ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КОЛЛЕДЖ МАЛОГО БИЗНЕСА № 4

ЗАДАНИЕ

для выпускной письменной экзаменационной работы

Обучающемуся: Абрашневой Светлане Юрьевне ________________________

ГОУ СПО КОЛЛЕДЖА МАЛОГО БИЗНЕСА № 4 Группа № Э 31 __________

Профессия НПО «1.9 Оператор электронно-вычислительных машин» _______

Тема дипломной работы: Аппаратные компоненты офисного ПК: ___________ современное состояние _______________________________

Целевая установка: __Проанализировать современное состояние аппаратных компонентов офисного ПК. ___________________________________________

Основные вопросы, подлежащие разработке (исследованию):
1) обзорлитературы ;________________________________________________

2) актуальность темы исследования; ___________________________________

3) анализ аппаратных компонентов офисного ПК; ________________________

4) основные особенности современного аппаратного обеспечения; __________

5) практическая направленность исследования: выявление перспектив _____ развития аппаратного обеспечения персонального компьютера. ____________

Дата выдачи работы «_____» ___________________________________ 200_г.

Срок представления законченной работы «_____»__________________ 200_г.

Срок сдачи работы «_____» ___________________________________ 200_г.

Введение…………………………………………………………………………..3

Глава 1. Аппаратные средства персональных компьютеров…………………..5

1.1. Общая характеристика аппаратных средств……………………………..5

1.2. Основные компоненты аппаратных средств……………………………..9

Глава 2. Анализ и оценка аппаратных средств современных ПЭВМ………..23

2.1. Процессоры Intel для настольных ПК……………………………………..23

2.2. Материнские платы…………………………………………………………28

2.3. Новые виды памяти…………………………………………………………31

2.4. BIOS и CMOS RAM………………………………………………………...35

2.5. Жесткие диски………………………………………………………………38

2.6. Видеоконтроллеры, акселераторы, видеоускорители…………………….43

2.7. Магнитооптика……………………………………………………………...46

2.8. Приводы CD-ROM…………………………………………………………..48

Глава 3. Техника безопасности и организация рабочего места

Оператора ЭВМ……………………………………………………………….....52

3.1. Организация рабочего места оператора ЭВМ…………………………….52

3.2. Общие требования к технике безопасности……….………………………55

Заключение……………………………………………………………………….56

Список литературы………………………………………………………………58

Введение

Вычислительная техника в настоящие время представляет собой наиболее динамичную и быстро развивающую область техники, которая затронула практически все виды человеческой деятельности.

На работе, в учебных заведениях, на отдыхе, в быту везде сейчас используются компьютеры и другие средства вычислительной техники.

На использование компьютеров основаны информационные и коммуникационные технологии, без которых уже немыслимо жизнь современного человека Особенно важно иметь глубокие знания по вычислительной специалистам в области автоматизации.

Аппаратные средства являются базовой информационных технологий, поэтому выбор компьютера и периферийного оборудования существенно влияют на эффективность информационных технологий.Различные виды профессиональной деятельности зачастую предъявляют совершенно различные требования к компьютерному оборудованию, и специалисту важно уметь оптимально подбирать компьютерную технику.

Мы не будем останавливаться на устройстве базового комплекта персонального компьютера, состоящего из системного блока, клавиатуры и мыши, поскольку при изучении предмета Информатика этот материал подробно изучается в разделе основных сведений о ПК.

Если пользователь обладает достаточными средствами, то лучше пользоваться по возможности современными моделями персональных компьютеров, обеспечивающими высокое быстродействие. Если же пользователь ограничен в средствах, то при выборе системного блока нужно проверить, чтобы он соответствовал минимальным требованиям используемого вами программного обеспечения.

Цель выпускной письменной экзаменационной работы: проанализировать современное состояние аппаратных компонентов офисного персонального компьютера.

Задачи дипломной работы:

1) проанализировать аппаратные компоненты офисного ПК;

2) рассмотреть основные особенности современного аппаратного обеспечения;

3) выявить перспективы развития аппаратного обеспечения персонального компьютера;

Дипломная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы.

Глава 1. Аппаратные средства персональных компьютеров

1.1. Общая характеристика аппаратных средств

Персональные компьютеры PC сегодня стали незаменимыми помощниками человека во всех без исключения сферах человеческой деятельности. На компьютерах рассчитывают заработную плату и объем урожая, рисуют графики движения товаров и изменения общественного мнения, проектируют атомные реакторы и ботинки.

Слово «компьютер» означает «вычислитель». Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. В настоящее время индустрия производства компьютерного железа и программного обеспечения является одной из наиболее важных сфер экономики развитых и развивающихся стран. Причины стремительного роста индустрии персональных компьютеров:

• невысокая стоимость;
• сравнительная выгодность для многих деловых применений;
• простота использования;
• возможность индивидуального взаимодействия с компьютеров без посредников и ограничений;
• высокие возможности по переработке, хранению и выдаче информации;
• высокая надежность, простота ремонта и эксплуатации;
• компьютерное железо адаптивно к особенностям применения компьютеров;
• наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения.

Мощность компьютеров постоянно увеличивается, а область их применения постоянно расширяется. Компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет миллионам людей легко обмениваться информацией с компьютерами, находящимися в любой точке земного шара. Так что же представляет собой это уникальное человеческое изобретение? Первый признак, по которому разделяют компьютеры, - платформа. Можно выделить две основные платформы ПК:

Платформа IBM - совместимых компьютеров включает в себя громадный спектр самых различных компьютеров, от простеньких домашних персоналок до сложных серверов. Именно с этим типом платформ обычно сталкивается пользователь. Кстати, совершенно не обязательно, что лучшие IBM - совместимые компьютеры изготовлены фирмой IBM - породивший этот стандарт “голубой гигант” сегодня лишь один из великого множества производителей ПК. Платформа Apple представлена довольно популярными на Западе компьютерами Macintosh. Они используют своё, особое программное обеспечение, да и “начинка” их существенно отличается от IBM. Но в России большого распространения они не получили.

Обычно IBM-совместимые ПК состоят из трех частей (блоков):

• системного блока;
• монитора (дисплея);
• клавиатуры (устройства, позволяющего вводить символы в компьютер).

Развитие электронной промышленности осуществляется такими быстрыми темпами, что буквально через один год, сегодняшнее "чудо техники" становится морально устаревшим вследствие того, что компьютерное железо постоянно модифицируется, появляется новое программное обеспечение. Однако принципы устройства компьютера остаются неизменными еще с того момента, как знаменитый математик Джон фон Нейман в 1945 году подготовил доклад об устройстве и функционировании универсальных вычислительных устройств.

Но, к сожалению, между человеком и компьютером стоит трудно преодолимая для многих преграда — различия в способах ввода, обработки и вывода информации. Соответственно, специалистов, которые отлично разбираются в компьютерном железе, не так много, и они всегда на вес золота

Так как многие любят собирать компьютер самостоятельно, на сайте приведены самые важные сведения о способах сборки и настройки системного блока. Ведь чтобы собрать что-либо толковое, полезное для использования, надо достаточно ясно представлять, что собираешь, для какой области применения и, конечно, из каких узлов. Примерно так можно сформулировать все многообразие вопросов, возникающих перед человеком, когда он решит не купить готовый компьютер, а собрать его собственными руками выбирая то “железо”, которое ему необходимо.

В связи со стремительным развитие компьютерных технологий а также вследствие того, что компьютерное железо постоянно модифицируется и в продажу постоянно поступают новые модели, некоторая информация, приведенная на сайте, постепенно теряет свою актуальность.

Многие люди, особенно старшего возраста, взирают на современный персональный компьютер с трепетом, боятся нажать "не ту кнопку". Школьники, особенно любители поиграть, считают, что "персоналка" -просто разновидность игровой приставки, в которой главное — возможность запускать "продвинутые" игры. И лишь незначительная часть населения России, независимо от возраста, может бестрепетно покопаться во внутренностях своего железного друга, сменить, например, какую-либо плату или переустановить операционную систему.

Вышесказанное — это не утрирование или очередной реквием отечественному научно-техническому прогрессу, а констатация той ситуации, которая возникла не только в России, но и во всем мире.

Рис.1. Персональный компьютер

Если вдуматься, что же представляет собой компьютер с современным процессором (Intel Pentium III или 4, AMD Athlon), то с удивлением можно понять, что железная коробка весом всего несколько килограммов имеет технические характеристики, которые еще десять лет назад относились только к суперкомпьютерам и большим вычислительным центрам. Владелец же такого компьютера, пользуясь современным программным обеспечением, выполняет, нисколько не смущаясь и даже не задумываясь, работу целого штата программистов и технических работников из совсем недавнего прошлого.

Конечно, можно не вникать в подробности и покупать себе или сыну очередной "черный ящик", советуясь только со своим кошельком. Но вряд ли такой подход будет оправдан сегодня. И дело вовсе не в том, что требуется какая-то особенная конфигурация или настройка компьютера. Просто конкурентная борьба на рынке высоких технологий привела к тому, что рядовым пользователям стали доступны компьютеры, ресурсы которых еще не скоро будут полностью востребованы.

Чтобы помочь вам сделать правильный выбор, когда вы в очередной раз пойдете в компьютерный магазин покупать новый винчестер или периферийную плату, а может быть ноутбук или наладонник, написан этот сайт. Здесь вы познакомитесь с той самой золотой серединой компьютерного мира, которая наиболее доброжелательна к большинству пользователей. Вы также найдете ответы на большинство вопросов, которые у вас возникнут, когда, непонимающе качая головой, вы будете стоять в зале, уставленном рядами витрин с компьютерным железом и слушать не слишком понятные объяснения продавцов.

1.2. Основные компоненты аппаратных средств

Рис.2. Основные компоненты аппаратных средств

Теперь заглянем внутрь системного блока. На рисунке показаны все узлы, из которых состоит современный мультимедийный компьютер.

В центре рисунка изображена системная плата, часто ее называют материнской платой или, в обиходе, "мамой". На системной плате размещаются все элементы компьютера, без которых он не может работать: процессор, микоросхемы памяти и так называемый чипсет — набор микросхем, организующих работу периферийных устройств.

Системная плата (материнская)

Системная плата - важный компонент персонального компьютера. Кроме термина "системная плата" используют еще несколько законных названий - "материнская плата" или, попросту, "мама" (System board, Mother board).

По сложности разработки и изготовления системная плата не уступит процессорам, а при ее производстве используются самые последние достижения научной и инженерной мысли. И пусть вам не покажется, что системная плата очень проста — на самом деле она как торт, сложена не менее чем из восьми слоев, в каждом из них проложены печатные проводники, причем строго оговоренной длины, а их форма и расположение подчиняются сложным физическим законам.

Основное назначение системной платы — соединение всех узлов компьютера в одно устройство, так что, по большому счету, она — это всего лишь набор проводов между контактами процессора и контактами модулей памяти и периферийных устройств. Все остальные расположенные на ней элементы носят второстепенные функции, служа только для развязки и согласования сигналов. Конечно, на системной плате устанавливаются дополнительно различные контроллеры и ПЗУ, которые выполняют определенные функции, но при желании, как в промышленных компьютерах, они могут быть вынесены на платы расширения, вставляемые в слоты.

К системной плате подключаются все периферийные устройства. Существуют два способа присоединения: установка периферийной карты в слот расширения системной платы и подключение с помощью интерфейсного кабеля. Для упрощения на рисунке все периферийные устройства показаны отдельно. Самая важная периферийная плата, без которой компьютер не будет работать (если на системной плате нет встроенного видеоадаптера), — это видеокарта, или видеоадаптер.

Системная плата является одним из наиболее важных узлов компьютера, т. к. объединяет все его устройства в одно целое. Фактически, она определяет главные параметры компьютера, например, какой процессор вы сможете использовать, как быстро будут обмениваться информацией друг с другом процессор и оперативная память (ОЗУ).

Рис. 3. Состав системной платы

Следует заметить, что при отсутствии любого из периферийных устройств, кроме блока питания, компьютер будет работать. А вот на самой системной плате всегда устанавливаются несколько узлов, без которых компьютер просто не включится.

Самые главные - это процессор и оперативная память. Кроме того, для скоростных процессоров в набор обязательных атрибутов входит охлаждающий радиатор с вентилятором, которые необходимы для снижения температуры корпуса процессора до безопасной величины.

Процессор

Процессор является сердцем компьютера. Он выполняет все вычисления и управляет внешними устройствами. От его производительности зависит мощность компьютера. Конструктивно современный процессор выполнен в виде керамической пластины, в центре которой находится металлическая пластинка. Для соединения с системной платой процессор снабжен снизу короткими позолоченными выводами - ножками, которых насчитывается несколько сотен штук.

На системной плате для установки процессора предназначен разъем, который называется сокетом (soket). Правда, существуют процессоры, корпус которого выполнен в виде картриджа, напоминающего картридж от игровой приставки "Денди";. Для таких процессоров на системной плате устанавливается разъем, называемый слотом (slot).

Современные процессоры, работающие на весьма высоких частотах, необычайно сильно греются. Если принудительно не охлаждать корпус процессора, на нем вполне возможно зажарить яичницу. Но полупроводниковые микросхемы, к которым относятся и процессоры, не терпят температур выше 80—100 градусов. При малейшем перегреве они либо отключаются, либо выходят из строя.

Как самый настоящий начальник в конторе, процессор выдает приказы-распоряжения всем узлам компьютера, например, прочитать компакт-диск, сохранить в памяти данные, выключить питание. Распоряжения же выполняют другие специализированные процессоры, которыми снабжены все современные внешние устройства. Так что в компьютере, который тихо стоит на вашем столе, можно насчитать с десяток самых разнообразных микропроцессоров, правда, о них обычно даже не вспоминают.

Но, в то же время, процессору приходится также выполнять и арифметические функции. Даете процессору команду сложить два плюс два, и ему придется это делать самому. Правда, внутри процессора за такую операцию будет отвечать блок арифметических операций — безымянный конторский служащий. А за умножение или деление чисел с запятыми отвечает блок сопроцессора, который только и умеет очень быстро обсчитывать большие числа.

Конструктивно современный процессор в большинстве случаев представляет собой прямоугольный кристалл кремния, вмонтированный в керамический корпус, с одной стороны которого находятся несколько сотен золоченых ножек-штырей, а с другой стороны — металлическая крышка. Не впечатляюще, но зато внутри, на кристалле, расположены миллионы транзисторов, созданных с помощью сложнейших технологий.

Чтобы понять, как работает современный процессор Pentium, лучше всего поэтапно вспомнить историю развития микропроцессоров семейства х86, т. к. каждый новый процессор обязан уметь понимать и выполнять все команды, которыми владели младшие модели. Поэтому даже те команды, которые требовались калькулятору, собранному на самых первых микропроцессорах Intel, выполняются и на сверхмощном Pentium. To есть нельзя забывать, что современные компьютерные технологии не создались на пустом месте и не являются раз и навсегда установленным сводом законов. Потребовался труд тысяч ученых и инженеров, чтобы обычный домашний компьютер мог так просто справляться с любыми заданиями — играми, музыкой, видеофильмам

Электронная память

Электронная память — это те самые "мозги", как выражаются некоторые компьютерщики, которые позволяют компьютеру помнить команды пользователя, код программ и всевозможные данные, над которыми проводятся вычисления.

По традиции считается, что термин "электронная память" относится к тем узлам, которые выполнены на интегральных микросхемах, поэтому и в этой главе мы рассмотрим принципы работы нескольких наиболее важных видов электронной памяти — оперативной памяти, кэш-памяти и постоянной памяти. Чуть забегая вперед, заметим, что для постоянной памяти в большинстве случаев в настоящее время используются микросхемы флэш-памяти.

За полвека разработано великое множество разнообразных типов электронной памяти — быстрой и медленной, дешевой и дорогой. Первые блоки памяти создавались на электронных лампах и представляли собой металлические шкафы, в которых рядами стояли тысячи радиоламп. Потом на смену им пришли ажурные сеточки ферритовой памяти, которые дожили до начала эры персональных компьютеров. Сегодня для построения узлов электронной памяти применяется очень много видов разнообразных микросхем, в которых для запоминания информации используются самые разнообразные физические свойства веществ — от пережигания микропроволочек электрическим током до квантовых переходов в полупроводниках.

Виды памяти

Сначала рассмотрим виды электронной памяти, конструктивно выполненной на микросхемах, и их основные отличительные черты.

• Оперативная память (Main memory), или память с произвольным доступом — это основное место хранения команд и данных текущих задач (программ) в персональных компьютерах. Часто для обозначения оперативной памяти используются термины "оперативное запоминающее устройство" (ОЗУ) или, в английском варианте — Random Access Memory (RAM).

Для создания оперативной памяти применяются микросхемы, припаиваемые на сменные модули памяти, которые, в свою очередь, устанавливаются в разъемы на системной плате. ОЗУ — наиболее быстродействующая адресуемая память в компьютере, причем именно от скорости обмена данными между процессором и микросхемами оперативной памяти зависит производительность компьютера.

Так как быстродействующие микросхемы очень дороги, то для ОЗУ персонального компьютера используются микросхемы динамической памяти (это те самые модули SIMM и DIMM, которые продаются в компьютерных магазинах), но у них есть особенность — примерно каждые 2 мс им требуется цикл регенерации (восстановления) записанных данных. Следует отметить, что наибольший недостаток микросхем ОЗУ заключается в том, что при выключении питания компьютера все данные, находящиеся в них, теряются. Емкость ОЗУ в персональном компьютере может достигать величины в 1 Гбайт и более (но в первых персональных компьютерах, например, даже 64 Кбайт памяти вызывали восторг у пользователей).

• Кэш-память (Cache Memory) или сверхоперативная память (СОЗУ) — это одна из разновидностей быстродействующей оперативной памяти, для которой используются дорогостоящие микросхемы статической памяти.Основное назначение кэш-памяти в компьютере — служить местом временного хранения обрабатываемых в текущий момент времени кодов программ и данных. То есть ее назначение служить буфером между различными устройствами для хранения и обработки информации, например, между процессором и ОЗУ, между механической частью винчестера и ОЗУ и т. д. В зависимости от назначения и типа процессора объем кэш-памяти может составлять величину, например 8 и 16 Кбайт, 128 и 256 Кбайт, а в ряде случаев достигает 2—3 Мбайт. Кроме того, кэшпамять делится на уровни и, соответственно, для каждого уровня кэшпамяти используются свои, весьма различные по конструкции и быстродействию микросхемы.
• Внутренний кэш процессора класса Pentium, он же первичный кэш, или кэш первого уровня (Level I Cache), находится на том же кристалле, что и процессор. Основное назначение этого кэша — хранение команд и данных, которые в текущий момент обрабатываются в процессоре. Главное отличие от всех остальных видов памяти у внутреннего кэша процессора в том, что доступ к ячейкам памяти происходит на тактовой частоте ядра процессора. Появление такого типа кэша было вызвано тем, что ядро процессора, начиная с 486, работает на частоте, которая превышает частоту внешней синхронизации. Заметим, что в старых процессорах внутреннего кэша не было, а термин "кэш-память" относился к микросхемам внешнего кэша. Кроме того, для кэша первого уровня у современных процессоров используют ассоциативную или наборно-ассоциативную память, в которой выбор данных из памяти происходит не по абсолютным адресам ячеек памяти, а по их содержимому, что значительно ускоряет работу системы процессор —кэш. Скорее всего, такой кэш можно сравнить с небольшой базой данных, которая обрабатывает запросы процессора (примерно как работает программа Microsoft Access).
• Вторичный кэш, или кэш второго уровня (Level 2 Cache) — это или внешний кэш, который устанавливается на системной плате, или кэш-память значительного объема, которая находится на том же кристалле, что и процессор. Возможен вариант как в процессоре Pentium II, где кэш второго уровня находится на отдельном кристалле внутри картриджа процессора. Так как кэш второго уровня имеет объем от 128 Кбайт до 1—4 Мбайт, то для удешевления изготовления процессора он может работать, например, на половинной частоте ядра процессора. Кроме того, организация ячеек памяти в нем может отличаться от принятой для оперативной памяти и пр.
• Кэш третьего уровня (Level 3 Cache) имеют некоторые процессоры, которые предназначены для серверных приложений.
• Внешний кэш, он же кэш второго уровня у современных процессоров, в старых компьютерах находится на системной плате и работает на частоте системной шины процессора, например, 33 или 66 МГц. В компьютерах с процессорами 386, 486 и первыми поколениями Pentium скорость работы кэша мало отличается от быстродействия микросхем оперативной памяти, а выигрыш в производительности получался за счет исключения простоя процессора в те моменты, когда микросхемы оперативной памяти выполняли циклы регенерации.
• Термин "постоянное запоминающее устройство" (ПЗУ) или Read-Only Memory (ROM) наиболее часто используется для обозначения микросхем, из которых можно только читать данные, но изменить их нельзя. В каждом персональном компьютере обязательно есть несколько микросхем ПЗУ. Например, после включения компьютера первой запускается программа BIOS, которая записана в микросхеме ПЗУ объемом в 1— 2 Мбайт. Быстродействие микросхем ПЗУ почти на порядок ниже, чем у микросхем оперативной памяти. Заметим, что разработано множество разнообразных типов микросхем ПЗУ- в некоторые можно записать данные всего один раз, а другие выдерживают многократную перезапись информации. В последнее время наиболее популярными для использования в ПЗУ стали микросхемы флэш-памяти, позволяющие перезаписывать информацию до 1 млн. раз.
• Винчестер, или накопитель на жестких магнитных дисках, используется для длительного хранения больших объемов информации, которая сохраняется при выключении питания. Конструктивно винчестер — это прямоугольная коробочка, внутри которой постоянно вращаются на большой скорости алюминиевые или стеклянные диски с нанесенным на их поверхность магнитным слоем. Чтение и запись данных производится с помощью магнитных головок, которые парят на расстоянии долей микрона от поверхности магнитных дисков. Так как винчестер является,механическим устройством, то время доступа к информации на нем почти в тысячу раз больше, чем к ОЗУ. Емкость современных винчестеров превышает 100 Гбайт.

BIOS

Каким бы ни было замечательным компьютерное "железо" — "умным" и многофункциональным — без программного обеспечения оно представляет собой просто набор механических и электронных компонентов, которые ничего не умеют и не знают. Для активизации всех узлов компьютера всегда используются специальные программы, которые знают, как инициализируется то или иное установленное в компьютере устройство. Конкретная программа может быть очень короткой, например парой строк для активизации устройства, или очень большой и сложной, производящей тестирование устройства, настройку под окружающие элементы и даже интерактивное общение с пользователем, скажем, для выбора той или иной полезной функции.

В персональном компьютере все основные программы, предназначенные для начального "оживления", собраны в универсальную программу, которая записана в постоянном запоминающем устройстве, носящем название ROM BIOS или, проще, BIOS — Basic Input/Output System (базовая система ввода/вывода). Объем современной BIOS не менее 1—2 Мбайт. Традиционно все программы, записанные в микросхеме BIOS, можно разделить по выполнению следующих функций:

• инициализация и начальное тестирование всех основных (стандартных) узлов компьютера — расположенных на системной плате, подключенных к шине IDE и вставленных в слоты расширения. Для этого используется программа POST (Power On Self Test), также записанная в микросхеме BIOS. Отметим, что "нестандартные" платы расширения, например старые интерфейсы сканеров не тестируются;
• загрузка операционной системы с внешнего устройства — гибкого диска, винчестера, компакт-диска или ПЗУ сетевой карты. В самых первых персональных компьютерах был вариант, когда можно было загрузить интерпретатор языка Basic, который находился в дополнительной микросхеме ПЗУ;
• обслуживание аппаратных прерываний, например, от клавиатуры и таймера, обработка программных прерываний BIOS, которые предназначены для управления обменом данными между операционной системой компьютера и подключенными к нему периферийными устройствами, выполнение базовых функций, например, вывод на экран монитора символов и работа с дисковыми устройствами;
• настройка и конфигурирование узлов системной платы и устройств, подключенных к ней, что выполняется с помощью программы BIOS Setup.

Практически всегда мы пользуемся BIOS, которую разработала одна из трех фирм— AMI , Award и Phoenix. Производители системных плат не разрабатывают сами программное обеспечение для своих изделий, а лишь иногда дорабатывают стандартную BIOS для конкретной платы. Например, в России фирма Ramec устанавливает в свои компьютеры русифицированную версию BIOS.

На сайтах производителей системных плат доступны обновления BIOS, которые пользователь может скачать и самостоятельно установить. Но следует сказать, что подобную операцию следует делать только в том случае, когда это жизненно необходимо, например, требуется поддержка нового процессора или интерфейса, или надо исправить ошибку BIOS (фактически, это означает, что невозможна эксплуатация системной платы с тем набором элементов, которые есть в наличии у пользователя). В остальных случаях данная операция более чем рискованна, т. к. велика вероятность неправильной прошивки BIOS, что не всегда возможно исправить без помощи сервисного центра

Видеоадаптер

Видеоадаптер (видеоконтроллер, видеокарта) предназначен для работы в графическом режиме. Главной задачей современной видеокарты является поддержка объёмной, трёхмерной графики (3D). Никогда не помешает и дополнительная возможность видеокарт - TV тюнер - приём телевизионного

сигнала. Главной характеристикой является объём памяти. Современные графические приложения и игры требуют от видеокарты наличие как можно

большего количества памяти (желательно 16, 32, а ещё лучше 64 Мб).

Между центральным процессором персонального компьютера и монитором расположен еще один чип (чипсет), который преобразовывает машинные команды с данными о том, что должно быть отображено на экране, в три раздельных сигнала, несущих информацию о яркости и цветности каждой точки на экране монитора. На этом чипе, в настоящее время называемом видеопроцессором, который по сложности и производительности мало уступает самому производительному процессору Pentium, создаются мультимедийные видеоадаптеры, позволяющие воплощать для человека виртуальную реальность.

Видеоадаптер чаще всего выполняется в виде отдельной печатной платы, которая устанавливается в слот ISA, PCI или AGP, причем последний вариант стал для современных компьютеров PC стандартным. Заметим, что в ряде материнских плат чип видеопроцессора интегрирован непосредственно на ней, позволяя отказаться от установки отдельного видеоадаптера.

Рис.4. Видеоадаптер

Жесткий диск

Жесткий диск (винчестер, HDD) - предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе компьютера: операционной системы, документов, игр и т.д. Основными характеристиками жесткого диска являются его емкость, измеряемая в гигабайтах (Гб), скорость чтения данных, среднее время доступа, размер кэш-памяти. Для современного домашнего компьютера необходим жесткий диск объёмом не менее 10 Гб. Информация хранится на одной или нескольких круглых пластинках с магнитным слоем, над которыми летают магнитные записывающие головки. Винчестеры подключаются к материнской плате с помощью специальных шлейфов-кабелей, каждый из которых рассчитан на два устройства.

Рис. 5. Жесткий диск

Винчестер, или накопитель на жестких магнитных дисках находится внутри системного блока и недоступен пользователю без разборки компьютера. Винчестер — основное место хранения информации в компьютере. Все программы, которыми вы пользуетесь, записаны на магнитном слое, которым покрыты алюминиевые диски, постоянно вращающиеся внутри винчестера.

