РЕСУРСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Аппаратные средства КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Весь спектр современных вычислительных систем можно разделить на три больших класса: мини-ЭВМ (в том числе персональные компьютеры), мэйнфреймы, суперкомпьютеры. Эти классы различаются не столько по внешнему виду, сколько по функциональным возможностям.

Современные персональные компьютеры (ПК) имеют практически те же характеристики, что и мини-ЭВМ восьмидесятых годов: 32- и 64-разрядную архитектуру и шинную организацию системы.

Класс мини-ЭВМ слишком разнообразен: от ноутбуков и палмтопы к мощных серверов. Генетическими признаками этого класса машин является стандартизация аппаратных и программных средств и шинная организация системы, при которой все устройства "нанизываются" на общую магистраль, ориентированные на широкий круг пользователей, мини-компьютерные системы? безусловными лидерами продаж в компьютерной отрасли.

Мэйнфреймы - универсальные электронно-вычислительные машины загального.призначення. С развитием мини-компьютерных систем мэйнфреймы потеряли свои позиции. Однако компания IBM, основной мировой производитель мэйнфреймов, сумела осуществить качественный скачок - переход к новой концептуальной архитектуры ESA / 390 с широким спектром функциональных возможностей, которые предлагают использовать мэйнфреймы как центры интеграции неоднородного вычислительного комплекса. Стоимость мейнфреймов относительно высока - один компьютер с пакетом прикладных программ оценивается примерно в миллион долларов. Мэйнфреймы активно используются в финансовой сфере, оборонном комплексе и занимают от 20% до 30% компьютерного рынка.

Суперкомпьютеры нужны для работы с приложениями, которые требуют высокой производительности, как минимум, сотен миллиардов операций в секунду. их используют для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий. Суперкомпьютеры нашли применение и в финансовой сфере. Поскольку они очень дорогие - от пятнадцати миллионов долларов, поэтому решение об их приобретении, как правило, принимается на государственном уровне. Развитая система торговли также поддерживается суперкомпьютерами. Основной производитель таких компьютеров - фирма Gray Research.

Конструктивно IBM-совместимый персональный компьютер (ПК) содержит следующие основные устройства - системный блок, клавиатуру, монитор (дисплей) и, как правило, манипулятор (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Конструктивная схема персонального компьютера

Системный блок персонального1 компьютера представляет собой корпус, в котором расположены источник питания, материнская (системная) плата, платы расширения (видеокарта, звуковая карта), различные накопленные (жесткий диск дисководы гибких дисков, приводы GD) i другие устройства. Сейчас наиболее распространены три вида форм системного блока: "башня" (tower), "мини-башня" (mini-tower) и "плоский" (desktop).

Материнская плата - это головное устройство, который определяет возможности компьютера (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Материнская плата персонального компьютера

На плате расположены: центральный процессор; оперативная память; кэш-память; постоянная память с BIOS (базовая система ввода / вывода) набор управляющих микросхем, или чипсетов (chipset), разъемы расширения, или слоты (slot) преобразователь напряжения с 5В на 3,3В для питания процессора (некоторым процессорам требуется меньшее напряжение, например 2,2В для AMD K6-3D) разъем для подключения клавиатуры и другие компоненты. Важной характеристикой материнской платы является ее форм-фактор, который определяет геометрические размеры платы, расположение разъемов и процессора, точек крепления платы, а также тип разъема питания платы. Форм-фактор платы определяет также тип системного блока и блока питания компьютера. Наиболее распространены такие форм-факторы: полноразмерный тип AT (Advanced Technologyes) тип с ограниченными размерами ATX (ATExpantion).

