Общие сведения о компьютере Классификация компьютеров

Общие сведения о компьютере

Классификация компьютеров

Принципы и основоположники компьютера

Строение персональных компьютеров

Компьютерные устройства

Компьютер - это английское слово, обозначающее калькулятор. Хотя теперь это не только калькулятор, он также обрабатывает текст, аудио, видео и другие данные. Однако его старое имя теперь хранится на компьютере. Его основная функция - обработка различных данных. Прежде всего, следует отметить, что в сознании многих у нас есть только персональный компьютер, которым мы пользуемся каждый день. Конечно, для этого есть много причин. Один из них заключается в том, что современные персональные компьютеры намного быстрее и быстрее, чем ранее считавшиеся универсальными компьютерами, а другой заключается в том, что они позволяют пользователям решать множество задач. Хотя термин компьютер сейчас широко используется, термины компьютер (компьютер) и HM (компьютер) также широко используются в реальной жизни. Но для простоты мы используем только компьютерный термин. На практике существуют разные типы компьютеров: цифровые, аналоговые (непрерывные), цифро-аналоговые, специализированные. Однако из-за использования цифровых компьютеров, универсальности операций, точности вычислительных операций и других показателей они используются все чаще. На практике в развитых странах сейчас широко используются пять групп компьютеров.