Звуковая карта

Звуковая карта - устройство, необходимое для редактирования и вывода звука, посредством звуковых колонок. Существуют 8, 16 и 20 разрядные (битные) карты. Для домашнего компьютера хватает 16 битной звуковой карты, поскольку 20 битные - профессиональные карты для программистов, занимающихся музыкой на компьютере, да и стоит такая карта намного дороже других.

Звуковая карта не является обязательной принадлежностью компьютера, т. к. в каждом системном блоке установлен динамик (правда, качество звука весьма плохое). Но разработчики программного обеспечения теперь создают программы, которые требуют наличия какого-либо звукового адаптера. Сама звуковая плата никак не связана с внутренним динамиком, поэтому для воспроизведения звука требуются отдельные звуковые колонки, заметим, что иногда они монтируются в корпусе монитора

Устройства CD

Наиболее популярное сегодня устройство для хранения информации - привод лазерных компакт-дисков. Чаще всего используются приводы CD-ROM или DVD (рис.6), которые могут только считывать информацию с компакт-диска, например, воспроизвести музыку или установить новую программу. Последнее время, после снижения цен, стали популярны приводы CD-RW, которые могут записывать информацию на компакт-диски типа CD-R или CD-RW, и уже проявилась определенная тенденция устанавливать привод CD-RW вместо CD-ROM и дисковода гибких дисков.

Рис.6.

Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM)

Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM) предназначено для чтения записей на компакт-дисках. Достоинства устройства - большая емкость дисков, быстрый доступ, надежность, универсальность, низкая стоимость. Основное понятие, характеризующее работу данного устройства - скорость. Самые первые CD-ROM - 1-скоростные. Сейчас появились 52-скоростные CD-ROM. Что значит 52 скоростной привод? Это значит, что он читает данные в 52 раза быстрее самого первого 1 скоростного (150 Кб/с) CD-ROM. Следовательно, 52 умножаем на 150… 7800 килобайт в секунду! Главный недостаток стандартных дисководов CD-ROM - не возможность записи информации. Для этого необходимы другие устройства:

Устройство однократной записи CD-R

CD-R - дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск, в России их называют «болванками». Запись на эти диски осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.

Устройство многократной записи CD-RW

CD-RW - дисковод с возможностью многократной записи информации. Это устройство работает совершенно по другому принципу и совсем другими дисками, чем CD-R. В последнее время всё большее распространение получает DVD-ROM - устройство, предназначенное для чтения дисков формата DVD.

Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках)

Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках) позволяют

переносить документы с одного компьютера на другой, хранить информацию. Основным недостатком накопителя служит его малая емкость (всего 1,44 Мб) и ненадежность хранения информации. Однако именно этот способ для многих российских пользователей является единственной возможностью перенести информацию на другой компьютер. На компьютерах последних лет выпуска устанавливаются дисководы для дискет размером 3,5 дюйма (89мм). Раньше использовались накопители размером 5,25 дюймов. Они, не смотря на свои размеры, обладают меньшей емкостью и менее надежны и долговечны. Оба типа дискет обладают защитой от записи (перемычка на защитном корпусе дискеты). В последнее время стали появляться альтернативные устройства: внешние дисководы, с дисками емкостью до 1,5 Гб и намного большей скоростью чтения, нежели дисковод флоппи-дисков, однако они ещё мало распространены и весьма недёшевы.

Глава 2. Анализ и оценка аппаратных средств современных ПЭВМ

2.1. Процессоры Intel для настольных ПК

Уже годы мы слышим о разработке Intel-ом нового процессора по имени Merced. Но до недавнего времени о нём практически не было достоверной информации. Теперь, с началом производства образцов и присвоением официального торгового имени Itanium, Intel начинает выдавать информацию.

В это же время AMD анонсировала свой 64-битный процессор по имени Sledgehammer. И сделала это вовремя! Процессоры Pentium I, II, III, даже Xeon - всё это вариации старой темы 32-битных вычислений. А вот Itanium, и вместе с ним Sledgehammer - действительно следующая ступенька эволюции процессоров.

Xeon был первым шагом Intel в область RISC-процессоров. Сейчас Intel заявляет, что Itanium превосходит RISC-машины. Давайте посмотрим на то, что известно об этом процессоре.

Одним из наиболее важных отличий между Itanium и RISC-процессорами является использование в Itanium метода расширенных параллельных вычислений. Это не параллельные вычисления, для которых используются два и более процессоров, это относится к возможности выполнить несколько команд за один такт на одном процессоре.

Intel называет это EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing). Эффективность работы этой технологии сильно зависит от качества разработанных для неё компиляторов, а также оптимизации под такие вычисления выполняемого софта.

Для выполнения EPIC используются две методики: предсказание и предположение (predication and speculation). Предсказание ветвления используется и в современных процессорах. Однако, слишком много времени процессора расходуется для вычисления ветвей программы, которые затем не используются. Предсказание ветвления основывается на анализе исполняемой программы компилятором, и целиком на него полагается при принятии решений, какие из ветвей нужно просчитывать, а какие нет.

Методика предположения используется в процессоре Itanium. Она заключается в том, что инструкции и данные загружаются в процессор (используя процессор как кэш) до того, как они могут понадобится, а в некоторых случаях даже если они и не должны понадобится. Такая ранняя загрузка должна происходить во время простоя процессора. Выигрыш этой методики в том, что при совпадении загруженных данных с теми, которые потребовались для дальнейшей работы, исчезает время ожидания на их загрузку из памяти.

Распределение сигнала тактовой частоты: Процессор Itanium достаточно большой, что приводит к искажениям в передаче сигнала тактовой частоты. Это приводит к тому, что некоторые области процессора могут получать сигнал значительно позже, чем другие. В Itanium проблема решена созданием в чипе нескольких узлов распределения сигнала.

Регистры мониторинга производительности: Itanium содержит несколько специальных регистров, которые позволяют проводить менеджмент работы процессора в реальном времени, практически не ухудшая производительности собственно вычислений.

Три кэша: Два кэша, L1 и L2, находятся на кристалле процессора. Кэш третьего уровня, L3, расположен на картридже и имеет объём четыре мегабайта.

Плавающая точка: Довольно большой процент площади кристалла (около 10%) - занят модулем работы с плавающей точкой (FPU). Для такой работы у процессора есть 128 82-битных регистров.

Совместимость с 32-битными инструкциями: Intel заявляет, что Itanium имеет полную совместимость с существующим набором инструкций, что означает, что все программы, написанные для современных машин, будут работать без изменений. Однако не нужно думать, что 32-битные приложения будут исполняться быстрее на 64-битном Itanium. Фактически есть основания считать, что они будут работать медленнее. В опубликованной Aberdeen Group "An Executive White Paper" заявляется: "Для достижения максимальной производительности 32-битных приложений, нужно серьёзно рассматривать архитектуру IA-32, а не IA-64."

64-битный процессор. Что даёт переход на 64-битный процессор? Одно - это возможность обрабатывать 8-байтную информацию за такт процессора. Кроме процессора, это должна поддерживать системная шина. Другое - возможность использования 64-бит для адресации памяти. 32-битный процессор может адресовать 2^32, приблизительно 4,3 млрд бит. А 64-битный - 2^64, около 18,4 квинтильона бит (около 2,1 млрд гигабайт).

Большое количество регистров. В процессоре Itanium больше регистров, чем у предшественников.

Тип регистра	Количество	Размер	Функция
Общего назначения		64 + 1 бит	Программисту доступны 64 бита, а один дополнительный NaT (Not A Thing) показывает пригодность информации, записанной в регистре. Другими словами, если данные признаны ненужными, как результат неправильного предсказания ветвления, то изменяется только бит NaT, что даёт существенный выигрыш во времени.
Плавающая точка		82 бит	Используются для вычислений с плавающей точкой
Предикативный		1 бит	Контролирует условное выполнение инструкций и ветвление
Ветвление		8 бит	Указывает адреса ветвей программы

Itanium - серьёзный шаг Intel в новую область. Этим процессором атакуется сравнительно новый для Intel сегмент рынка - сервера и рабочие станции, значительная доля которых работает на RISC-процесорах. Intel полагает, что EPIC (не реализуемый эффективно на RISC-архитектуре) позволит предложить рынку новые, лучшие решения.

С выходом Itanium сравнение процессоров по частоте практически теряет смысл. Должны будут применяться новые методики, учитывающие величину IPC (Instructions Per Clock Cycle). Плюс к этому, результирующая производительность сильно зависит от качества анализа компилятором исполняемой программы (процессор может работать с бешеной скоростью, вычисляя ненужные ветви).

Поэтому довольно логичен шаг Intel по созданию широкой коалиции софтовых компаний, до выхода процессора начавших работу над созданием софта для него. Пока непонятен конечный результат, но в любом случае неплохо иметь какой-то объём софта уже при выходе процессора к потребителю.

Если Itanium будет работать, как обещает Intel, то это безусловно мощный процессор. Он способен выполнять 6 GFLOP (миллиардов операций с плавающей точкой в секунду). Однако значительная часть этой мощности будет использована для вычисления ненужных впоследствии ветвей программы.

Как бы там ни было, но способность выполнять 6 инструкций за такт впечатляет. Кроме того, регистры мониторинга производительности должны помочь в создании более надёжных систем.

Итак, от Itanium можно ожидать многого, теперь попытаемся оценить, что предложат его конкуренты, один из них - Sledgehammer

Совсем недавно это слово ничего не говорило широкой публике. AMD заявила о существовании проекта 64-битного процессора Sledgehammer явно с целью отвлечь слишком пристальное внимание от Itanium. Однако, кроме самого заявления, AMD выдала не так много информации. Причина может быть объяснена так "Мы не видим необходимости сообщать Intel, о том, что мы делаем". С другой стороны, Intel тоже выдаёт информацию по капельке, так что позиции близки.

Заявление AMD от 5-го октября о Sledgehammer имеет два существенных момента: Sledgehammer будет использовать х86 набор инструкций, с расширениями для 64-битного режима.
Процессор будет интегрирован с новой шиной Lightning Data Transport (LTD).

Набор 64-битных инструкций: AMD заявляет, что её план расширить набор х86 инструкций до 64-битного режима лучше подхода Intel, так как сохраняет естественную совместимость с существующими программами и операционными системами. В пресс-релизе AMD цитировалось высказывание одного из разработчиков ядра Linux, Alan Cox: "Расширяя набор х86 инструкций до 64 бит, AMD даёт разработчикам возможность быстрой переделки компиляторов и довольно лёгкого портирования ядра".

Этот подход очень простой - AMD как бы говорит разработчикам софта - продолжайте заниматься своим делом, и не беспокойтесь, программы будут работать. Насколько это сработает, пока на видно, однако AMD разослала спецификации основным разработчикам программного обеспечения.

Новая архитектура шины LDT - это что-то действительно новое. Заявляется, что в ней достигается полоса пропускания "чип-к-чипу" в 6,4Gb/s. Новая шина совместима с существующей PCI и возникающей SIO.

На какой стадии находится разработка Sledgehammer, непонятно. Заявляется, что первые чипсеты должны появиться во второй половине 2009.

2.2. Материнские платы

Почти все современные платы используют шину PCI и поддерживают спецификацию PCI-2.0. Архитектура системных плат с шиной PCI за довольно короткий промежуток времени претерпела существенные изменения, направленные в конечном счете, на повышение производительности, — от РСI Bridge до РСI Host Concurrent Bus, допускающей конкурентные циклы процессор-память и PCI-память. Компания ASUS анонсировал новую серию материнских плат M4, полностью поддерживающих процессоры AMD AM3 нового поколения.

В новой платформе AMD реализована поддержка памяти DDR3 - процессоры Phenom II AM3 поддерживают частоту работы DDR3 до 2000МГц. Для того, чтобы полностью раскрыть потенциал процессоров AM3, инженеры ASUS разработали восьмифазную схему питания, что позволило достичь превосходной производительности и увеличения эффективности энергопотребления на 91%. Благодаря утилите ASUS TurboV’s и простой в использовании функции ASUS Turbo Key, пользователи могут с легкостью изменять параметры частоты и напряжения процессора. Материнские платы ASUS M4 - превосходный выбор для использования с процессорами AM3.

ASUS M4 предлагает усовершенствованную схему питания процессора, обеспечивающую стабильную работу и долгий срок службы компонентов независимо от нагрузки на систему. Уникальная технология EPU способна в режиме реального времени определять уровень нагрузки на ПК и в соответствии с ней регулировать потребление энергии, тем самым добиваясь ее экономии. Кроме того, материнские платы ASUS M4 оснащены высококачественными конденсаторами, что улучшает энергосбережение, смягчает температурные условия и повышает стабильность системы для обеспечения длительной эксплуатации компонентов и высоких результатов разгона. ASUS Turbo Key - эксклюзивная функция, превращающая кнопку включения питания компьютера в пульт управления процессом разгона.

Теперь для мгновенного увеличения производительности пользователям нужно всего лишь нажать кнопку, причем им даже не придется отвлекаться от работы или игры. Материнские платы ASUS M4 оснащены также утилитой TurboV, использующей микропроцессор для точной настройки напряжения с шагом в 0.02В. Кроме того, Вы сможете сохранять параметры разгона и применять сохраненные настройки для выполнения различных задач. С материнскими платами ASUS M4 пользователи получат возможность увеличивать производительность, не выходя из ОС и не перезагружая систему.

Кроме производителя самой платы, в данном вопросе существенную роль играет выбор чипсета, поэтому, если выбирать процессор Intel, то по соображениям надежности и лучшей совместимости логично выбрать чипсет того же производителя. В свою очередь, для AMD можно посоветовать последние версии чипсетов nVidia.

По большому счету, среди чипсетов от Intel на настоящий момент стоит выбирать из двух вариантов - 915 и 925. Второй не поддерживает память DDR, первый же поддерживает одновременно и DDR, и DDR2. По сути, это их единственное существенное различие, поэтому при выборе чипсета стоит учесть финансовые возможности, а именно, собственную готовность сразу строить систему на основе памяти DDR2. Такие системы пока не намного быстрее DDR (а иногда и медленнее), но стоит такая память заметно дороже.