Центральный процессор - это электронный модуль, который выполняет в компьютере основную вычислительную работу и руководит взаимодействием между всеми блоками и системами компьютера (процессор устанавливается в керамическую или пластмассовую оправу с контактами, с помощью которых подключается к разъемам материнской платы ). Он существенно изменился со времени своего первого применения: первый процессор для IBM PC - Intel 8088 работал на тактовой частоте 4,77 МГц; современные процессоры успешно перешли частоты 2 ГГц (AMD Sem-pron - 2,2 ГГц, AMD Athlon - 2,2 ГГц, Intel Celeron 2,0 ГГц), а тактовая частота процессора Pentium 4 составляет уже 2,80 ГГц. Чем выше тактовая частота, тем большее количество операций выполняет процессор: компьютер с тактовой частотой 4,77 МГц имеет мощность 4,77 миллиона элементарных операций в секунду, а компьютер с тактовой частотой 1,8 ГГц - 1,8 миллиарда операций (тактов) в секунду. Величина тактовой частоты процессора в любом случае хоть и важный, но не главный фактор: производительность компьютера определяется всеми компонентами компьютера в целом, увеличение тактовой частоты не всегда означает автоматическое увеличение производительности. Для того, чтобы улучшить ситуацию с пропускной способностью процессора, компании, разрабатывающие процессоры, все время предлагают новые архитектуры процессоров, составляющей которых является кэш-память (промежуточный запоминающее устройство между центральным процессором и оперативной памятью). Кэш-память, которая содержится в самом ядре процессора, образует кэш-память первого уровня (ее имеют все современные процессоры) - это Супербыстрая память, в которую с помощью специальных программ из оперативной памяти отбираются определенные данные, что нужны процессору. Процессор прежде всего обращается к кэш-памяти первого уровня, в случае отсутствия нужных данных он обращается к кэш-памяти второго уровня или берет данные из оперативной памяти. На компьютерах с процессором Pentium II или Athlon кэш-память второго уровня выполняли в форме обычной памяти и располагали на материнской плате, при этом не обеспечивая должной производительности процессора. Необходимость ускорить работу кэш-памяти второго уровня потянула за собой перемещение ее к ядру процессора. Сейчас идут разработки по организации следующего уровня кэш-памяти - Level 3 cache, который будет установлен в материнскую плату.

Клавиатура - главное средство ручного ввода данных в ЭВМ. Клавиатура персонального компьютера имеет четыре группы клавиш: алфавитно-цифровые

- Для ввода цифр и текста; функциональные - для переключения с одного вида работы на другой; клавиши управления курсором - для перемещения курсора на экране дисплея; специальные управляющие клавиши - для изменения регистров и режимов ввода данных. К системному блоку клавиатура подключена кабелем. Клавиатура компьютера должна соответствовать эргономическим требованиям - быть удобной для длительной работы, расположение клавиш должно максимально соответствовать клавишам печатной машинки. Клавиатуры на сегодняшний день практически стандартизировались: они 101-106 клавиш, расположенных по стандарту QWERTY.

Дисплей (монитор) - одна из частей видеосистемы компьютера, которая предназначена для отображения данных, которые вводят в компьютер или получают в результате их обработки. Дисплеи могут существенно отличаться друг от друга - от их характеристик зависят возможности компьютера и прикладного программного обеспечения. Основные характеристики дисплеев: размер экрана в дюймах по диагонали - 15, 17, 18, 20, 21, 23 и тому подобное; режим работы

- Символьный, графический; тип - черно-белый или цветной; формат текста

- Количество строк на экране и символов в строке; разрешение - 800 х 600, 1024 х 768,1280 х 960, 1280 х 1024 и тому подобное; частота обновления экрана - 75,85, 100 Гц; технология изображения информации - на основе электронно-лучевой трубки (отошла в прошлое), жидкокристаллические, на основе плазменной технологии (пришли на смену жидкокристаллическим). Главным преимуществом плазменной технологии стали широкоэкранные мониторы размером более 24 дюйма. Плазменные дисплеи не образуют магнитных полей, служит гарантией их безопасности для здоровья пользователей.

Вторую часть видеосистемы образует видеоадаптер, который руководит формированием изображения на экране (преобразует цифровые данные в аналоговые и направляет их на монитор). На современном рынке имеется большое количество различных видеоадаптеров, которые различаются оперативной памятью, разрешением, количеством отображения цветов на экране и другими характеристиками. Пользователи в своих компьютерах должны использовать те видеоадаптеры, которые соответствуют возможностям компьютера и удовлетворяют потребности пользователя. Так, пользователям, которые профессионально разрабатывают мультимедиа, верстают и используют в своей работе мониторы по диагонали от 17 дюймов, следует приобрести видеоадаптер, способный выводить изображение с разрешением 1280 х 1024 или 1600 х 1200 пикселей.

Манипулятор - специальное устройство для управления курсором и ввода команд. Наиболее удачными оказались манипуляторы «мышь» и трекбол. Манипуляторы подключаются, как правило, с помощью кабеля. В настоящее время выпускаются мыши, которые соединяются с системным блоком с помощью без- ведущего канала (инфракрасного света).

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >