.

По своим характеристикам Blue Gene/L близко подберется к нынешнему лидеру рейтинга пятисот самых мощных суперкомпьютеров мира – кластеру Earth Simulator, разработанному компанией NEC и выполняющему 37 триллионов операций в секунду.

 

3 пример из «жизни» КПК

 

Аналитическая компания In-stat/MDR опубликовала отчет за 2003 год, а также прогноз на 2004 год рынка КПК.

Как сказано в отчете, в 2003 году произошло небольшое снижение объёма продаж КПК по сравнению с 2002 годом. Причем больший объем проданной продукции приходится на долю компании palmOne. Она почти в два раза превосходит показатели своего ближайшего конкурента - компании Hewllet-Packard.

В In-stat/MDR уверены, что в нынешнем году ситуация коренным образом изменится. Аналитики прогнозируют: количество проданных КПК в 2004 году составит 10,8 миллиона штук, т.е. произойдет рост рынка на 6,5%.

 

4 пример из «жизни» КПК

 

Аналитическая компания In-stat/MDR опубликовала отчет за 2003 год, а также прогноз на 2004 год рынка КПК.

Как сказано в отчете, в 2003 году произошло небольшое снижение объёма продаж КПК по сравнению с 2002 годом. Причем больший объем проданной продукции приходится на долю компании palmOne. Она почти в два раза превосходит показатели своего ближайшего конкурента - компании Hewllet-Packard.

В In-stat/MDR уверены, что в нынешнем году ситуация коренным образом изменится. Аналитики прогнозируют: количество проданных КПК в 2004 году составит 10,8 миллиона штук, т.е. произойдет рост рынка на 6,5%.

 

Тема 14. Внутреннее устройство персонального компьютера

Персональный компьютер - универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем… • системный блок; • монитор;

Системный блок

  Системный блок состоит из: 1. корпуса;

Корпус системного блока

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. В настоящее время в… Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким…  

Материнская плата (mainboard, matherboard, systemboard)

Все платы расширения (видеокарта, контроллер SCSI, модем, сетевая карта и т. д.) крепятся к материнской плате. Кроме того, на материнской плате…   Основные компоненты системной платы, которые видны на фото и обозначены цифрами:

Процессор

Процессор можно разделить на две части: - АЛУ (Арифметико-Логическое Устройство) - занимается обработкой данных - УУ (Устройство Управления) – занимается передачей данных.

Группы микропроцессоров

В противоположность СISC-процессорам в середине 80-х годов появились процессоры архитектуры RISC с сокращенной системой команд (RISC — Reduced… В результате конкуренции между двумя подходами к архитектуре процессоров… · CISC-процессоры используют в универсальных вычислительных системах;

ШИНЫ

Если процессор – это сердце персонального компьютера, то шины – это артерии и вены по которым текут электрические сигналы.

 

!	Шины - это каналы связи, применяемые для организации взаимодействия между устройствами компьютера.

 

Те разъемы, куда вставляются платы расширения это не шины. Это интерфейсы (слоты, разъемы), с их помощью осуществляется подключение к шинам, которых, зачастую, вообще не видно на материнских платах.

Существует три основных показателя работы шины. Это тактовая частота, разрядность и скорость передачи данных.

 

ISA (Industrial Standard Architecture – промышленная стандартная архитектура)

Историческим достижением компьютеров платформы IBM PC стало внедрение почти двадцать лет назад архитектуры, получившей статус промышленного стандарта ISA (Industry Standard Architecture). Она не только позволила связать все устройства системного блока между собой, но и обеспечила простое подключение новых устройств через стандартные разъемы (слоты). Пропускная способность шины, выполненной по такой архитектуре, составляет до 5,5 Мбайт/с, но, несмотря на низкую пропускную способность, эта шина продолжает использоваться в компьютерах для подключения сравнительно «медленных» внешних устройств, например, звуковых карт и модемов.

 

Рис. 3. Разъем ISA - 16bit

На интерфейс 8 разрядной ISA было выведено 8 каналов данных и 20 каналов адреса. Все это позволяло адресовать до 1 Мбайт памяти. С появлением 80286 процессора, который мог обрабатывать уже 16 бит данных, появилась необходимость в 16 разрядной ISA, что и было реализовано в 1984 году. Разъем был дополнен еще 36 каналами, 8 из которых были выведены под данные, а 7 – под адрес. Следует отметить, что некоторые платы расширения, рассчитанные на 8 разрядную шину, могут работать и с 16 разрядной. Кстати, понятие ключ – выступ в разъеме и вырез в подключаемой плате, появился вместе с 16 разрядной ISA. Так как до 1987 года IBM отказывалась публиковать полное описание и временные диаграммы ISA, многие производители железа решились на разработку собственных шин. Так появилась 32 разрядная ISA, которая не нашла применения, но фактически предопределила появление шин MCA и EISA. В 1985 году фирма Intel разработала 32 разрядный 80386 процессор, который увидел свет в конце 1986 года. Появилась насущная необходимость в 32 разрядной шине ввода/вывода. Вместо того, что бы продолжить дальнейшую разработку ISA, в IBM создали новую шину MCA (Micro Channel Architecture – микроканальная архитектура) которая во всех отношениях превосходила свою предшественницу:

1. Был использован арбитр шины CACP (Central Arbitration Control Point), который позволял любому подключенному к шине устройству передавать данные любому другому устройству, так же подключенному к этой шине. Кроме этого, CACP предотвращал конфликты и монополизацию шины каким либо одним устройством.

2. Шина MCA не синхронизирована с процессором, что позволяет снизить возможность лишних конфликтов и помех между платами.

3. Отсутствие переключателей и перемычек свело установку плат расширения к простому, не требующему дополнительной квалификации, действию.

Но этот стандарт не нашел применения, т.к.:

1) фирма IBM потребовала от всех фирм – производителей, желающих использовать MCA заплатить деньги за использование ISA во всех ранее выпущенных компьютерах.

2) компьютерный мир оказался попросту не готов принять в 1987 году подход Plug and Play

3) цена первых MCA была очень высокой.

Все эти факторы привели к появлению шины EISA, про MCA все забыли.

EISA (Extended Industry Standard Architecture – расширенная промышленная стандартная архитектура)

 

Расширением стандарта ISA стал стандарт EISA (Extended ISA), отличающийся увеличенным разъемом и увеличенной производительностью (до 32 Мбайт/с). Как и ISA, в настоящее время данный стандарт считается устаревшим. После 2000 года выпуск материнских плат с разъемами ISA/EISA и устройств, подключаемых к ним, прекращается.

С несколькими фирмами – партнерами Compaq создала комитет EISA, который занимался разработкой нового стандарта. Уже в 1989 году появились первые персональные компьютеры, материнские платы которых были оснащены шиной EISA. Основное ее отличие заключалось в 32 разрядной технологии, хотя и создавалась она на основе архитектуры все той же ISA (тактовая частота осталась прежней – 8,33 МГц). Преимущества новой технологии очевидны: как и в MCA, используется арбитраж запросов ISP (Integrated System Peripheral), повысилась скорость обмена данными, мощность, потребляемая каждым из адаптеров может достигать 45 Вт. При этом была сохранена совместимость с платами, рассчитанными для работы с ISA. Скорость передачи данных равнялась 33 Мбайт/сек. Ко всему прочему, в компьютерах с шиной EISA была предусмотрена возможность автоматической настройки прерываний и адресов адаптеров. Но, к сожалению, и этот проект через короткое время оказался не жизнеспособным.

С повышением тактовых частот и разрядности процессоров настала насущная проблема в повышении скорости передачи данных в шинах (какой смысл использовать камень с тактовой частотой, скажем, 66 МГц, если шина работает на частоте лишь 8,33 МГц). В одних случаях, например клавиатура или мышь, высокая скорость ни к чему. Но инженеры фирм, производителей плат расширения, готовы были изготовлять устройства со скоростью, которую шины не могли предоставить.

Какое же решение было принято? Часть операций по обмену данными осуществлять не через стандартные разъемы шины ввода/вывода, а через дополнительные высокоскоростные интерфейсы. Дело в том, что эти самые высокоскоростные интерфейсы подключаются к шине процессора. Из этого следует, что подключаемые платы будут иметь доступ непосредственно к процессору через его шину. Все это получило название LB (Local Bus – локальная шина). Первые шины ISA как раз и были локальными, но когда их тактовая частота превысила 8 МГц, произошло разделение. А в 1992 году появился еще один расширенный вариант ISA – VLB (VESA Local Bus).

VLB (VESA Local Bus)

Название интерфейса переводится как локальная шина стандарта VESA ( VESA Local Bus). Понятие «локальной шины» впервые появилось в конце 80-х годов.… Основным недостатком интерфейса VLB стало то, что предельная частота локальной… VLB была локальной шиной, которая не изменяла, а дополняла существующие стандарты. Просто к основным шинам добавлялось…

PCMCIA - (Personal Computer Метолу Card International Association — стандарт международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров)

Этот стандарт определяет интерфейс подключения плоских карт памяти небольших размеров и используется в портативных персональных компьютерах.

 

FSB - (front Side Bus)

Шина PCI, появившаяся в компьютерах на базе процессоров Intel Pentium как локальная шина, предназначенная для связи процессора с оперативной…

USB - (Universal Serial Bus —универсальная последовательная магистраль)

Этот стандарт определяет способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключать до 256 различных устройств, имеющих…

Оперативная память

Оперативная память (RAM — RandomAccess Memory) — это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует много различных типов… Ячейки динамической памяти (DRAM) можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих…

Логическая структура оперативной памяти

1. Conventional memory – основная память; 2. UMA (Upper Memory Area) – верхняя память; 3. HMA (High Memory Area) – область верхней памяти или область верхних адресов;

Основная память

Основная память (Conventional memory) начинается с адреса 00000 (0000:0000) и до 90000 (9000:0000). Это занимает 640 Кбайт. В эту область грузится в…  

Верхняя память (UMA)

Верхняя память (UMA) - начинается с адреса А0000 и до FFFFF. Занимает она 384 Кбайт. Сюда грузится информация, связанная с аппаратной частью… Во времена первых персональных компьютеров, процессоры могли выполнять только…

XMS

Основная и верхняя память занимают 1 Мбайт памяти в общей сложности. Что бы работать с областью свыше 1 Мбайта, процессор должен работать в защищенном режиме. Эта область называется дополнительная память (XMS). Что бы работать в XMS используя DOS, для процессоров был разработан еще один режим – виртуальный. DOS не может перейти барьер в 640 Кбайт. Виртуальный режим позволяет разбить дополнительную память на части по 1 Мбайту. В каждую часть грузится по программе DOS и там они варятся в реальном режиме, но уже не мешая друг другу выполнятся одновременно. Для 32 разрядных приложений барьера в 640 Кбайт не существует и для них деление XMS ни к чему. Отвечает за перевод режимов процессора драйвер EMM386.EXE, а за организацию самой области – HIMEM.SYS. Посмотреть, что творится у Вас в XMS можно с помощью SysInfo из набора Norton Utilities.

HMA

В дополнительной области, в самом начале ее первого мегабайта выделена зона, объем которой равен 64 Кбайт минус 16 байт. Называется она областью верхних адресов (HMA). История появления этой области лежит корнями глубоко и тянется аж к 80286 процессору, а точнее к ошибке в его схеме. Процессоры 8086 и 8087 имели 20 разрядную адресную шину, работали в реальном режиме и могли максимально обратится по адресу FFFFF (FFFF:000F). А вот 80286 процессор имел уже 24 разрядную шину адреса, работал в реальном и защищенном режимах и мог адресовать до 16 Мбайт памяти.

Теперь рассмотрим пример: возьмем сегментный адрес FFFF:FFFF и переведем его в линейный, получим 10FFEF. Такой адрес 8086 процессор адресовать не мог, так как это уже во втором мегабайте памяти. В подобных случаях делалось просто – откидывался старший разряд. Получится 0FFEF, а это уже обращение на 16 байт от конца первого сегмента в 64 Кбайт первого мегабайта памяти. И 80286 процессор, работая в реальном режиме, должен был поступать также. Но проблема заключалась в том, что в этом режиме 21 линия шины адреса (А20) не отключалась и оставалась в работе. А значит, получалось в данном случае обращение на 16 байт от конца первого сегмента в 64 Кбайт второго мегабайта памяти. Не все программы могли тогда работать таким образом и инженеры нашли способ включать и отключать линию А20. Для этих целей использовался специальный контроллер. Для управления HMA используется HIMEM.SYS.

EMS

Еще одна область – расширенная память (EMS). Данная область на сегодняшний день мало кому нужна и мало кем используется. Находится эта область в верхней памяти и занимает порядка 64 Кбайт. Использовалась она лишь в старых компьютерах с оперативной памятью до 1 Мбайта. В силу своей спецификации это достаточно медленная область. Дело в том, что расширенная память – это один из многих коммутируемых сегментов. После того, как сегмент заполнится, происходит смена использованного сегмента новым. Но работать можно только с одним сегментом, не совсем хорошо, удобно и быстро. Как правило, первый сегмент EMS находится по адресу D000.

 

Рис. 6. Логическая структура оперативной памяти

Сверхоперативная память

Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы… Нередко кэш-память распределяют по нескольким уровням. Кэш первого уровня… Кэш-память третьего уровня выполняют на быстродействующих микросхемах типа SRAM и размещают на материнской плате…

Микросхема ПЗУ и система BIOS

 

В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего — ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды, но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения.

Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково). Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.

Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет. Он указывает на другой тип памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.

Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.

 

Энергонезависимая память CMOS

Работа таких стандартных устройств, как клавиатура, может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими средствами нельзя обеспечить работу… Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой… В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, о некоторых других устройствах материнской…

Жесткий диск

Основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа дисков, имеющих…  

Дисковод гибких дисков

Дисковод, предназначенный для работы с дискетами. До сих пор не придумано устройство, позволяющее так же легко и быстро записывать на какой-либо… Распространены дискеты размером 3,5 и 5,25 дюйма (89 и 133 мм). В настоящее…   Дискеты Недостатки Достоинства 1. Малый объем (1,44 Мб). 2. …

Дисковод компакт-дисков CD-ROM

В период 1994-1995 годах в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо… Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) переводится на русский… Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM…

DVD

 

К 1995 году фирмами Philips и Sony был разработан компакт диск повышенной емкости Multimedia CD. Toshiba и еще несколько компаний, создали другую технологию компакт дисков и тоже повышенной емкости. Началась битва за рынок. Тогда две крупнейшие группы, CITWG (Computer Industry Technical Working Group) и HVDAG (Hollywood Video Disc Advisory Group), объединились для борьбы против появления этих несовместимых стандартов. В 1995 году общими усилиями был создан новый стандарт – DVD. Он предназначался в первую очередь для киноиндустрии, как заменитель видеокассет и поэтому аббревиатура расшифровывалась как Digital Video Disc. Затем этот формат переименовали в Digital Versatile Disc – цифровой универсальный диск. Однако в 1997 году фирмы Philips и Sony вышли из консорциума. В последствии их примеру последовали и другие производители DVD.

На данный момент существует несколько форматов DVD и это привносит на рынок некоторую сумятицу т. к. не все форматы совместимы. Существуют DVD – R, DVD – ROM, DVD – RAM, DVD – RW. Приводы DVD – ROM без специальной доводки не могут читать диски DVD – RAM (за исключением DVD-ROM так называемого третьего поколения, выпускаемыми с середины 1999 года). Но приводы DVD – RAM могут читать DVD – ROM, а также CD – R и CD – RW. Привод DVD + RW совместим только с DVD – ROM и с обычными CD. А формат DVD + RW вообще не признается многими производителями. Устройства DVD-ROM первого поколения использовали режим CLV и считывали с диска со скоростью 1.38 Мб/с (в традиционном обозначении для DVD это 1х). Устройства второго поколения могли читать DVD с вдвое большей скоростью - 2х (2.8 Мб/с). Современные DVD-ROM - устройства третьего поколения - используют режим контроля вращения (CAV) с максимальной скоростью чтения 4х-6х (5.5 - 8.3 Мб/с) и более.

Основные отличия стандарта DVD от CD:

1) используется лазер с меньшей длиной волны. Если в накопителях CD – ROM длина волны равна 780-нанометров, то в накопителях DVD – 635 нанометров. Это позволяет уменьшить длину штриха и повысить скорость считывания данных.

2) вследствие применения более совершенных материалов, DVD используют для записи данных в два слоя на одной стороне диска или по одному слою, но с двух сторон диска или по два слоя с двух сторон диска, в зависимости от формата DVD. Емкость дисков варьируется от 2,6 Gb до 17 Gb.