Выбирая материнскую плату для процессора Pentium, следует обратить особое внимание на материнские платы от ASUS, построенные на чипсетах последних версий Intel 915P, 915G и 925X (чипсет 915G содержит встроенный видеоконтроллер от Intel). Например, ASUS P5GDC Pro на чипсете 915P (ориентировочная цена 140 долларов), ASUS P5GDC-V Deluxe на чипсете 915G (ориентировочная цена 190 долларов) или ASUS P5 AD2 Premium на чипсете 925X (ориентировочная цена 240 долларов).

Выбирая материнскую плату для процессора AMD, стоит обратить особое внимание на материнские платы от ASUS и Gigabyte на чипсетах nVidia. Например, Gigabyte GA-K8NF-9 на чипсете nVidia nForce4 (ориентировочная цена 120 долларов) или ASUS A8N-SLI на чипсете nVidia nForce4 SLI (ориентировочная цена 170 долларов).

И вот здесь поджидает первый из серии крупных сюрпризов. Заключается он в том, что питание на материнскую плату теперь подается не через 20 контактов, как было раньше, а через 24. При этом материнские платы продолжают по-прежнему маркироваться как выпущенные по стандарту ATX, и ни в одном обзоре не упоминается о подобном изменении способа питания платы. В руководствах к платам туманными намеками оброняют, что плату можно подключить и таким 20-контактных шлейфом, однако оговаривается, что при этом мощность блока питания должна быть не меньше 350Вт, иначе на процессор будет подаваться недостаточное напряжение, что грозит нестабильностью работы. Впрочем, солидные производители комплектуют свои платы переходниками на новый разъем питания. Продаются переходные шлейфы для полноценного подключения старого 20-контактного шлейфа к новому 24-контактному разъему и отдельно.

Анализ результатов тестирования показывает, что хотя применение новых типов памяти и дает некоторый выигрыш в производительности, он невелик. Это легко понять с учетом того, что даже стандартная кэш-память второго уровня обеспечивает для типовых задач доступ к оперативной памяти со скоростью, достаточно близкой к максимально возможной для данного типа процессора, так что дальнейшее ускорение дается с большим трудом и не может быть значительным. Тем не менее, применение новых типов памяти является вполне оправданным, так как позволяет поднять реальную производительность при работе со многими приложениями и в мультизадачной среде. Из некоторых источников и публикаций можно сделать и еще один важный вывод. Он заключается в том, что главное средство повышения производительности всех подсистем компьютера, включая графическую и, с некоторыми оговорками, жесткие диски, — это использование более мощного процессора.

Так что не исключено, что для новой материнской платы понадобится, как минимум, новый блок питания соответствующей мощности.

2.3. Новые виды памяти

Резкое повышение быстродействия процессоров и переход на 32-разрядные многозадачные операционные системы существенно поднимают требования и к другим компонентам компьютера. Важнейшим из них является оперативная память. Возрастание внешних тактовых частот процессоров с 33-40 МГц, характерных для семейства 486 (486DX2-66/80 и 486DX4-100/120), до 50-66 МГц для Pentium (Pentium 75/90/100/120/133), требует прежде всего адекватного увеличения быстродействия подсистемы памяти. Поскольку в качестве оперативной используется относительно медленная динамическая память DRAM (Dynamic Random Access Memory), главный способ увеличения пропускной способности основан на применении кэш-памяти. Кроме встроенной в процессор кэш-памяти первого уровня применяется и кэш-память второго уровня (внешняя), построенная на более быстродействующих, чем DRAM, микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM). Для высоких тактовых частот нужно увеличивать быстродействие SRAM. Кроме того, в многозадачном режиме эффективность работы кэш-памяти также может снижаться. Поэтому актуальной становится задача не только увеличения быстродействия кэш-памяти, но и ускорения непосредственного доступа к динамической памяти. Для решения этих проблем начинают использоваться новые типы статической и динамической памяти.

Требования к объемам памяти диктуются программным обеспечением. При использовании Windows оценить необходимое количество памяти можно на основе тестов Winstone, использующих наиболее популярные приложения Windows.

Статическая память

В качестве кэш-памяти второго уровня практически всегда применялась (и до сих пор продолжает широко применяться) стандартная асинхронная память SRAM. При внешних тактовых частотах порядка 33 МГц хорошие результаты давала статическая память со временем выборки 15-20 ns. Для эффективной работы на частотах выше 50 МГц такого быстродействия уже недостаточно. Прямое уменьшение времени выборки до нужных величин (12-8 ns) обходится дорого, так как требует зачастую применения дорогой технологии Bi-CMOS вместо CMOS, что неприемлемо для массового рынка. Поэтому предлагаемое решение заключается в применении новых типов памяти с усовершенствованной архитектурой, которые первоначально были разработаны для мощных рабочих станций. Наиболее перспективна синхронная SRAM. В отличие от обычной асинхронной, она может использовать те же тактовые сигналы, что и остальная система, поэтому и называется синхронной. Она снабжена дополнительными регистрами для хранения информации, что освобождает остальные элементы для подготовки к следующему циклу еще до того, как завершился предыдущий.

Быстродействие памяти при этом увеличивается примерно на 20%. Эффективную работу на самых высоких частотах может обеспечить особая разновидность синхронной SRAM — с конвейерной организацией (pipelined burst). При ее применении уменьшается число циклов, требующихся для обращения к памяти в групповом режиме.

Динамическая память

Так же, как и для статической памяти, прямое сокращение времени выборки для динамической памяти достаточно трудно технически осуществимо и приводит к резкому росту стоимости. Поэтому ориентация в новых системах идет на микросхемы со временем выборки 60-70 ns. Стандартные микросхемы DRAM имеют страничную организацию памяти — Fast Page Mode (FPM), которая позволяет значительно ускорить доступ к последовательно расположенным (в пределах страницы) данным по сравнению со случаем произвольной выборки. Поскольку обращения к последовательно расположенным данным в реальных задачах встречаются очень часто, применение FPM DRAM заметно повышает производительность. FPM DRAM со временем выборки 60-70 ns обеспечивает необходимые характеристики для тактовых частот 33-40 МГц.

При повышении тактовой частоты обеспечить надежное и быстрое считывание данных в страничном режиме уже не удается. Эту проблему в значительной степени решает применение памяти нового типа - EDO DRAM (Extended Data Output DRAM). От обычной памяти со страничной организацией она отличается наличием дополнительных регистров для хранения выходных данных. Увеличивается время, в течение которого данные хранятся на выходе микросхемы, что делает выходную информацию доступной для надежного считывания процессором даже при высоких тактовых частотах (фактически время между обращениями в страничном режиме можно уменьшить до 30 ns по сравнению с 45 ns для FPM).

Радикальный, но не общепризнанный подход к повышению быстродействия динамической памяти заключается во встраивании в микросхемы DRAM собственной кэш-памяти. Это Cached DRAM (CDRAM) и Enhanced DRAM (EDRAM). Память CDRAM выпускается фирмой Mitsubishi и имеет 16 KB кэш-памяти как на 4, так и на 16 Mbit кристалле, обмен между динамической и встроенной кэш-памятью осуществляется словами шириной 128 разрядов.

Вообще говоря, применение новых типов динамической памяти позволяет получать высокую производительность даже и без применения кэш-памяти второго уровня (если кэш-память первого уровня — типа write back), особенно в случае CDRAM и Enhanced DRAM, которые именно так и используются. Однако подавляющее большинство систем для достижения максимальной производительности строится все-таки с использованием кэш-памяти второго уровня. Для них наиболее подходит память типа EDO DRAM. К тому же она стала уже промышленным стандартом, и ее доля будет преобладать в микросхемах памяти емкостью 16 Mbit и более. Фактически эта память приходит на смену стандартной FPM DRAM и ее можно применять в любых системах вместо стандартной.

Несмотря на то, что наиболее популярным конструктивом для динамической памяти по-прежнему остается SIMM (Single In-line Memory Module), начинают применяться и другие стандарты. Возникновение новых стандартов вызвано необходимостью решения двух основных проблем. Первая связана с увеличением плотности упаковки элементов памяти, особенно актуальной для рабочих станций, использующих память очень большого объема, и мобильных систем. Вторая — с обеспечением устойчивой работы при высоких частотах, которая зависит от размеров, емкости и индуктивности соединителя. Большую по сравнению с SIMM плотность упаковки и, соответственно, объем памяти могут обеспечить модули типа DIMM (Dual In-line Memory Module), у которых, в отличие от SIMM, контакты на обеих сторонах модуля не объединены, а могут использоваться независимо.

Микросхемы стандартной статической памяти в основном выпускаются в корпусах типа DIP и SOJ. Память типа pipelined burst либо запаивается на системную плату сразу в процессе ее изготовления, либо поставляется в виде модулей.

Главное, что следует помнить: материнские платы не поддерживают все типы памяти, поэтому при смене материнской платы заранее узнайте, поддерживает ли выбранная вами новая плата ту память, которая сейчас установлена в системе (если вы, конечно, не планируете покупать новую).

Кроме того, производители памяти порадовали нас новой разновидностью - DDR2, однако системы на основе памяти DDR2 поначалу не только не выигрывали, но иногда даже проигрывали в производительности системам на основе памяти DDR. Необходимо особенно внимательно подходить к выбору конкретных моделей и производителей памяти DDR2, если вы хотите все-таки выиграть от ее покупки в общей производительности системы, а не просто потратить лишние деньги - ведь стоит такая память заметно дороже аналогичной по объему DDR-памяти.

Можно приобрести материнскую плату, поддерживающую оба вида памяти. Это значит, что на ней будут установлены разъемы двух типов - для памяти DDR и DDR2. Однако одновременная установка разных типов памяти может послужить причиной выхода платы из строя. С другой стороны, наличие двух типов разъемов позволит не покупать сразу DDR2, а перейти на нее чуть позже, когда в этом появится необходимость, и когда это будет оправдано с точки зрения повышения общей производительности системы.

2.4. BIOS и CMOS RAM

Базовая система ввода-вывода BIOS (Basic Input Output System) называется так потому, что включает в себя обширный набор программ ввода-вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами как Самого компьютера, так и с устройствами, подключенными к нему. Вообще говоря, в архитектуре IBM-совместимого компьютера система BIOS занимает особое место. С одной стороны, ее можно рассматривать, как составную часть аппаратных средств, с другой стороны, она является как бы одним из программных модулей операционной системы.

Заметим, что система BIOS, помимо программ взаимодействия с аппаратными средствами на физическом уровне, содержит программу тестирования при включении питание компьютера POST (Power-On-Self-Test) и программу начального загрузчика. Последняя программа необходима для загрузки операционной системы с соответствующего накопителя.

Система BIOS в IBM-совместимых компьютерах реализована в виде одной или двух микросхем, установленных на системной плате компьютера. Наиболее перспективным для хранения системы BIOS является сейчас флэш-память. BIOS на ее основе имеют, например, системные платы фирм Intel, Mylex, Compaq и т.д. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять дополнительные функции для поддержки новых устройств, подключаемых к компьютеру.

Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом (т.е. его нельзя подвергать копированию), то большинство других производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, были практически полностью совместимы с оригиналом. Наиболее известны из этих фирм три: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software и Phoenix Technologies.

Система BIOS в компьютерах, основанных на микропроцессорах i80286 и выше, неразрывно связана с неизменяемой памятью (CMOS RAM), в которой хранится информация о текущих показаниях часов, значение времени для будильника, конфигурации компьютера: количестве памяти, типах накопителей и т.д. Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS. Название CMOS RAM обязано тому, что эта память выполнена на основе структур КМОП (CMOS - Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) которые, как известно, отличаются малым энергопотреблением.

В системе BIOS имеется программа, называемая Setup, которая может изменять содержимое CMOS-памяти. Вызывается эта программа определенной комбинацией клавиш, которая обычно выводится в качестве подсказки на экран монитора после включения питания компьютера. Во время загрузки компьютера можно запустить программу Setup для системы BIOS.

Напомним, что под обычными установками (Standard CMOS Setup) мы понимаем информация дате (месяц, день, год), текущих показаниях часов (часы, минуты, секунды), количестве стандартной и расширенной мяти (в килобайтах), технических параметрах и типе накопителей, дисплея, а также о подключении клавиатуры. Заме например, что если в этой программе в строке Keyboard сказать «Not Installed», то даже при отсутствии клавиатуры компьютер не выдаст сообщения об ошибке.

Расширенные установки (Advanced CMOS Setup и Advanced ChipSet Setup) включают в себя дополнительные возможности конфигурирования системной платы. Наиболее общими являются, например, такие возможности, как допустимая скорость ввода символов с клавиатурв (по умолчанию 15 символов в секунду), тестирование, тестирование памяти выше границы 1 Мбайт, разрешение использования арифметического сопроцессора Weitek, приоритет или последовательность загрузки (т.е. попытка загрузки компьютера сначала с накопителя со сменным, а затем несменным носителем или наоборот), установка определенной тактовой частоты микропроцессора при включении, разрешение парольной защиты и т.д. Как правило, расширенные установки допускают определение областей «теневой» (shadow) памяти для системной ROM BIOS, а также ROM BIOS видеоадаптеров, контроллеров накопителей и дополнительных адаптеров.

Кроме этого, возможна установка тактовой частоты системной шины, а также числа тактов ожидания (или временной задержки) для микропроцессора при обращении к устройствам ввода-вывода, оперативной и/или кэш-памяти.

Заметим, что в случае повреждения микросхемы CMOS RAM (а также при разряде батареи или аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS.

2.5. Жесткие диски

Большая часть жестких дисков, представленных на мировом рынке, выпускается специализированными фирмами - Quantum, Seagate, Conner, Western Digital, Maxtor и некоторыми другими.