В зависимости от объема памяти компьютера, скорости выполнения операций в секунду представление данных в сетке (ячейках) можно разделить на пять групп:
- суперкомпьютеры;
- блочные компьютеры (Manframe Computer);
- Миникомпьютеры;
- персональные компьютеры (PC-Personal Computer);
- ноутбуки.
Суперкомпьютеры (ТОП 500 компьютеров) предназначены для решения очень скоростных и масштабных задач. К таким вопросам относятся вопросы глобального прогнозирования погоды, исследования течений различных течений в трехмерном пространстве, глобальных информационных систем и т. Д. Эти компьютеры выполняют 10 триллионов операций в секунду. Компьютерная система Intel ASCI Red с процессором 9472, установленная в лаборатории Sandia Министерства энергетики США, лидирует в соревновании суперкомпьютеров. Его скорость составляет 1 TFLOPS (1 TFLOPS равен 1000 GFLOPS, а 1GFLOPS равен 1000000 FLOPS, 1FLOPS равен 1000 операций в секунду) в параллельном тесте скорости компьютера - Linpacr. В частности, этот компьютер используется для моделирования ядерных испытаний и устаревшего ядерного оружия. Примечательно, что Токийский университет имеет четвертый по величине в мире компьютер SGI ASCI Blue со 128 процессорами, работающий со скоростью 873 гигафлопс в секунду. В следующей таблице представлена информация о самых популярных компьютерах:
Следует отметить, что также существуют типы суперкомпьютеров, предназначенные для решения задач в определенных областях.
Блочные компьютеры (Manframe Computer) - предназначены для решения задач в различных областях науки и техники. Их скорость выполнения и объем памяти на один или два шага ниже, чем у суперкомпьютеров. Примеры включают US CRAY, IBM 390, 4300, IBM ES / 9000, французский Borrous 6000, японский M1800 и другие.
Миникомпьютеры (миникомпьютеры) как минимум на один шаг отстают от блочных компьютеров по размеру и скорости. Следует отметить, что их размер становится все более компактным, даже если они занимают меньше места, чем персональный компьютер. Примеры таких компьютеров включают PDP-11 (процессор программного драйвера), VAX, SUN, IBM 4381, HP 9000 Hewlett Packard и другие миникомпьютеры. Следует отметить, что миникомпьютеры достигают уровня возможностей своих старших братьев Manframe. Достаточно взглянуть на историю и понаблюдать за их текущим развитием.
Персональные компьютеры в настоящее время широко используются на предприятиях, в учреждениях и университетах, большинство из которых являются компьютерами, совместимыми с IBM.
Компьютеры, совместимые с IBM, означают, что они совместимы как с аппаратным, так и с программным обеспечением, независимо от того, произведены ли они разными компаниями. Такие компьютеры имеют небольшие размеры (сидят на одном столе), скорость выполнения, например, на компьютерах с процессором PENTIUM-3 MMX сейчас составляет 750-1000 мегагерц, а объем памяти - 64-128 мегабайт. Эти цифры быстро меняются, при этом потенциал компьютеров удваивается каждые два года, а цены на них так сильно падают. Сегодня компьютеры Pentium IV также широко распространены на мировом рынке. Компьютеры, совместимые с IBM PC, производятся сотнями фирм. Это IBM, Compaq, Hewlett-Packard, Packard Bell, Toshiba, Apple, Siemens Nixdors, Acer, Olivetti, Gateway, SUN и другие. Следует отметить, что компьютеры, произведенные вышеупомянутыми компаниями (торговое название) - White, компьютеры, произведенные в странах Юго-Востока: Малайзии, Китае, Таиланде, Корее и других странах по лицензии вышеназванных компаний, имеют желтый цвет. имя. Компьютеры без названия компании называются безымянными компьютерами. Особенно при покупке следующей группы компьютеров они должны быть хорошо протестированы (с помощью тестов). Для персональных компьютеров важно наличие гарантии (не менее трех лет). Однако при покупке таких компьютеров следует иметь в виду, что лицензионное программное обеспечение и соответствующая литература могут предоставляться вместе.
Ноутбуки. Ноутбуки намного компактнее, но количество операций, объем памяти растет до уровня персональных компьютеров. Одним из их преимуществ является то, что они могут работать непрерывно (без замены батареи каждый раз) как от электричества, так и от встроенных батарей.
При этом, как только аккумулятор подключен к источнику питания, он начинает заряжаться сам, а аккумулятора хватит на несколько лет. В настоящее время такие ноутбуки производят IBM, Compaq, Acer, Toshiba и другие компании. Естественно, учитывая, что такие компьютеры по своим возможностям не уступают персональным, нетрудно заметить, что их цена будет высокой. К тому же компьютеры этой модели имеют возможность работать без поломок 8-10 лет. Они работают в операционных системах MS DOS, программах оболочки, последних версиях Windows и других операционных системах, предназначенных для персональных компьютеров.
Также разрабатываются компактные ноутбуки. Они также, естественно, занимаются управлением операционной системой и могут решать различные полевые задачи.
Принцип работы произвольного компьютера был впервые предложен английским ученым Чарльзом Бебихом, а усовершенствованной версией его идеи был Джон фон Нейман. Его принцип - это идея автоматической последовательной работы с программным управлением. Многие компьютеры сегодня работают над этой идеей. Однако следует отметить, что в последние годы были созданы многопроцессорные компьютеры, то есть компьютеры, которые запускают части программы параллельно, а не последовательно. Таким образом, компьютер работает на основе заранее настроенной программы. Программа - это последовательность команд (операторов), написанная на языке программирования для решения задачи на компьютере. Программы, написанные на языке программирования, переводятся на компьютерный язык с помощью специальных программ-интерпретаторов. Компьютерный язык состоит из последовательностей нулей и единиц, записанных в соответствии с определенными правилами. Программа, которая выполняется автоматически по принципу Джона фон Неймана, сначала вводится (загружается) в память компьютера. В зависимости от программы в памяти каждый оператор, составляющий программу, выполняется последовательно.
Специальное устройство, называемое устройством управления, теперь контролирует, какой оператор выполняется, а затем какой оператор выполняется, и обеспечивает его выполнение. Операция (арифметико-логическая) выполняется на устройстве, называемом esaprocessor. Результат работы программы можно увидеть прямо на экране или на внешнем устройстве (принтере, графическом устройстве, видеоустройстве и т. Д.). Обычно говорят, что компьютер состоит из двух частей: аппаратного обеспечения (компоненты компьютера - это жесткие части компьютера) и программного обеспечения (программное обеспечение компьютера - это программные части компьютера).
Персональные компьютеры (английский: персональные компьютеры, сокращенно ПК) состоят из следующих устройств: компьютер
-системный блок;

-монитор;