3) используется совершенно новый формат секторов, более надежный код коррекции ошибок, и улучшенная модуляция каналов. Теперь давайте-ка, более подробно о слоях.

Single Side/Single Layer (односторонний/однослойный)

Это самая простая структура DVD диска. На таком диске можно разместить до 4.7 Гб данных. Эта емкость в 7 раз больше емкости обычного звукового CD и CD-ROM диска.

Single Side/Dual Layer (односторонний/двуслойный)

Этот тип дисков имеет два слоя данных, один из которых полупрозрачный. Оба слоя считываются с одной стороны и на таком диске можно разместить 8.5 Гб данных, т.е. на 3.5 Гб больше, чем на однослойном/одностороннем диске.

Double Side/Single Layer (двусторонний/однослойный)

На таком диске помещается 9.4 Гб данных (по 4.7 Гб на каждой стороне). Емкость такого диска вдвое больше одностороннего/однослойного DVD диска. Между тем, из-за того, что данные располагаются с двух сторон, придется переворачивать диск или использовать устройство, которое может прочитать данные с обеих сторон диска самостоятельно.

Double Side/Double Layer (двусторонний/двуслойный)

 

Структура этого диска обеспечивает возможность разместить на нем до 17 Гб данных (по 8.5 Гб на каждой стороне).

Толщина DV диска равна 0.6мм, что в половину меньше толщины стандартного диска CD. Это дает возможность соединить два диска обратными сторонами и получить двухсторонний диск по толщине равный обычному CD. По другой технологии, создается второй слой для размещения данных, это позволяет увеличить емкость одной стороны диска. Первый слой делается полупрозрачным, таким образом, лазерный луч может проходить через него и отражаться уже от второго слоя.

Кроме всего прочего, DV диски имеют возможность увеличить плотность записи. Для этого производители идут различными путями:

1. применяют более совершенный лазер

2. уменьшают длину штриха

3. уменьшают расстояние между витками

4. увеличивают область данных без изменения общих размеров диска

5. увеличивают эффективность ECC

6. применяют более эффективную модуляцию

Теперь о перезаписываемых дисках. К ним относиться формат DVD – RAM. В таких дисках используется материал разработанный инженерами фирмы TDK и называется он AVIST. Принцип записи практически тот же, что и у CD. Важнейшие достоинства дисков формата DVD-RAM - это возможность перезаписи до 100 000 раз и наличие механизма коррекции ошибок записи. На дисках DVD+RW можно записать как потоковое видео или звук, так и компьютерные данные. Диски формата DVD+RW могут быть перезаписаны около 1000 раз, но формат DVD+RW продвигается только его разработчиками - компаниями Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony и Yamaha и не поддержан DVD-форумом. DVD-RW - формат многократной записи, разработанный компанией Pioneer. Диски формата DVD-RW вмещают 4,7 ГБ на одну сторону, выпускаются в односторонней и двусторонней модификациях и могут быть использованы для хранения видео, аудио и других данных. Диски формата DVD-RW могут быть перезаписаны до 1000 раз. В отличие от форматов DVD+RW и DVD-RAM диски DVD-RW могут быть прочитаны на приводах DVD-ROM первого поколения.

Большим достижением в обеспечении совместимости в технологии DVD стала принятая в 2000 году единая файловая система MicroUDF. Файловая система MicroUDF - это адаптированная для применения в DVD версия файловой системы UDF (Universal Disk Format), которая, в свою очередь, основана на международном стандарте ISO-13346. Эта файловая система постепенно идет на смену устаревшей ISO9660, созданной в свое время для использования в компакт-дисках. На переходный период (пока не выйдут из обращения компьютерные устройства и диски, работающие в формате ISO9660) будет использоваться файловая система UDF Bridge, которая является некоторой комбинацией MicroUDF и ISO9660. Для записи Audio/Video DVD дисков может использоваться только MicroUDF.

Для защиты от нелегального копирования разработаны две спецификации: DVD-R(A) и DVD-R(G). Две эти версии одной спецификации используют различную длину волны лазера при записи информации. Таким образом, диски могут быть записаны только на соответствующем их спецификации оборудовании. Воспроизведение дисков может осуществляться одинаково успешно на любом оборудовании, поддерживающем формат DVD-R. DVD-R(A) (DVD-R for Authoring) используется в профессиональных приложениях. В частности, поддержка специального формата (Cutting Master Format) позволяет применять эти диски для записи исходной реплики информации (пре-мастеринг) вместо обычного использования для этих целей DLT лент.

DVD-R(G) (DVD-R for General) предназначена для более широкого применения. Диски этого формата защищены от возможности побитового копирования на них информации с других дисков. Формат поддерживается в устройствах массового хранения (например, в роботизированных DVD библиотеках, предлагаемых самой компанией Pioneer).

 

Видеокарта (видеоадаптер)

За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: МОЛ (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов);… Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем… Видеоускорение — одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению…

Звуковая карта

Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы…

Порты

!	Порты - это разъемы на задней панели системного блока компьютера, которые служат для соединения с компьютером периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышка, принтер, сканер, и т.д.

 

 

На иллюстрации область расположения портов выделена розовой линией. Существуют следующие основные типы портов: · Параллельный порт · Последовательный порт · USB · PS/2 · AT/MIDI · FireWire

 

Параллельный порт

Параллельный порт был разработан в 1981 году и использовался в первых персональных компьютерах. Тогда он назывался нормальным. Скорость передачи данных через параллельный порт - от 800 Кбит/сек до 16… На схемах параллельные порты обозначают LP1, LP2 и т.д. (LP - Line Printer).

Последовательный порт

Через последовательные порты подключаются устройствва, которые не требуют высокой скорости передачи данных - мышки, клавиатуры, модемы. Скорость передачи данных через последовательный порт - 115 Кбит/сек. На схемах параллельные порты обозначают COM1, COM2 и т.д.

USB порт

В настоящее время производители периферийных устройств выпускают их в двух вариантах - с обычными для этих устройств портами (разными для разных… Важной особенностью USB портов является то, что они поддерживают технологию… Порт USB был разработан в 1998 году. Тогда он назывался просто USB. После того, как был разработан более скоростной…

Порт FireWire

Этот порт служит для подключения к компьютеру видео устройств, таких как, например, видеомагнитофон, а также других устройств, требующих быстрой… Порты FireWire поддерживают технологию Plug and Play и "горячего… Порты FireWire бывают двух типов. В большинстве настольных компьютерах используются 6-контактные порты, а в ноутбуках…

Контроллеры

 

Электронные схемы, управляющие различными устройствами компьютера, называются контроллерами. Во всех компьютерах IВМ РС имеются контроллеры для управления клавиатурой монитором, дисководами для дискет, жестким диском и т.д.

Блок питания

Блок питания компьютера представляет собой металлическую коробку, которая располагается внутри системного блока вплотную к его задней панели. На заднюю панель выводятся разъем для кабеля питания, выключатель, отверстия для вентилятора блока питания. В некоторых блоках питания имеется дополнительный разъем для подключения кабеля питания монитора. Этот разъем используется, если нет свободных электрических розеток. Специальным кабелем можно подключить питание монитора через блок питания компьютера. При этом мощность блока питания компьютера не расходуется, т.к. этот дополнительный разъем просто соединен параллельно с основным разъемом и, когда к основному разъему подключен кабель питания и он включен в электрическую розетку, то дополнительный разъем сам становится розеткой.

В блоке питания располагается трансформатор, выпрямитель и охлаждающий вентилятор. Внутрь компьютера из блока питания выходит несколько комплектов проводов для подключения к электрическому питанию системной платы, жесткого диска, дисководов. Для подключения дополнительных устройств, например дополнительного оптического дисковода, стриммера, в блоке питания предусмотрены свободные комплекты проводов.

 

Блок питания	Блок питания с раскрытым корпусом

 

 

Практически это можно использовать так:

 

Пример использования полученных знаний на практике.

 

Представьте, что Вы решили купить компьютер. И здесь сразу же возникает вопрос: какой компьютер выбрать? Ведь их такое количество сейчас в магазинах! Как же быть в такой ситуации? Как выбрать именно то, что нужно?

Рекомендовать конкретную конфигурацию сейчас сложно: постоянно появляются более мощные процессоры и другие устройства, а те, которые были сверхшиком еще год назад, снимаются с производства. Поэтому рекомендуется придерживаться несколько общих советов.

 

Выбирайте конфигурацию компьютера, соответствующую вашим задачам!

 

Не старайтесь приобрести самый новый и мощный компьютер. Процессоры быстро устаревают и дешевеют. Если через год-два вам понадобится большая мощность, то за это время подешевеет не только ваш компьютер, но и тот, который станет нужен.

Для устойчивой работы приложений в Windows объем памяти важнее мощности процессора. Компьютер с процессором 900-1000 МГц, но с памятью 256 Мбайт частенько будет работать стабильнее и быстрее (особенно с графикой и особенно под Windows-2000, XP), чем Pentium-2000 с 128 Мбайт.

Важно взаимное соответствие характеристик всех элементов компьютера, особенно - материнской платы, процессора и памяти. Нет смысла ставить мощный процессор на материнскую плату с медленной шиной.

Дорогая видеоплата с большой памятью (32-64 Мб) нужна только для работы со сложной графикой, особенно растровой (в т.ч. для современных игр). Другим приложениям хватит простой дешевой карточки с 4-8 Мб памяти, важно только, чтобы она поддерживала частоту развертки, соответствующую вашему монитору.

 

2 пример из «жизни» компьютеров

 

Как сообщают аналитики In-Stat/MDR, рынок встраиваемых 16-разрядных процессоров к 2008 году сократится до 363,5 млн. долларов – с 374,9 млн. долларов в 2003 году, то есть среднее ежегодное сокращение рынка составит около 0,6%. Впрочем, согласно прогнозам, по крайне мере еще год этот сектор будет расти. Несмотря на то, что микропроцессоры с 16-битной шиной данных представляют один из самых маленьких сегментов рынка, рынок процессоров с 64-разярядной шиной еще меньше, и аналитики считают, что до 2005 года исключительно компании, лицензировавшие ядро 16-битных микропроцессоров, могут использовать их, не боясь "уйти в минус".

Не давая определения 16-разрядным процессорам, аналитики отмечают, что доминировать в этом секторе будет ARM Holdings – процессоры компании будут использоваться в 40% поставляемых на рынок решений. И это – несмотря на то, что компания традиционно считается лицензиаром 32-разрядного ядра RISC-процессоров.

Одной из основных причин, ограничивающих размеры рынка 16-разрядных процессоров, которая, ко всему прочему, и повлияет на сокращение сектора в ближайшие годы, по мнению специалистов, является тот факт, что большая часть устройств с такими процессорами является решениями для потребительского рынка – цифровые камеры, телевизионные интернет-приставки, аудиоплееры и т.п. Все дело в том, что будущие решения такого типа будут чаще использовать процессоры с более широкой шиной данных.

 

3 пример из «жизни» компьютеров

 

Matsushita выпустила очередной портативный DVD-плеер, DVD-PS3, который обозреватели уже успели окрестить "самым тонким" — и, похоже, заслуженно: габариты устройства – 144x140x20,2 мм, вес – 310 граммов. Поддерживаемые форматы дисков:

· DVD-RAM

· DVD-Video

· DVD-Audio

· CD-R/RW

· DVD-R

Технология HighMAT дает пользователям возможность создавать собственные подборки музыкальных композиций или фотографий – а затем воспроизводить их на CD-плеере или в автомобильных аудиосистемах.

В отличие от некоторых аналогичных моделей DVD-PS3 не имеет встроенного экрана, но допускает подключение внешних ЖК-мониторов, что позволяет использовать устройство для проведения презентаций. Выходные разъемы плеера – S-Video, композитный, аналоговый и цифровой аудиовыходы. При работе с аккумулятором DY-DB60 время непрерывной работы DVD-PS3 составляет около 6 часов.

Управление плеером осуществляется как посредством кнопок, размещенных непосредственно на корпусе, так и при помощи пульта дистанционного управления.

4 пример из «жизни» компьютеров

Компания Seiko Epson сообщила о расширении линейки графических процессоров для мобильных устройств (mobile graphics engine) моделью S1D13732, которая является контроллеров ЖК-экранов для мобильных телефонов, КПК и мобильных информационных терминалов, оснащенных одномегапиксельной камерой. Образцы чипа в 161-контактном FCBGA-корпусе (8x8x1 мм) будут предлагаться заказчикам в ближайшее время.

S1D13732 отличается от предыдущих моделей, в частности, S1D13715, серийно выпускаемой в настоящее время, более высокой скоростью обработки графики. ЖК-контроллер обеспечивает аппаратную поддержку MPEG-4, а также H.263 (стандарта сжатия видео для Европы). Помимо всего прочего контроллер ЖК-экрана позволяет снизить энергопотребление сотовых телефонов, а блок, отвечающий за графику, предоставляет возможность записи и воспроизведения видео без специализированного ПО, а, значит, оснащать устройства ЦП с низким энергопотреблением.

S1D13732 оснащен 448 Кб встроенной памяти, интерфейсом камеры (поддерживаемые камеры – с разрешением до 1,3 млн. пикселей), интерфейсом двух ЖК-экранов с максимальным разрешением 240x320 пикселей.

 

Тема 15. Внешние устройства, подключаемые к персональному компьютеру

Периферийные (внешние) устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций.… По назначению периферийные устройства можно подразделить на: - устройства ввода данных;

Устройства ввода данных

Клавиатура

 

!	Клавиатура — клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления.

Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Состав клавиатуры

 

Принцип действия клавиатуры

Принцип действия клавиатуры заключается в следующем. 1. При нажатии на клавишу (или комбинацию клавиш) специальная микросхема,… 2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую функции порта клавиатуры. (Порты — специальные аппаратно-логические…

Специальные клавиатуры

Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять… Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась… По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в…

Примеры различных типов клавиатур

 

	Стандартная беспроводная клавиатура
	Бесконтактная клавиатура С использованием переключателей, управляемых магнитным полем и излучением. При управлении полем магнита эффект включения достигается изменением сопротивления магниторезистивного элемента или датчика Холла
	Оптоэлектронная клавиатура   С оптоэлектронными датчиками, в которых при нажатии клавиши вводится заслонка между источником излучения (светом) и приемником (напр. фоторезистором). Заслонки могут иметь кодовые отверстия и при многоэлементных приемниках позволяет сразу получить двоичный код символа, совмещая клавишу с дешифратором. Они близки по характерам к магнитным переключателям.
	Сенсорная клавиатура Не имеют подвижных элементов и требуется только прикосновения пальцев. Для этого необходим определенный навык. У КУ обратная связь замыкается либо через индикатор, либо через звуковой сигнал. Принцип действия основан на том, что в момент касания контактных площадок изменяется емкость в электрической цепи и статический потенциал на ней, который усиливается специальной схемой и на выходе ее формируется сигнал аналогичный нажатию клавиши механической клавиатуры.
Раскладки клавиш для разных игр продуманы строго индивидуально   Раскладка клавиш для разных игр   Раскладка клавиш для Adobe Photoshop	Клавиатура со сменными кнопочными раскладками По замыслу создателей, Zboard должна существенно облегчить жизнь и кошелёк владельцев компьютеров, попутно избавив их от необходимости запоминания многочисленных "специальных" комбинаций клавиш. Клавиатура рассчитана в первую очередь на домашних пользователей, хотя может пригодиться и использующим компьютер в качестве профессионального инструмента. На правом боку клавиатуры расположена неприметная с виду защёлка. Она легко откидывается, панель с клавишами снимается, складывается втрое (вот почему клавиша пробела сделана двойной), помещается в футляр размером с книжку в мягкой обложке и ставится на полку. А на полке уже дожидается ряд аналогичных футляров с клавишами для других применений. Выбранная сменная панель устанавливается на базу клавиатуры, защёлка закрывается, загорается соответствующий индикатор и совершенно новая клавиатура готова к работе. Драйвер устройства самостоятельно узнает, какой именно сменный модуль помещён в базу и быстренько переопределит расположение каждой клавиши, обновит ярлыки и подключит соответствующие макросы, используемые для требуемой игры или делового приложения. Наиболее удобной необычная и индивидуальная раскладка клавиатуры оказывается именно в играх. Это достигается продуманным расположением, формой и обозначениями управляющих клавиш, что существенно ускоряет обучение игре и облегчает её успешное прохождение. Теперь многие возможности, прятавшиеся где-то в глубине меню, можно реализовать одним нажатием клавиши. Кроме того, отпадает необходимость запоминать специальные управляющие ключи данной игры, как правило, не слишком похожие на аналогичные комбинации символов в другой игровой программе. В частности, легко решается извечный вопрос "выбора оружия": цифровые обозначения всевозможных орудий убийства заменяются узнаваемыми символами на выделенных клавишах. Забывчивые игроки, тратившие драгоценные доли секунды на вращение мышиного колёсика, могут теперь использовать прямой доступ к своему арсеналу.