Жесткие диски с интерфейсом IDE

Жесткая конкуренция и особая важность в этих условиях ценового фактора требуют от производителей массовой продукции использования самых современных технологических достижений. За счет применения записи с высокой плотностью (400 Mbit на квадратный дюйм) стандартное значение емкости, приходящейся на один диск (носитель), достигло 540 MB. Это позволяет уменьшить не только количество дисков, но и магнитных головок и других элементов, а значит снизить цену и повысить надежность. При применении таких дисков линейка выпускаемых моделей по емкости выглядит следующим образом: 540 MB, 1.0, 1.6, 2.2 GB и т. д. Практически все ведущие производители переходят на выпуск моделей с такой плотностью записи, которая уже находится на пределе возможностей стандартной технологии, основанной на применении тон-копленочных магнитных головок. Радикальное средство — переход на магниторезистивные головки — является для большинства фирм довольно дорогостоящим, так как технологией их массового производства обладают только IBM и F ujitsu. Поэтому начинают применяться некоторые другие решения. Так, фирма Maxtor в новых моделях cepиях Durarigo (540 MB, 1 GB и 1.6 GB) начала применять особую технологию Proximity recording с псевдо-контактирующей магнитной головкой Tripad (тонкопленочной) и алмазоподобным углеродным покрытием носителя. Головка находится на очень близком расстоянии от диска, а в отдельных случаях может даже касаться его поверхности, что не при водят, однако, к. повреждению магнитного слоя, защищенного прочным покрытием. Maxtor, а также некоторые другие фирмы рассматривают эту технологию как более дешевую альтернативу магниторезистивным головкам и PRML для плотностей записи до 1000 Mbit на квадратный дюйм.

Интерфейс Enhanced IDE, ставший основным для массовой продукции, несмотря на очень хорошие скорости передачи, все же уступает интерфейсу SCSI по возможностям, особенно в многозадачных средах. Ситуация, возможно, улучшится с принятием спецификации АТА-3, в которой, по предварительным данным, будут дополнения (command overlapping and queuing, predictive failure analysis bit и некоторые другие), позволяющие в некоторой степени приблизиться к SCSI как по эффективности отработки запросов, так и по контролю за целостностью данных.

Жесткие диски с интерфейсом SCSI

Если 90% жестких дисков, устанавливаемых в персональные компьютеры, имеют интерфейс Enhanced IDE, и только 10% - SCSI, то для компьютеров, используемых в качестве серверов, доля SCSI увеличивается до 90%. Интерфейс SCSI обеспечивает большие преимущества при работе в многозадачном режиме, поэтому, несмотря на более высокую цену по сравнению с IDE, доля SCSI жестких дисков будет увеличиваться и для персональных компьютеров. На нижнем краю диапазона выпускаемых дисков находятся модели, использующие ту же механику, что и соответствующие диски Enhanced IDE. Соответственно, они обладают такими же параметрами. Благодаря невысокой цене и хорошей производительности, область их применения очень широка, начиная от персональных компьютеров. Большая же часть продукции имеет повышенную емкость и ориентирована на достижение самого высокого уровня производительности. Поэтому использование передовых технологий — магниторезистивных головок и PRML (применяются во всех моделях IBM и Fujitsu и некоторых моделях других фирм) и усовершенствованных интерфейсов — приобретает первостепенное значение. Такие диски обладают самыми высокими параметрами — при емкости 4-8 GB (IBM довела емкость 3.5" моделей до 20 GB) они имеют кэш-память 512-1024 KB, скорость вращения 7200 об/мин и среднее время поиска меньше 10 ms. В некоторых случаях лимитирующим фактором становится быстродействие интерфейса, поэтому кроме стандартного Fast SCSI-2 со скоростью передачи 10 MB/s применяются также Fast Wide SCSI-2 (SCSI-3) на 20 MB/s, Ultra SCSI (40 MB/s).

Жесткие диски для аудио и видео

Развитие multimedia вызвало значительный интерес к так называемым аудио/видео жестким дискам как со стороны потребителей, так и производителей. Обычные диски оптимизированы для быстрого доступа и быстрой передачи относительно небольших блоков информации, т. е, для максимального количества операций ввода/вывода в единицу времени. Для работы со звуком и видео должна обеспечиваться, наоборот, непрерывная передача информации в течение достаточно длительного времени с практически постоянной скоростью, как в случае с магнитной лентой. Обычные диски из-за периодической процедуры термической калибровки и повторного чтения в случае возникновения ошибок допускают перерывы в передаче информации на время, достигающее сотен миллисекунд, что приводит к неприятным последствиям при воспроизведении изображения и звука. Реально встречающиеся перерывы можно неитрализовать с помощью кэш-памяти очень большого объема, но это дорогостоящее решение. Первые специализированные диски для аудио и вид ео выпустила фирма Microp оlis. В настоящее время соответствующими возможностями начинают оснащать свои изделия большинство ведущих производителей - IBM, Fujitsu, Seagate, Quantum.

В дисках новой конструкции проблемы, связанные с термической калибровкой решаются относительно лег ко, так ка к сер вои нформация хранится не на отдель ной выделенной поверхности. а распределена по рабочим поверхностям. Требуется только модиф икация встроенного контроллера для оптимизации процедуры термической калибровки. На уровне контроллера оптимизируется и процедура коррекции ошибок. Поэтому на основе одной и той же механики можно создавать и обычные и ауди о/видео жесткие диски. Такой подход позволяет выпускать комбинированные (т. е. переключаемые) диски без особых дополнительных затрат.

Разные фирмы применяют отличающиеся подходы к производству аудио/видео дисков. Так, пионер в этой области фирма Micropolis выделила их в отдельное производство. Seagate ориентируется на комбинированные диски, которые можно применять как для аудио/видео, так и в обычном режиме. Это некоторые модели серии Decathlon с ин-герфеисом как SCSI, -так и Fast ATA (Enhanced ide).

Для аудио/видео жестких дисков важным параметром является гарантированная скорость передачи информации. Для первых дисков фирмы Micropоlis она составляла 2.9 MB/s, у современных моделей Gold Line увеличена до 4 MB/s. IBM для своих дисков Ultrastar AV гарантирует 5 MB/s.

Жесткие диски 2.5" и 1.8"

Ориентированные изначально на мобильные применения, миниатюрные жесткие диски значительно усовкршенствовались и не уступают моделям для настольных конструкций. Жесткие диски в стандарте PCMCIA с форм-фактором 1.8" не смогли занять место штатных устройств массовой памяти для компьютеров типа notebook и laptop, на которое они вполне обоснованно претендовали. Поэтому объемы их выпуска ограничены, и они в основном применятся для обмена информацией и для индивидуальной работы с какими-либо данными. При постоянно растущих требованиях к емкости дисков оказалось невозможным обеспечить приемлемый уровень цен при применении столь сложной -технологии, поэт ому функции миниатюрных устройств массовой памяти в основном возлагаются на модели с форм-фактором 2.5", максимальная емкость которых превышает уже 1 GB. Фирме Maxtor, лидеру в производстве сверхминиатюрных изделий, удалось перенести know how, разработанное для 1.8" жестких дисков MobileMax, на 2.5" модели, что позволило выйти сразу на уровень максимально достигнутой емкости при меньших, чем у других фирм размерах. Жесткие диски серии Laramie с интерфейсом Enhanced IDE при толщине всего 12.5 мм имеют емкость 837 MB, 1GB и 1.34 GB. В них применена технология proximity recording и контроллер на базе сигнального процессора.

Fujitsu производит 2.5" диски серий Horn et 5 и 6, в которых применяются магниторезистивные головки и PRML. Емкость дисков составляет 508 MB, 768 MB и 1 GB, интерфейсы — Enhanced IDE и Fast SCSI-2. Диски обладают высокой производительностью и малым потреблением энергии. Модели с интерфейсом SCSI предназначены не только для применения в notebook фирмы Apple, но могут использоваться и в настольных компьютерах, а также для создания компактных и надежных RAID-массивов.

Надежность

Как для самых емких и производительных жестких дисков с интерфейсом SCSI, так и для массовых моделей Enhanced IDE, важнейшим параметром остается надежность. Современные диски обладают очень высокой надежностью, время наработки на отказ у некоторых моделей достигает 1 000 000 часов. Однако не следует забывать, что надежность, оцененная по MTBF (Mean Time Between Failure), — это понятие общее и статистическое, а перед пользователем стоит задача, как перевести его в конкретное и индивидуальное. Традиционные подходы к повышению надежности хранения данных широко известны — это резервное копирование и применение массивов из нескольких дисков (RAID — Redundant Array of Inexpensive Disks). Несколько слов о RAID. Это решение, повышающее не тольо надежность, но и производительность, никогда не относилось к разряду дешевых и доступных. Однако сейчас, с уменьшением стоимости SCSI жестких дисков, массивы начинают предлагаться довольно широко, чему способствует также появление относительно дешевых RAID контроллеров (разрабатываются даже и в ближайшее время появятся контроллеры, встроенные в системную плату). Наконец, появился принципиально новый подход, применимый и к индивидуальному диску, — SMART (Self-Monitoring, Analysis аnd Reporting Technology). Он может использоваться практически для любой компьютерной периферии и предлагает наличие- всроенных в устройство средсгв caмодиагностики. SMART предусматривает использование некоторых реализованных на уровне встроенного в жесткий диск контроллера процедур, которые проверяют состояние важнейших частей — двигателя, магнитных головок, рабочих поверхностей, самого контроллера. Эта информация передается в компьютер, который ее анализирует. Возможно также определить "пробег" жесткого диска, число включений/выключений. Совсем недавно Seagate и Quantum также начали применять SMART в своих жестких дисках. Использование SMART, хотя и позволяет довольно подробно контролировать состояние диска, не является панацеей, так как появление некоторых дефектов практически не-возможно предсказать.

2.6. Видеоконтроллеры, акселераторы, видеоускорители

Традиционно основные усилия разработчиков графических адаптеров были направлены на повышение разрешений, достигаемых при большой глубине цвета (True Color, т. е. 24 bit или 16.7 млн. цветов), и на ускорение выполнения возможно большего количества графических операций. Все это требуется в первую очередь для профессиональной работы в области графики, анимации, САПР. Некоторые принципиальные моменты, и прежде всего стоимостные, не позволяют продукции, рассчитанной на массового потребителя, развиваться по этому же пути. Да это на данном этапе и не нужно, так как режимы с самыми высокими разрешениями не доступны для большинства находящихся в эксплуатации мониторов. Гораздо важнее обеспечить возможность качественного воспроизведения "живого" видео, которое остается практически единственной областью, пока еще не освоенной основной массой современных компьютеров. До последнего времени сделать это можно было только с помощью дополнительного multimedia оборудования — видео платы или MPEG-проигрывателя. Сейчас появился и другой подход, ставший возможным благодаря возросшей производительности процессоров. Он основан на применении для декодирования изображений не аппаратных, а программных средств в сочетании с некоторыми элементами аппаратной поддержки, встраиваемыми в графические адаптеры. То есть сами адаптеры приобретают функции видео ускорителя (в дополнение к Windows ускорителю).

Большинство новых моделей графических адаптеров использует спецификацию DCI-1.0 и относится к разряду Windows и видео-ускорителей. Они на аппаратном уровне реализуют такие операции, как преобразование цветовых пространств, масштабирование, декодирование сжатых изображений. Возможно воспроизведение изображения с дисков Video CD с помощью чисто программных MPEG-1 декодеров (хорошие результаты получаются для процессоров Pentium 90 и выше).

Новым моментом является также интеграция графического адаптера с другими устройствами, например, с платой для захвата изображений, аппаратным MPEG-проигрывателем или звуковой платой.

Chipset

Ведущие изготовители chipset для графических адаптеров — фирмы S3, ATI, Cirrus Logic, Trident и другие — предусмотрели в новом поколении своих изделий кроме стандартной Windows акселерации также и ускорение видео операций, причем для последних хорошие результаты получаются даже при использовании стандартной динамической памяти и EDO DRAM. Однако по-прежнему достичь одновременно высоких значений для скорости регенерации, разрешения и глубины цвета удается только при применении двух портовой памяти типа VRAM и WRAM.

Особого внимания заслуживают chipset фирмы S3 - Vision 868 (для DRAM и EDO DRAM) и Vision 968 (для VRAM). Они имеют 64-разрядную архитектуру и ускоряют многие графические и видео операции (DCI-1.0): bitbit, рисование линий, заполнение прямоугольников, растровые операции, конвертацию цветового пространства (YUV 4:1:1 и 4:2:2, 16-bit, 16.7 млн. цветов — в RGB), билинейное масштабирование, растрирование dithering), сжатие изображения и некоторые другие. Поддерживаются популярные видео кодеки — CinePak, MPEG, Indeo, Motion JPEG. Имеется программное обеспечение для Windows U, Windows 95, Windows NT, OS/2 Warp, Video for Windows, Quicktime for Windows, для декодирования MPEG.

64-разрядные chipset ATI Mach264CT фирмы ATI TGU19680 фирмы Trident также ускоряют выполнение видео операций и рассчитаны на разные типы памяти — они поддерживают DRAM и EDO RАМ, VRAM (ATI) и WRAM (Trident).

Новые графические адаптеры

В большинстве новых моделей применяется chipset с функциями ускорения видео в соответствии с DCI-1.0 и скоростной цифроаналоговый преобразователь RAMDAC (иногда встроенный в Chipset), обеспечивающий полосу пропускания, достаточную для высоких скоростей регенерации. Предусматривается поддержка режима Plug&Play для монитора с помощью VESA Display Data Channel (DDC 1/2), а также управления энергосбережением VESA Display Power Management Signaling (DPMS). Устанавливаются разъемы VESA Advanced Feature Connector (VAFC). Свойственные системам с DRAM ограничения по скорости регенерации при больших разрешениях и глубине цвета можно преодолеть с помощью оригинальной 192-разрядной архитектуры самого графического адаптера.