-клавиатура;
-мышь;
-внешние устройства.
Компьютерные устройства
Блочная система
Системный блок обычно изготавливают в виде настольного (плоского) или городского (башни).
В системном блоке расположены основные части компьютера, а именно:
Флэш-память (RAM-память с произвольным доступом), микропроцессор, контроллеры устройств (то есть контроллеры, адаптеры, блок питания), дисковод для гибких дисков (FDD-Floppy Disk Driver), жесткий диск (HDD-драйвер жесткого диска), лазерный диск привод (CD ROM-Compact Disk Read Only Memory), шины, модемы и другие устройства. Многие внешние устройства могут быть подключены к системному блоку через его параллельный (LPT) и последовательный (COM) порты.
Микропроцессор. Микропроцессор - это активная часть компьютера, обрабатывающая данные на основе заданной программы.
Микропроцессор выполняет до 140 различных арифметических и логических операций. В компьютерах IBM используются микропроцессоры типа Intel (производства той же компании). За время своего существования компания выпускала микропроцессоры Intel-8080, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro (профессиональные), а сейчас выпускает только современные процессоры Pentium-3, Pentium-4. Следует отметить, что эти процессоры не обязательно должны производиться исключительно Intel. По его лицензии такие микропроцессоры,
не должно производиться в. По его лицензии такие микропроцессоры широко производятся в странах Юго-Восточной Азии, где рабочая сила дешевая. Кроме того, широко используются микропроцессоры других компаний, отвечающие требованиям компьютеров IBM: AMD, Cyrix, Celeron и др. Но микропроцессоры, разработанные другими компаниями, обычно слабее процессоров Intel. В настоящее время широко используются компьютеры с MMX-процессорами. Скорость процессора измеряется в мегагерцах (мегагерцах) в секунду.
Процессоры MMX Pentium. Процессором нового поколения от Intel является процессор Pentium MMX (Matrix Multiplication Extension), выпускаемый с января 1997 года. Изначально этот процессор назывался расширением для умножения матриц, позже он был назван расширением для MultiMedia YExtension-multimedia. Целью разработки этого нового процессора является повышение мультимедийных возможностей компьютера (звук, графика, изображение), которые широко использовались в последние годы, до уровня всестороннего совершенства, чтобы обеспечить скорость мультимедийных операций. К ним относятся быстрое выполнение мультимедийных данных, двух- и трехмерной графики. В то же время этот процессор разработан для более быстрого выполнения операций в приложениях, которые используют больше операций умножения и сложения. Поэтому, хотя его целесообразно использовать при решении задач, связанных с работой с целыми числами, которые не требуют дополнительных математических сопроцессоров, эксперименты показывают его универсальность.
Это также полезно для разработки параллельных алгоритмов и вычислений. Однако этот процессор не любит работать с числами с плавающей запятой. Для работы с такими номерами есть специальный программный интерфейс. Это Microsoft Direct 3D (3D-интерфейс). Поэтому неудивительно, что сейчас он получил широкое распространение.
Объем памяти. Память - это устройство, в котором хранятся программы и данные, результаты операций на компьютере. Есть много типов памяти: быстрая, постоянная, внешняя, кеш-память, видео и другие.

Оперативная память - важная часть компьютера, от которого процессор получает программу для выполнения операций, данные, выполняет операцию и снова сохраняет в ней результат. Следует отметить, что при выключении компьютера программы и данные, хранящиеся в кэше, будут потеряны. Поэтому их следует хранить на жестком диске или гибком диске. Выключение питания без предупреждения во время работы компьютера, как правило, может нанести большой ущерб. Важным понятием для всех типов воспоминаний является их размер. В компьютерах наименьшей единицей данных является байт, а 1 байт равен 8 битам (двоичным числам). Байт, в свою очередь, описывает символ. Чем больше букв у вас будет в вашей фамилии для ввода вашей фамилии в компьютер, тем больше байтов она займет в памяти. Килобайты принимаются за единицу объема памяти и обозначаются буквой K. В свою очередь, один килобайт равен 1024 байтам. 1024 килобайта равняется 1 мегабайту.

В зависимости от объема памяти возможно использование того или иного набора программ. Например, компьютеры с 1 мегабайтом памяти могут работать только в DOS, а компьютеры с 4 мегабайтами могут запускать программы с более широкими возможностями, такие как WINDOWS 3.1,3.11. WINDOWS 95 требует 16 мегабайт памяти и компьютер с как минимум 486 процессорами, WINDOWS 98, 2000 требует как минимум 32 МБ памяти и компьютеров с процессором PENTIUM_2.3 для запуска Photo Shop, Corell Drawe и других современных программ. Эти цифры растут каждый год с появлением новых процессоров и программных продуктов.
Постоянная память. Компьютеры имеют предустановленную постоянную память (BIOS-Basic Input-Output System). Такую память можно только прочитать. Именно поэтому он называется ROM (Read Only Memory). В ПК IBM эта память используется для проверки работы аппаратного обеспечения компьютера, для обеспечения начальной загрузки операционной системы, для выполнения основных функций обслуживания устройства.
Кэш-память. Кэш-память используется для увеличения скорости работы компьютера. Он расположен между ОЗУ и микропроцессором, что позволяет выполнять операции намного быстрее, чем с ОЗУ. Поэтому компьютер хранит в кэше копию наиболее часто используемой части памяти. Когда микропроцессор обращается к памяти, он сначала ищет в кэше требуемую программу и данные. Поскольку время поиска данных в кэше намного короче, чем в кэше, время кеширования намного короче. На компьютерах PENTIUM_2,3 размер кеш-памяти равен 512 КБ.
Видеопамять. Видеопамять используется для хранения видеоданных (видео) на экране монитора. Следует отметить, что видео (особенно цветное) занимает много места в памяти компьютера. Следовательно, чем больше видеопамять, тем лучше. Хорошо, что видеопамять не меньше 1 Мб.
Шина. В компьютере есть электронные схемы, управляющие работой каждого устройства, которые называются адаптерами. Все адаптеры подключены через шину, называемую шиной, которая преобразует данные из микропроцессора и памяти. Проще говоря, шины - это специальные провода, соединяющие различные устройства. У компьютера может быть несколько шин. Электронная схема компьютеров состоит из модулей, называемых электронными платами. Его модульная структура позволяет легко ремонтировать компьютеры, собирать и модифицировать их в соответствии с потребностями пользователя.
Системная плата - это основная плата компьютера, которая содержит BIOS, микропроцессор, оперативную память, кэш, шину. Кроме того, он будет содержать некоторые устройства, электронные схемы, управляющие работой, клавиатуру, адаптер дисковых устройств. В настоящее время широко используются шины типа PCI ISA. Эти шины имеют высокую скорость передачи данных, что позволяет подключать к компьютеру множество внешних устройств.
В компьютере есть контроллеры портов ввода-вывода, которые подключают принтер, мышь и другие устройства через слоты, называемые слотами, на задней панели системного блока. Порты ввода-вывода бывают параллельными и последовательными и обозначаются LPT1-LPT4 и COM1-COM3 соответственно. Обычно факс-модем, мышь и другие устройства подключаются к LPT-порту, принтеру и COM-порту.
Монитор. Монитор используется для отображения текста и графики на компьютере. Хотя это похоже на телевизор, они сильно отличаются от того, что делают. Мониторы цветные и бесцветные. Свет, излучаемый компьютером, обычно вреден, поэтому на некоторых компьютерах можно встретить слово «низкий уровень излучения». Однако их воздействие на человеческий организм уменьшается. Примером этого является тот факт, что в последние годы мониторы SVGA (SUPER Video Graphic Adapter) с диагональю 17-21 дюймов достигли значительного снижения освещенности. Одна из основных характеристик монитора - способность отображать изображения. Способность к отображению определяется количеством точек по горизонтали и вертикали экрана. Например, разрешение на 14-дюймовом мониторе составляет 800x600, на 15-дюймовом мониторе - 1024x768, на 17-дюймовом мониторе - 1280x1024, а на 21-дюймовом мониторе - 1600x1200. Кроме того, еще одной характеристикой монитора является размер пикселей (точек), которые создают изображения. Для мониторов с разрешением 800x600 пиксель должен быть 0,31 мм, а для мониторов с разрешением 1024x768 пиксель должен быть 0,28 или 0,25. Скорость монитора зависит от адаптера. В то время как мониторы работают относительно быстро в текстовом режиме, в графическом режиме они работают медленнее. Есть способы увеличить его скорость.
Внешние устройства
К внешним устройствам относится следующее оборудование: принтер, сканер, модем, стример, построитель графики и др.
Принтер. Принтеры используются для печати результатов, программ и данных, полученных на компьютере. Используется для печати текста, графики, изображений на принтере. Вы можете использовать принтер для печати текста, графики, изображений в цветном и бесцветном виде. Есть три основных типа принтеров: матричный, струйный и лазерный.
Матричные принтеры печатают с использованием точек. Вот почему их еще называют матричными принтерами. Такие принтеры относительно медленные, качество печати оставляет желать лучшего, а скорость печати невысока. У них широкий (А3) и простой (А4) формат печати. Есть 24, 48 игл (точечных) принтеров, конечно, понятно, что большое количество игл - это хорошо.
Потоковые принтеры. Такие принтеры называются струйными, потому что они работают за счет распыления специальных (цветных и бесцветных) чернил. Качество этих принтеров разных цветов четкое и яркое, недостатком которых является быстрое истощение чернил и их тонкость. Эти принтеры печатают текст относительно быстро, а графику - медленнее.
Лазерные принтеры. Лазерные принтеры - лучшие принтеры как по качеству, так и по скорости. Они цветные и бесцветные.