 

Ввод графической информации

 

Для ввода графической информации используют:

- сканеры

- графические планшеты (дигитайзеры)

- цифровые фотокамеры.

Сканеры

  С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный…   Планшетные сканеры   Предназначены для ввода графической информации…

Дигитайзеры

    Планшетный дигитайзер   Позволяет…  

Цифровые фотокамеры

  Изображение с иконоскопа переводится в цифровую форму и хранится в памяти…   DSCU30 DSC-U60 DSC-P92 …

Световой карандаш

  Рис. 7. Световой карандаш  

Устройства вывода данных

Монитор

Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения — дюймы. Стандартные размеры: 14"… Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного… Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить…

Колонки

 

Kолонки нужны для вывода звука из компьютера. Компьютерные колонки активные, так как уровень сигнала на выходе с звуковой карты слаб и требует усиления. Выбор компьютерных колонок довольно широк. Иногда, вместо колонок подключают линейный вход музыкального центра. Можно подключать колонки и центр одновременно через специальное устройство - разветвитель.

 

Принтеры

В качестве устройств вывода данных также используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном…   !   Принтер (Printer),или печатающее…  

Плоттер

  Офисные плоттеры Большие промышленные плоттеры

Устройства командного управления

Мышь

!	Мышь — устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками.

 

Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.

Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.

Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.

Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичныеим джой-пады, геймпады и штурвально-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

 

Основные характеристики мыши

Функциональность

Дополнительные кнопки требуют специальной поддержки со стороны драйвера — по умолчанию Windows «понимает» только три кнопки, причем третья (средняя)… Еще один популярный элемент управления — колесо прокрутки (скроллинга). Оно… Иногда вместо колеса можно увидеть маленький рычажок, клавишу-качельку или же трекбол (навигационный шарик). Однако,…

Дизайн

Классический дизайн — это симметричный светло-серый корпус с сильно скругленными краями. Сегодня можно легко купить как классическую мышь, так и совершенно необыкновенную. В поисках наиболее эргономичных форм конструкторы порой создают манипуляторы, весьма далекие от какой-либо симметрии. Популярны и распространены синие, серебристые мышки, а немного поискав, нетрудно купить устройство любого цвета, полупрозрачное и даже раскрашенное под божью коровку

Эргономика

Кроме того, мышь должна надежно лежать в руке. Этому способствуют резиновые вставки на торцах, специальная форма (сужение в нижней части),… Оцените также нажатие клавиш. Оно должно быть не слишком жестким, чтобы пальцы…

Интерфейс

Устройства хранения и обмена данными

ZIP-накопители

ZIP-накопителивыпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми…

Модем

 

Модем - устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Внутренний модем	Внешний модем

 

Стримеры

Стриммер — это магнитофон, который записывает информацию с очень большой скоростью - от единиц до десятков Мб в секунду. Например, стриммеры… Носителями информации для стриммеров являются кассеты и ленточные картриджи.… Как и многие другие устройства стриммеры бывают внутренними и внешними. Внутренние стриммеры вставляется в те же пазы…

Тема 16. Вычислительные системы

 

Понятие вычислительной системы

В связи с кризисом классической структуры ЭВМ дальнейшее поступательное развитие вычислительной техники напрямую связано с переходом к параллельным… Термин вычислительная система появился в начале - середине 60-х гг. при…   ! Под вычислительной системой (ВС) понимают совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих…

Зависимость стоимости Свс и Сэвм от производительности

В настоящее время накоплен большой практический опыт в разработке и использовании ВС самого разнообразного применения. Эти системы очень сильно отличаются друг от друга своими возможностями и характеристиками.

 

Классификация вычислительных систем

 

Существует большое количество признаков, по которым классифицируют вычислительные системы.

По назначению вычислительные системы делят на:

- универсальные

- специализированные.

Специализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач, в отличие от универсальных, предназначенных для широкого спектра задач.

По типу построения вычислительные системы разделяются на:

- многомашинные

- многопроцессорные

Это значит, что вычислительные системы могут строиться на базе нескольких компьютеров или на базе нескольких процессоров. В первом случая ВС будет многомашинной, во втором — многопроцессорной.

Многомашинные вычислительные системы(ММС) появились раньше, чем многопроцессорные. Основные отличия ММС заключаются в организации связей и обмена информацией между ЭВМ комплекса. Многомашинная ВСсодержит некоторое число компьютеров, информационно взаимодействующих между собой. Машины могут находиться рядом друг с другом, а могут быть удалены друг от друга на некоторое, иногда значительное расстояние (вычислительные сети). В многомашинных ВС каждый компьютер работает под управлением своей операционной системы (ОС). А поскольку обмен информацией между машинами выполняется под управлением ОС, взаимодействующих друг с другом, динамические характеристики процедур обмена несколько ухудшаются (требуется время на согласование работы самих ОС). Информационное взаимодействие компьютеров в многомашинной ВС может быть организовано на уровне:

· процессоров;

· оперативной памяти;

· каналов связи.

При непосредственном взаимодействии процессоров друг с другом информационная связь реализуется через регистры процессорной памяти и требует наличия в ОС весьма сложных специальных программ.

Взаимодействие на уровне оперативной памяти (ОП) сводится к программной реализации общего поля оперативной памяти, что несколько проще, но также требует существенной модификации ОС. Под общим полем имеется в виду равнодоступность модулей памяти: все модули памяти доступны всем процессорам и каналам связи.

На уровне каналов связи взаимодействие организуется наиболее просто и может быть достигнуто внешними по отношению к ОС программами-драйверами, обеспечивающими доступ от каналов связи одной машины к внешним устройствам других (формируется общее поле внешней памяти и общий доступ к устройствам ввода-вывода).

Все вышесказанное иллюстрируется схемой взаимодействия компьютеров в двухмашинной ВС, представленной на рис. 1.

 

Рис. 1. Схема взаимодействия компьютеров в двухмашинной ВС

 

Ввиду сложности организации информационного взаимодействия на 1-м и 2-м уровнях в большинстве многомашинных ВС используется 3-й уровень, хотя и динамические характеристики (в первую очередь быстродействие), и показатели надежности таких систем существенно ниже.

Многопроцессорные системы(МПС) содержат несколько процессоров, информационно взаимодействующих между собой либо на уровне регистров процессорной памяти, либо на уровне ОП. Этот тип взаимодействия используется в большинстве случаев, ибо организуется значительно проще и сводится к созданию общего поля оперативной памяти для всех процессоров. Общий доступ к внешней памяти и устройствам ввода-вывода обеспечивается обычно через каналы ОП. Важным является и то, что многопроцессорная вычислительная система работает под управлением единой ОС, общей для всех процессоров. Это существенно улучшает динамические характеристики ВС, но требует наличия специальной, весьма сложной ОС.

Однако МПС имеют и существенные недостатки. Они, в первую очередь, связаны с использованием ресурсов общей оперативной памяти. При большом количестве объединяемых процессоров возможно возникновение конфликтных ситуаций, в которых несколько процессоров обращаются с операциями типа ”чтение” и ”запись” к одним и тем же ячейкам памяти. Помимо процессоров к ОП подключаются все процессоры ввода-вывода, средства измерения времени и т.д. Поэтому вторым серьезным недостатком МПС является проблема коммутации и доступа абонентов к ОП. Процедуры взаимодействия очень сильно усложняют структуру ОС МПС. Опыт построения подобных систем показал, что они эффективны при небольшом числе объединяемых процессоров (от 2 до 10). Схема взаимодействия процессоров в ВС показана на схеме рис. 2. Типичным примером массовых многомашинных ВС могут служить компьютерные сети, примером многопроцессорных ВС — суперкомпьютеры.

 

 

Рис. 2. Схема взаимодействия процессоров в ВС

 

По типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают:

- однородные системы

- неоднородные системы.

Однородная ВС строится на базе однотипных компьютеров или процессоров. Однородные системы позволяют использовать стандартные наборы технических, программных средств, стандартные протоколы (процедуры) сопряжения устройств. Поэтому их организация значительно проще, облегчается обслуживание систем и их модернизация.

Неоднородная ВС включает в свой состав различные типы компьютеров или процессоров. При построении системы приходится учитывать их различные технические и функциональные характеристики, что существенно усложняет создание и обслуживание неоднородных систем.

По методам управления элементами ВС различают:

- централизованные

- децентрализованные

- со смешанным управлением.

В централизованных ВС за управление отвечает главная или диспетчерская ЭВМ (процессор). Ее задачей является распределение нагрузки между элементами, выделение ресурсов, контроль состояния ресурсов, координация взаимодействия. Централизованный орган управления в системе может быть жестко фиксирован или эти функции могут передаваться другой ЭВМ (процессору), что способствует повышению надежности системы. Централизованные системы имеют более простые ОС.

В децентрализованных системах функции управления распределены между ее элементами. Каждая ЭВМ (процессор) системы сохраняет известную автономию, а необходимое взаимодействие между элементами устанавливается по специальным наборам сигналов. С развитием ВС и, в частности, сетей ЭВМ, интерес к децентрализованным системам постоянно растет.

В системах со смешанным управлением совмещаются процедуры централизованного и децентрализованного управления. Перераспределение функций осуществляется в ходе вычислительного процесса, исходя из сложившейся ситуации.

По принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) различают системы с жесткимиплавающим закреплением функций. В зависимости от типа ВС следует решать задачи статического или динамического размещения программных модулей и массивов данных, обеспечивая необходимую гибкость системы и надежность ее функционирования.

По степени территориальной разобщенностивычислительных модулей ВС делятся на системы:

· территориально-сосредоточенные – это когда все компоненты располагаются в непосредственной близости друг от друга;

· распределенные – это когда компоненты могут располагаться на значительном расстоянии, например, вычислительные сети;

· структурно-одноуровневые – это когда имеется лишь один общий уровень обработки данных;

· многоуровневые (иерархические) структуры – это когда в иерархических ВС машины или процессоры распределены по разным уровням обработки информации, некоторые машины (процессоры) могут специализироваться на выполнении определенных функций.

 

По режиму работы ВС различают системы, работающие в оперативноминеоперативном временных режимах. Первые, как правило, используют режим реального масштаба времени. Этот режим характеризуется жесткими ограничениями на время решения задач в системе и предполагает высокую степень автоматизации процедур ввода-вывода и обработки данных.

На рис. 3 представлена принципиальная схема классификации вычислительных систем.

 

Рис. 3. Принципиальная схема классификации вычислительных систем.

 

 

Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры

Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей. 1. Магистральные(конвейерные) МПВС, у которых процессор одновременно выполняет… 2. ВекторныеМПВС, у которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными — однократный…

Кластерные суперкомпьютеры и особенности их архитектуры

  ! Кластер - это связанный набор полноценных компьютеров, используемый в качестве единого вычислительного ресурса.   Удобство построения кластерных ВС заключается в том, что можно гибко регулировать необходимую производительность…