2.7. Магнитооптика

Магнитооптические накопители, использующие сменные носители для записи и хранения информации, несмотря на довольно короткий срок своего существования, приобрели широкую популярность. Этому в немалой степени способствуют те уникальные свойства, которыми обладает магнитооптика, и те универсальные возможности, которые она предлагает.

Поскольку магнитооптика ориентирована на работу с данными большого объема, то особую важность приобретают время их обработки и стоимость хранения.

Объем производства магнитооптических накопителей в 1995 году оценивается в 1.1 млн. шт. для 3.5" и 0.5 млн. для 5.25" устройств, в следующем году прогнозируется значительный рост рынка. Магнитооптика является сравнительно новой и бурно развивающейся технологией, поэтому на рынке, наряду с крупнейшими производителями устройств массовой памяти, достойно представлены и некоторые специализированные фирмы, способные воплощать новаторские решения в продукцию высочайшего качества.

Накопители 5,2’’

Для этих устройств используется одинаковы. В то же время реальное быстродействие в большинстве случаев определяется еще и объемом и эффективностью встроенной кэш-памяти, а также временем поиска. Большинство накопителей на 1.3 GB имеет кэш-память 1 MB, и очень немного моделей — 4 MB. Судить можно по величине максимального времени поиска. Появление следующего поколения накопителей, использующих диски емкостью 2.6 GB, ожидается в ближайшее время, как только будут приняты соответствующие стандарты, которые необходимы, чтобы продукция разных фирм была совместима.

Похоже, что до вольно скоро появятся накопители с еще большей емкостью и быстродействием. Основной недостаток существующей магнитооптической технологии заключается в том, что для записи необходимы два прохода, т. е. она в 2 раза медленнее чтения. Однопроходная запись была сначала реализована в относительно медленных магнитооптических накопителях системы Mini Disk фирмы Sony (2.5", 140 MB). Сейчас уже созданы первые скоростные устройства, использующие подобную технологию.

Накопители 3.5"

Магнитооптические накопители на 3.5" дисках емкостью 230 MB, лидером в производстве которых является Fujitsu, получают все большее распространение. Кроме традиционных вариантов использования их для хранения больших объемов информации и обмена данными в издательском деле, графических приложениях и т. д., они находят широкое применение и в медицине — для хранения истории болезни (для каждого пациента — свой диск, емкости которого хватит на многие годы, даже если записывать на него графические данные, получаемые при томографических и других современных методах исследования). Сфера применения магнитооптики расширилась и до компьютеров типа notebook.

Магнитооптические библиотеки

Хотя емкость магнитооптических библиотек, использующих 5.25" диски, быстро растет и превышает уже 1000 GB, главное — это не увеличение емкости (оно достигается довольно легко), а новые решения, способствующие более широкому применению этих перспективных устройств. В первую очередь это касается их использования для резервного копирования и обеспечения доступа в режиме on-line в сетевых средах. Соответствующие решения на базе магнитооптических библиотек MaxLyb, использующих быстродействующие накопителей T3-1300 и роботизированные приводы для автоматической смены дисков, предлагает фирма Maxoptix. Скорость резервного копирования составляет от 3 GB в час и более, скорость восстановления в два раза выше. Кроме того, магнитооптические устройства обладают гораздо более высокой надежностью, чем ленточные (в 5 раз), сами диски имеют большой гарантированный срок хранения (50 лет) и невысокую цену — 10 центов в расчете на 1 MB.

2.8. Приводы CD-ROM

Вопрос о переходе на приводы CD-ROM с высокой скоростью (шестискоростные и выше), судя по всему, в ближайшее время будет окончательно решен просто прекращением производства четырёхскоростных. Таким же образом уже решен и вопрос о применении proprietary IDE интерфейсов (Panasonic, Sony, Mitsumi) — используются только IDE/ATAPI и SCSI. Для качественного (с разрешением 320х240, которое уже доступно современным графическим адаптерам — видео ускорителям) проигрывания AVI файлов с дисков CD-ROM, нужен привод с четверной или даже более высокой скоростью. Да и обычная работа с файлами, особенно с учетом очень больших объемов программного обеспечения, поставляемого на CD-ROM, значительно убыстряется при использовании четырех и шестискоростных моделей.

Приводы с четверной скоростью, ставшие уже стандартом комплектации современных компьютеров (ими оснащают свои компьютеры большинство фирм Brand-Name), продолжают совершенствоваться. Реализуется поддержка режима Plug&Play, улучшаются скоростные характеристики. Это ASPI-совместимый CD-ROM драйвер, который улучшает передачу непрерывных потоков данных и уменьшает загрузку процессора на 12-35% (в случае SCSI контроллера, использующего обмен через DMA). Это очень важно для воспроизведения видео с использованием чисто программных декодеров (QuickTime, Video for Windows, MPEG), так как позволяет уменьшить число выпадений кадров.

Скоростные характеристики

Выпуск фирмой Plextor в начале 1996 года первого в мировой практике привода с шестерной скоростью (серия 6PLEX) привлек особое внимание к скоростным моделям. В отличие от продукции Plextor, имеющей интерфейс SCSI, часто используется более дешевый IDE/ATAPI. Например, это продукция фирм ТЕАС, Wearnes. Наряду с повышением скорости передачи данных путем увеличения скорости вращения, улучшаются и другие скоростные характеристики — время поиска и время доступа. В жестких дисках, использующих вращение с постоянной скоростью, среднее время доступа увеличено по сравнению со временем поиска на величину скрытого времени, которое однозначно определяется скоростью вращения и равно половине времени одного оборота диска. В приводах CD-ROM, использующих постоянную линейную скорость считывания, скорость вращения диска изменяется в зависимости от расстояния от центра, поэтому на время доступа оказывает влияние задержка, связанная с тем, что после перемещения головки требуется еще дополнительное время, чтобы скорость вращения достигла необходимого уровня. Величина этой задержки определяется качеством двигателя и в общем случае может сильно меняться в зависимости от производителя и от модели. Очень, часто в технических характеристиках приводится только время поиска, которое не дает полного представления о скоростных характеристиках. При сравнении только по этому параметру модели высокого класса и более простые и дешевые часто выглядят почти одинаково. Однако это не так. Например четыpexскоростные приводы CD-ROM фирмы Plextor, использующие уникальные запатентованные двигатели, имеют заметное преимущество. Для шестискоростной модели PX-63CS среднее время поиска составляет 115 ms, а среднее время доступа (random access) ненамного больше —145 ms.

Форматы

Хороший привод CD-ROM должен поддерживать как можно больше из существующих форматов дисков (в идеале — все). Многообразие форматов вызвано, с одной стороны, тем, что CD-ROM может хранить разнородные типы данных — коды программ, звук, видео, графику, и, с другой, тем, что разные диски ориентированы на разные сегменты рынка — компьютерный и потребительской электроники. Стандарты, определяющие форматы данных, чаще всего называют по цвету обложки издания, в котором они опубликованы. Так, Red Book — это стандарт на звуковые диски CD-DA. Yellow Book совместно с ISO 9660 ("High Sierra") в основном определила стандарт для хранения текстовой информации и данных, то есть собственно CD-ROM. Green Book определила интерактивную Plug&Play CD систему (CD-i), предусматривающую поддержку видео, включая MPEG-1, и звука, и рассчитанную на сектор бытовой электроники и видеоигры. Появившийся позднее стандарт ХА (Extended Architecture), являющийся расширением Yellow Book, также предусмотрел возможности для звука и видео, так что появилась определенная совместимость между CD-ROM и CD-i. ХА включает в себя также и Kodak Photo CD. Наконец, White Book определила Video CD, содержащие сжатые по стандарту MPEG-1 видеофильмы.

Большинство приводов CD-ROM с двойной и более высокой скоростью совместимы с ХА, так что на них можно, в принципе, воспроизводить Video CD. Однако для нормального воспроизведения необходима поддержка специального режима ХА Mode 2 Form 2, который реализован далеко не на всех устройствах. Еще лучше иметь непосредственную поддержку CD-i и Video CD (White Book), которая только начинает внедряться в последние модели.

Устройства с многократной записью

Устройства CD-R для однократной записи дисков CD-ROM (в разных форматах) будут в недалеком будущем дополнены перезаписываемыми, то есть с возможностью многократной записи на один и тот же носитель. Наиболее подходящей для такого рода устройств является технология phase change. Перезаписываемые диски, получившие название CD-E (Erasable), предложила фирма Philips. Сразу же была получена поддержка от IBM, Ricoh , Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical , Mitsumi Electric, Matsushita Kotobuki Electric Industries, Sony, 3M, Olympus. Новый диск является логическим продолжением CD-R (Orange Book) и CD-ROM. Предполагается совместимость по чтению-записи с CD-R и по чтению с CD-ROM. Правда, для того, чтобы читать диски CD-R на обычных приводах CD-ROM, требуется некоторая их модификация, связанная с необходимостью регулировки считывающего лазера из-за разной отражающей способности новых и традиционных дисков, так что говорить о полной совместимости пока не приходится. Появление прототипов новых устройств ожидается не ранее конца года.

Глава 3. Техника безопасности и организация рабочего места оператора ЭВМ

3.1. Организация рабочего места оператора ЭВМ

Под организацией рабочего места оператора ЭВМ понимается размещение его постоянного рабочего места с учетом психофизиологических, антропометрических данных, обеспечение безопасных условий работы, а также рациональная планировка оборудования и помещения.

Рабочее место оператора должно обеспечивать: удобную рабочую позу, точность движений, соответствие санитарно-гигиеническим требованиям. Основой рабочего места оператора является пульт с органами управления и индикаторными панелями. Особенности его технологического решения определяются спецификой работы оператора. Основным требованием при размещении индикаторных, регистрирующих элементов и органов управления является облегчение сбора информации и ее переработки человеком. Учитывается, что моторное поле (поле движений) разделяется на максимальные, минимальные, нормальные и оптимальные рабочие зоны операторов, работающих в горизонтальной и вертикальных плоскостях при работе сидя и стоя (рис. 7, а, б). В горизонтальной плоскости поле делится на зону основных движений оператора с легкой доступностью и хорошим обзором (оптимальное рабочее пространство) и зону вспомогательных движений (максимальное рабочее пространство). Оптимальное рабочее пространство ограничено дугами, описываемыми каждой рукой оператора при вращении в локтевом суставе - зона I (рис. 8). Максимальное рабочее пространство ограничено дугами, описываемыми вытянутыми руками с поворотом в плечевом суставе (зона II). Органы управления располагают так, чтобы по возможности свести рабочие движения к движениям предплечья, пальцев кисти руки, исключить движения плечевого сустава, перекрестную работу рук, равномерно распределить работу между правой и левой рукой, с учетом того фактора, что правой рукой выполняются наиболее ответственные операции, требующие наибольшей силы и точности.

Рис. 7 - Оптимальная конструкция пульта управления:

а - при работе сидя; б - при работе стоя

Часто используемые органы управления располагаются в оптимальном рабочем пространстве. Аварийные и ответственные органы управления располагаются в оптимальной зоне досягаемости руки, второстепенные органы управления - в зоне максимальной досягаемости руки. Клавиши, кнопки располагаются в порядке, совпадающем с естественной последовательностью выполнения рабочих операций. Цвет клавишей и кнопок выбирают контрастным по отношению к цвету панели. Тумблеры размещают так, чтобы между ними было достаточно свободного места при расположении ручек друг к другу. Установка горизонтальными рядами предпочтительна. Направление движений тумблеров, рычагов, рукояток должно быть согласно с изменениями регулируемых параметров или с привычными представлениями оператора:

• движение их «от себя», «вверх», «вправо» вызывает «включение», «пуск», «увеличение значения параметра»;
• движение рукояток, тумблеров «к себе», «вниз», «влево» вызывает «выключение», «остановку», «уменьшение параметров»;
• нажатие верхних передних и правых кнопок вызывает «включение», «пуск», «увеличение».

Рис. 8 - Распределение рабочих зон в горизонтальной плоскости:

I - зона основных движений; II - зона вспомогательных движений; III - зона вне пределов досягаемости, но в пределах видимости приборов

Наиболее важные индикаторные элементы исходя из анализа деятельности оператора располагаются в центре на уровне глаз оператора или несколько ниже. Целесообразно выполнять группировку индикаторных элементов, передающих информацию об одном объекте, либо связанных общей задачей по функциональному назначению. Группирование может выполняться разделением приборов определенными промежутками, выделением групп различной окраской, заключением групп в рамки и т.д.

Плоскость поверхности, где располагаются индикаторы, перпендикулярна линии взора, что достигаются наклоном рабочих панелей (рис. 8).

Микроклимат в помещении пункта управления должен благоприятствовать работе персонала.

3.2. Общие требования к технике безопасности

К работам с персональными ЭВМ и внешними устройствами ЭВМ допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, инструктаж и обучение на рабочем месте, проверку знаний по охране труда.

Операторы и пользователи ЭВМ обязаны:

Соблюдать правила внутреннего распорядка;

Знать и соблюдать правила по охране труда при работах на предприятиях телефонной связи, в объеме выполняемых требований; своевременно подтверждать свою группу по электробезопасности;

Выполнять только ту работу, которая определена инструкцией по эксплуатации оборудования и должностными инструкциями, утвержденными администрацией предприятия, и при условии что безопасные способы ее выполнения хорошо известны;

Знать и уметь оказывать первую медицинскую помощь при поражении электрическим током и при других несчастных случаях.

Соблюдать инструкцию о мерах пожарной безопасности.

При работе с ЭВМ и ее внешними устройствами возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных факторов:

• поражение электрическим током;
• получение травм от движущихся частей внешних устройств;
• в зависимости от конструктивных особенностей, устройства визуального отображения (дисплеи) генерируют несколько типов излучения, в том числе: рентгеновское, радиочастотное, ультрафиолетовое. Если не выполнять профилактические мероприятия и не соблюдать режим работы, работа с ЭВМ, как правило, сопровождается значительным зрительным и общим переутомлением.

Заключение

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике.

Однако в1971 г. произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров.

Этим машинам, не занимающим и половины поверхности обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы задач, которые ранее были доступны (а по экономическим соображениям часто и недоступны - слишком дорого тогда стоило машинное время мэйнфреймов и мини-ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное, никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.

В данной выпускной письменной экзаменационной работе было проанализировано современное состояние аппаратных компонентов офисного персонального компьютера. Цель работы достигнута.

В дипломной работе были решены следующие задачи:

1) проанализированы аппаратные компоненты офисного ПК;

2) рассмотрены основные особенности современного аппаратного обеспечения;

3) выявлены перспективы развития аппаратного обеспечения персонального компьютера.

Результатом дипломной работы является составление анализ современного состояния аппаратных компонентов офисного персонального компьютера.

Список литературы

1. Бобров А. В. Копировальная техника Серия Ремонт и обслуживание - Выпь. 9 - М. Издательство ДМК, 2007.
2. Бройдо В. Л. Офисная оргтехника для делопроизводства и управления - М Информационно - издательский дом Филинь, 2008.
3. Ефимова О, Морозов В, Угринович Н Курс компьютерной технологии с основами информатики Учеб пособие - М ООО Издательство АСТ АВF, 2006.
4. Информатика. Учеб. пособие для студ. пед. вузов / А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е.К. Хеннер, Под ред. Е.К.Хеннера. - 2-е изд, стер. - М. Изд. Центр Академия, 2007.
5. Колесниченко О.В Шишигин И.В.Аппаратные средства РС. - 4-е изд, перераб. и доп. - СПб. ВНV - Петербург, 2008.
6. Лени Г, Бррет Д ж. Настольньные издательские системы Пер. с англ. - М Восточная книжная компания, 2007.
7. Чепурной В.Устройства хранения информации. - Спб ВНV - Петербург, 2008.

Аппаратные средства ПК

Студента СПБГУТД

Группа № 1-ЭД-2 «В»

Меркоева Дмитрия

Санкт-Петербург

Введение……………………………………………………….3

Конфигурация персонального компьютера.......................3

Материнская плата…………………………………………..5

BIOS …………………………………………………………….6

IBM PC и принцип открытой архитектуры……………….8

Введение

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в1971 г. произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров. Этим машинам, не занимающим и половины поверхности обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы задач, которые ранее были доступны (а по экономическим соображениям часто и недоступны - слишком дорого тогда стоило машинное время мэйнфреймов и мини-ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное, никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.

У персонального компьютера есть два важных преимущества по сравнению со всеми другими видами компьютеров: он имеет относительно простое управление и может решать достаточно широкий класс задач.

Если ранее на ЭВМ могли в основном работать только профессиональные программисты (практически для любой задачи приходилось создавать свою программу), то теперь ситуация коренным образом изменилась. В настоящее время разработаны десятки тысяч программ по всем областям знаний. С ними работают десятки миллионов квалифицированных пользователей.

Согласно статистическим данным, самыми распространенными и используемыми программами являются операционные системы и текстовые редакторы.

Знание характеристик компьютерных устройств поможет квалифицированному пользователю выбрать оптимальную конфигурацию персонального компьютера для решения поставленной практической задачи.

Конфигурация персонального компьютера

Персональными называются компьютеры, на которых может одновременно работать только один пользователь. Персональные компьютеры имеют только одно рабочее место.

Под термином «конфигурация» компьютера понимают список устройств, входящих в его состав.

В соответствие с принципом открытой архитектуры аппаратное обеспечение компьютеров (Hardware) может быть весьма различным. Но любой персональный компьютер имеет обязательный и дополнительный набор устройств.

Обязательный набор устройств:

· Монитор - устройство вывода текстовой и графической информации.

· Клавиатура - устройство для ввода текстовой информации.

· Системный блок - объединение большого количества различных компьютерных устройств.

В системном блоке находится вся электронная начинка компьютера. Основными деталями системного блока являются:

· Процессор - главное компьютерное устройство управления и проведения вычислений.

· Материнская плата - устройство для крепления на ней других внутренних компьютерных устройств.

· Оперативная память (ОЗУ) - устройство для хранения программы и данных во время ее работы в компьютере.

· Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - устройство для постоянного хранения некоторых специальных программ и данных.

· Кэш память - сверхбыстрая память для хранения особо важной информации.

· Сопроцессор - устройство для выполнения операций с плавающей запятой.

· Видеокарта - устройство, обеспечивающее вывод информации на монитор.

· Флоппи дисковод - устройство для хранения и переноса информации между ПК.

· Винчестер - основное устройство для хранения информации на компьютере.

· Блок питания - устройство для распределения электрической энергии между другими компьютерными устройствами.

· Контроллеры и шина - предназначены для передачи информации между внутренними устройствами ПК.

· Последовательные и параллельные порты - предназначены для подключения внешних дополнительных устройств к компьютеру.

· Корпус - предназначен для защиты материнской платы и внутренних устройств компьютера от повреждений.

Дополнительные устройства, которые можно подключать к компьютеру:

· Принтер - предназначен для вывода текстовой и графической информации на бумагу.

· Дисковод для компакт дисков (CD ROM) - для работы с компакт дисками.

· Дисководы DVD - современные устройства для работы с носителями данных объемом до 17 Гбайт.

· Звуковая карта - устройство для работы со звуковой информацией.

· Мышь - манипулятор для ввода информации в компьютер.

· Джойстик - манипулятор для передачи информации о движении в компьютер.

· Планшет - устройство для работы с компьютерной графикой.

· TV тюнер является устройством, позволяющим ПК принимать и показывать программы телевидения.

· Колонки - внешние устройства для воспроизведения звуков.

· Факс-модем - устройство для связи между компьютерами через телефонную линию.

· Плоттер - устройство для вывода чертежа на бумагу.

· Сканер - для ввода графических изображений в компьютер.

· Ленточные накопители - устройства для проведения резервного копирования данных на магнитную ленту.

· Источник бесперебойного питания - устройство защиты компьютера от перебоев в электроснабжении.

· Накопители на съемных дисках - устройства, в будущем заменяющие флоппи дисководы.

· Графический акселератор - устройство для ускорения обработки и вывода трехмерной графики.

и многое другое...

Для обозначения конфигурации конкретного персонального компьютера применяют записи стандартного типа. Разберем ее на примере:

Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68

Итак, что это за компьютер? Вначале пишется тип процессора - Pentium II с тактовой частотой 333 МГц. Далее обозначен объем и тип оперативной памяти - 64 Мбайта. В ПК встроен винчестер объемом 3.1 Гбайт. Используется видеокарта ATI 3D Char c 4 Мбайтами видеопамяти, видеокарта оптимизирована для работы с трехмерной графикой 3D. Корпус MiniTower. Также в состав ПК входит 24-скоростной дисковод для компакт дисков и простая звуковая карта Sound Blaster. В стандартную конфигурацию компьютера всегда входит 3.5 дюймовый флоппи-дисковод, поэтому он в записи не указывается. Мышь также входит в стандартную конфигурацию. Но монитор совместно с данным комплектом не продается. Его необходимо покупать отдельно. Общий итог - данный компьютер имеет минимальную стандартную конфигурацию для использования в офисе и дома весной 1999 г.

Материнская плата

Материнская плата (Mother board) является основной платой компьютера, т.к. именно на ней крепятся все компьютерные устройства, например, процессор, звуковая карта и т.д.

Материнские платы собираются на основе специального набора микросхем, называемого Chipset.В зависимости от типа устанавливаемого процессора, необходимо использовать различные chipsetы, и получать, т.о. материнские платы разных типов.

Так, для 486 процессоров существовал специальный тип 486 материнских плат. Для процессоров Pentium использовались два вида плат: первый для процессоров с тактовой частотой 60 и 66 МГц, а второй - для всех остальных. Для последующих типов процессоров также необходимо использовать соответствующие системные платы. Так, например, для процессора Celeron используется плата на наборе микросхем 443EX.

Самым популярным производителем материнских плат в России считается фирма Asustek. Хотя на практике можно использовать компьютеры с материнской платой различных производителей. Например, A-Bit, A-Trend, Giga - Byte и другие.

Последней разработкой в области системных плат для настольных ПК стала технология NLX, и, воз­можно, именно она окажется ведущей технологией ближайшего будущего. Платы этого стандарта, на пер­вый взгляд, напоминают платы LPX, но на самом деле они значительно усовершенствованы. Если на пла­ты LPX нельзя установить самые новые процессоры из-за их более крупных размеров и повышенного тепловыделения, то в разработке NLX эти проблемы прекрасно разрешены. Вот каковы основные преимущества этого нового стандарта, перед остальными.

Поддержка современных процессорных технологий. Это особенно важно для систем с процессором Pentium II, поскольку размер его корпус Single Edge Contact (т.е. корпуса, с единственным рядом расположенных по периметру контактов) практически не позволяет устанавливать этот процессор на платах Baby-AT и LPX. И хотя некоторые производители системных плат все же предлагают АТХ-системы на основе Pentium II, на их платах остается место только для двух 72-контактных разъемов модулей SIMM!

Гибкость по отношению к быстро изменяющимся процессорным технологиям. Идея гибких систем с объединительной платой нашла новое воплощение в конструкции плат NLX, установить которые можно быстро и легко, не разбирая при этом всю систему на части. Но в отличие от традиционных систем с объединительными платами, у нового стандарта NLX есть поддержка таких лидеров ком­пьютерной индустрии, как AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC и другие.

Поддержка других новых технологий. Речь здесь идет о таких высоко производительных решениях, как AGP (Accelerated Graphics Port - ускоренный графический порт), USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), технологии больших модулей памяти и DIMM. А в ответ на всевозрастающую роль мультимедиа-приложений разработчики встроили в новую системную плату еще и поддержку таких возможностей, как проигрывание назад видеоролика, расширенные графика и звук. И если в прошлом использование мультимедиа-технологий означало дополнительные затра­ты на различные дочерние платы, то теперь необходимость в них отпала.

Системная плата NLX и платы ввода-вывода (располагающиеся, как и в конструкции LPX, параллель­но системной) теперь легко вставляются и вынимаются, при этом другие платы, в том числе и располо­женные вертикально, остаются нетронутыми. Легче добраться и до самого процессора, который охлажда­ется теперь гораздо лучше, чем в системах с тесно расположенными компонентами. Поддержка плат рас­ширения различного размера позволяет выпускать системы различных модификаций.

Стандарт NLX обеспечивает максимальную гибкость систем и самое оптимальное использование сво­бодного пространства. Даже самые длинные платы ввода-вывода устанавливаются без труда и не задевают при этом никаких других системных компонентов, что было настоящей проблемой для компьютеров типа Baby-AT.

BIOS - Базовая система ввода-вывода (Basic Input Output System) называется так потому, что включает в себя обширный набор программ ввода-вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами как самого компьютера, так и подключоными к нему. Вообще говоря, в PS система BIOS занимает особое место. С одной стороны, ее можно рассматривать как составную часть аппаратных средств, с другой стороны, она является как бы одним из програмных модулей операционной системы. Сам термин BIOS, видимо, заимствован из операционной системы CP/M, в которой модуль с подобным названием был реализован програмно и выполнял примерно подобные действия.

Большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеры накопителей имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют соответствующие програмные модули основной BIOS. Вызов программ BIOS, как правило, осуществляется через програмные или аппаратные прерывния.

Система BIOS помимо программ взаимодействия с аппаратными средствами на физическом уровне содержит программу тестирования при включении питания компьютера POST (Power–On-Self-Test, Самотестирование при включении питания компьютера). Тестируются основные компоненты, такие как процкссор, память, вспомогательные микросхемы, приводы дисков, клавиатуру и видеоподсистему. Если при включении питания компьютера возникают проблемы (BIOS не может выполнить начальный тест), вы услышите последовательность звуковых сигналов:

Если вы сталкиваетесь с чем-либо подобным, существует высокая вероятность того, что эта проблема связана с аппаратными средствами.

Система BIOS в PS реализована в виде одной микросхемы, установленной на материнской плате компьютера.Название ROM BIOS в настоящее время не совсем справедливо, ибо «ROM» - предполагает использование постоянных запоминающих устройств (ROM - Read Only Memory), а для хранения кодов BIOS в настоящее время применяются в основном перепрограммируемые (стираемые электрически или с помощью ультрафиолетового излучения) запоминающие устройства. Мало того, наиболее перспективным для хранения системы BIOS является сейчас флэш-память. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять дополнительные функции для поддержки новых устройств, подключаемых к компьютеру.

Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом, то есть его нельзя подвергать копированию, то большинство других производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, были практически полностью совместимы с оригиналом. Наиболее известные из этих фирм три: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software и Phoenix Technologies. Заметим, что конкретные версии BIOS неразрывно связаны с набором микросхем (chipset), используемым на системной плате. Кстати, компания Phoenix Technologies считается пионером в производстве лицензионно-чистых BIOS. Именно в них впервые были реализованы такие функции, как задание типа жесткого диска, поддержка привода флоппи-дисков емкостью 1,44 Мбайта и т.д. Более того, считается, что процедура POST этих BIOS имеет самую мощную диагностику. Справедливости ради надо отметить, что BIOS компании AMI наиболее распространены. По некоторым данным, AMI занимает около 60% этого сегмента рынка. Кроме того, из программы Setup AMI BIOS можно вызвать несколько утилит для тестирования основных компонентов системы и работы с накопителями. Однако при их использовании особое внимание следует обратить на тип интерфейса, который использует привод накопителя.

Система BIOS в компьютерах, неразрывно связана с SMOS RAM. Под этим понимается «неизменяемая» память, в которой хранится информация о текущих показаниях часов, значении времени для будильника, конфигурации компьютера: количестве памяти, типах накопителей и т.д. Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS. Своим названием SMOS RAM обязана тому, что эта память выполнена на основе КМОП-струкгур (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor), которые, как известно, отличаются малым энергопотреблением. Заметим, что CMOS-память энергонезависима только постольку, поскольку постоянно подпитывается, например, от аккумулятора, расположенного на системной плате, или батареи гальванических элементов, как правило, смонтированной на корпусе системного блока.Большинство системных плат допускают питание CMOS RAM как от встроенного, так и от внешнего источника.

В случае повреждения микросхемы CMOS RAM (или разряде батареи или аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS. Кстати, на некоторых материнских платах питание микросхемы CMOS RAM может осуществляться как от внутреннего, так и от внешнего источника. Выбор определяется установкой соответствующей перемычки.

Программа Setup поддерживает установку нескольких режимов энергосбережения, например Doze (дремлющий), Standby (ожидания, или резервный) и Suspend (приостановки работы). Данные режимы перечислены в порядке возрастания экономии электроэнергии. Система может переходить в конкретный режим работы по истечении определенного времени, указанного в Setup. Кроме того, BIOS обычно поддерживает и спецификацию АРМ (Advanced Power Management). Как известно, впервые ее предложили фирмы Microsoft и Intel. В их совместном документе содержались основные принципы разработки технологии управления потребляемой портативным компьютером мощностью.

Задание полной конфигурации компьютера осуществляется не только установками из программы Setup, но и замыканием (или размыканием) соответствующих перемычек на системной плате. Назначение каждой из них указано в соответствующей документации.

IBM PC и принцип открытой архитектуры

Принцип открытой архитектуры гласит, что компьютеры собираются из комплектующих, созданных в соответствии с определенными стандартами. Данные стандарты опубликованы и информационно доступны. При этом пользователь имеет возможность самостоятельно вставлять в ПК платы самых разных фирм - производителей и адаптировать свой персональный компьютер к требуемой деятельности.

До появления персональных компьютеров IBM PC все другие модели были основаны на принципе «закрытой архитектуры», т.е. все аппаратные средства были для конечного пользователя «вещью в себе». После того, как заканчивалась сборка аппарата, он «был обречен на необратимое старение». Если с производства снималась хоть одна деталь, систему можно было выбрасывать.

То, что IBM PC стали стандартом персональных машин связано с его очень удачной конструкцией. Компьютеры IBM могут быть созданы из независимо изготовленных частей аналогично детскому конструктору. Если работа любой детали вас не устраивает, ее вынимают и заменяют другой. Ранее, если какая-нибудь деталь снималась с производства, надо было выбрасывать весь прибор. Для IBM PC есть десятки предложений по замене. Компьютеры IBM PC созданы в соответствие с принципом открытой архитектуры

Достоинства принципа открытой архитектуры можно рассмотреть на следующем примере: Пусть у нас есть простой монофонический плеер. Мы покупаем и вставляем в него устройство для записи звука. В результате получаем монофонический магнитофон. Добавляем вторую колонку и слушаем стерео. Подключаем FM тюнер и получаем магнитолу. Далее осталось сделать еще один шаг и в результате вместо старого плеера мы имеем - двух кассетную стерео магнитолу. Просто в дополнение к прежним деталям мы докупили несколько новых и соединили их вместе. К сожалению, на практике с магнитофонами данный подход не работает, но с компьютерами все обстоит намного лучше.

Информатика: аппаратные средства персонального компьютера Яшин Владимир Николаевич

5.2. Структура и аппаратные средства современного персонального компьютера

5.2.1. Структурная организация персонального компьютера

Современные компьютеры массового применения – персональные компьютеры имеют достаточно сложную структуру, которая определяет взаимосвязь между аппаратными средствами в технической системе, называемой компьютером. В процессе эволюции аппаратных и программных средств изменялась и структура персонального компьютера, однако без изменений остались пока основные принципы его структурной организации, сформулированные выдающимся математиком, профессором Принстонского университета США Джоном фон Нейманом (1903–1957) и его коллегами в 1946 г.

Сущность этих принципов сводится к следующему:

Информация представляется (кодируется) и обрабатывается (выполняются вычислительные и логические операции) в двоичной системе счисления, информация разбивается на отдельные машинные слова, каждое из которых обрабатывается в компьютере как единое целое;

Машинные слова, представляющие данные (числа) и команды (определяют наименование задаваемых операций), различаются по способу использования, но не по способу кодирования;

Машинные слова размещаются и хранятся в ячейках памяти компьютера под своими номерами, называемыми адресами слов;

Последовательность команд (алгоритм) определяет наименование производимых операций и слова (операнды), над которыми производятся эти операции, при этом алгоритм, представленный в форме операторов машинных команд, называется программой;

Порядок выполнения команд однозначно задается программой.

Компьютерное представление информации в двоичной системе счисления (двоичном коде) упрощает и повышает надежность аппаратных средств компьютера, поскольку реализовать технические устройства с двумя устойчивыми состояниями, равными логической единице и нулю, гораздо проще, чем при использовании других систем счисления.

В соответствии с данными принципами Дж. фон Нейманом и его коллегами была реализована структура компьютера, которая в настоящее время носит название классической (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Классическая структура компьютера

В состав компьютера, приведенного на рис. 5.1 входят следующие структурные элементы и связи:

АЛУ (арифметико-логическое устройство) – выполняет арифметические и логические операции над информацией, представленной в двоичном коде, т. е. обеспечивает выполнение процедур по обработке данных;

УУ (устройство управления) – организует процесс выполнения программ;

ЗУ (запоминающее устройство) – предназначено для размещения и хранения последовательности команд (программ) и данных;

УВВ (устройства ввода-вывода) – обеспечивают ввод и вывод данных из компьютера для установления прямой и обратной связи между пользователем и компьютером;

Внутренние связи предназначены для обмена информацией между устройствами компьютера, они реализуются с помощью линий связей (электрических проводников), тонкими стрелками показаны линии, по которым передаются команды, а толстыми – данные.

Кратко опишем работу данного компьютера.

С помощью какого-либо устройства ввода в ЗУ вводится программа. УУ считывает содержимое ячейки памяти ЗУ, где находится первая команда, и организует ее выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических и логических операций над данными с помощью АЛУ, чтение из памяти данных для выполнения этих операций, вывод данных на устройство вывода и т. д. Затем выполняется вторая команда, третья и т. д. УУ выполняет инструкции программы автоматически.

Структура современных персональных компьютеров отличается от классической структуры компьютера. Перечислим ниже основные отличия (особенности) :

1) АЛУ и УУ объединены в единое устройство, называемое микропроцессором (МП, центральный процессор, реализованный на СБИС), кроме того, в состав МП входит ряд других устройств, предназначенных для хранения, записи, считывания и обмена информацией;

2) применение специализированных устройств – контроллеров, которым передается часть функций МП, связанная с обменом информации и управлением работой устройств для ввода и вывода (внешних устройств) информации, такая децентрализация позволяет повысить эффективность работы компьютера в целом за счет сокращения времени простоя МП;

3) вместо отдельных линий связи между устройствами используется системная магистраль с соответствующими устройствами сопряжения. Наличие системной магистрали в персональном компьютере позволяет осуществить обмен информацией между устройствами компьютера, уменьшить число линий связи, подключить различные дополнительные устройства через соответствующие разъемные соединения и т. д.

Таким образом, с учетом перечисленных особенностей персональный компьютер отвечает принципам открытой архитектуры, и его структура, в которую вошли основные устройства, приобретает вид, показанный на рис. 5.2. Данная структура была предложена фирмой IBM, поэтому персональные компьютеры, имеющие такую структуру, называются IBM – совместимые (IBM PC).

Рис. 5.2. Структура персонального компьютера:

МП – микропроцессор; ПП – постоянная память; ОП – оперативная память: ВК – видеоконтроллер; ПИ – последовательный интерфейс; И – интерфейсы других внешних устройств; К – контроллер; ЗК – звуковой контроллер: ИП – параллельный интерфейс; СА – сетевой адаптер; НГМД – накопитель на гибких магнитных дисках; НЖМД – накопитель на жестких магнитных дисках; НОД – накопитель на оптических дисках; НМЛ – накопитель на магнитной ленте; ПУ – печатающее устройство; БП – блок питания и УО – устройства охлаждения.

На рис. 5.2 обоюдоострыми стрелками показаны шины, по которым обмен информацией между устройствами происходит в обоих направлениях.

Основные устройства, входящие в структуру стационарного персонального компьютера, группируют в блоки и устройства, которые имеют конструктивно законченный вид. Эти блоки определяют состав персонального компьютера и определяют меру полезности компьютера для пользователя.

В состав стационарного персонального компьютера входят:

Системный блок;

Внешние устройства.

В переносных, или мобильных, персональных компьютерах, как правило, системный блок и основная часть внешних устройств (клавиатура, монитор, мышь и т. д.) конструктивно представляют собой единое устройство.

К основным компонентам системного блока относятся: микропроцессор (МП), системная магистраль, устройства постоянной (ПП) и оперативной памяти (ОП), видеоконтроллер (ВК), звуковой контроллер (ЗК), контроллеры (К), устройства последовательного (ПИ), параллельного (ИП) и интерфейса (И) других внешних устройств, накопители на гибких (НГМД), жестких (НЖМД) и оптических дисках (НОД), накопитель на магнитной ленте (НМЛ), сетевой адаптер (СА), модем (встроенный), блок питания (БП) и устройства охлаждения (УО).

Указанные устройства устанавливаются в корпус системного блока на соответствующие посадочные места, конструктивные размеры которого стандартизированы и имеет форм-фактор AT и АТХ . Кроме того, корпус системного блока имеет обычно один из двух вариантов исполнения: настольный горизонтального типа (desktop) и настольный вертикального типа (tower). Соответственно вариант вертикального исполнения может иметь несколько модификаций: MiniTower, MidiTower, BigTower, SuperBigTower и File-Server . Отличаются они друг от друга числом отсеков для установки устройств формата 3,5 и 5 дюймов. В корпусе системного блока размещаются также блок питания и устройства охлаждения. Блок питания обеспечивает электропитание всех устройств системного блока и ряда внешних устройств и подключается к промышленной сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. В переносных персональных компьютерах электропитание обеспечивается за счет выносного блока питания, подключаемого к сети или к аккумуляторам, который обеспечивает автономную работу в течение 1,5–4 часов. В системном блоке размещены и устройства охлаждения, поскольку отдельные компоненты могут сильно нагреваться: блок питания, микропроцессор, видеоконтроллер (видеоадаптер) и т. д. В качестве охлаждающих устройств используются в основном радиаторы и вентиляторы (кулеры).

Таким образом, в системном блоке стационарного персонального компьютера размещаются основные компоненты, обеспечивающие выполнение компьютерных программ на аппаратном уровне.

Внешние устройства (по отношению к системному блоку) по функциональному назначению можно представить в виде нескольких групп: устройства ввода и вывода информации, устройства, выполняющие одновременно функции ввода и вывода информации, внешние запоминающие устройства.

К устройствам ввода информации относятся клавиатура, координатные устройства ввода (манипуляторы типа мышь, трекбол, контактная или сенсорная панель, джойстик), сканер, цифровые камеры (видеокамеры и фотоаппараты), микрофон.

К устройствам вывода информации относятся монитор, печатающие устройства (ПУ, принтер и графопостроитель), звуковые колонки и наушники.

К устройствам, выполняющим функции ввода и вывода информации относятся сетевой адаптер, модем (модулятор – демодулятор), звуковая плата.

К внешним запоминающим устройствам относятся: внешние накопители на гибких и жестких магнитных дисках, внешние накопители на оптических и магнитооптических дисках, накопители на основе флэш-памяти и т. д.

Из книги Раскрутка: секреты эффективного продвижения сайтов автора Евдокимов Николай Семенович

АГС, горе от ума и парадоксы современного SEO «Мой сайт попал под АГС9!» – обронить такую фразу на форуме оптимизаторов – значит вызвать такой же всплеск сочувствия пополам со злорадством, какой возник бы, если бы некая дама написала в комьюнити о фитнесе: «Я сидела на диете

Из книги HTML 5, CSS 3 и Web 2.0. Разработка современных Web-сайтов автора Дронов Владимир

Из книги Секреты и ложь. Безопасность данных в цифровом мире автора Шнайер Брюс

Глава 14 Аппаратные средства безопасности Это древняя идея. Она начала воплощаться, когда первый человек нарисовал линию, обозначающую вход в его пещеру, объявив тем самым, что с одной стороны этой границы находится его территория, и затем охранял свою пещеру от всех, кто

Из книги HTML 5, CSS 3 и Web 2.0. Разработка современных Web-сайтов. автора Дронов Владимир

Что требуется от современного Web-сайта Будем готовиться… Но что нам, как будущим Web-дизайнерам, для этого следует сделать? Соблюсти три несложных правила.1. Строго соблюдать все интернет-стандарты.2. Тщательно продумать наполнение Web-страниц.3. Позаботиться о доступности

Из книги Skype: бесплатные звонки через Интернет. Начали! автора Гольцман Виктор Иосифович

Аппаратные средства для Skype-телефонии Звуковая карта, микрофон и наушники – вот минимальный набор, который обеспечит голосовое общение через Интернет, без него у вас вряд ли что получится. В этом разделе вы познакомитесь с типами оборудования, рассмотрите различия между

Из книги Защита вашего компьютера автора Яремчук Сергей Акимович

2.2. Компоненты современного антивируса Сегодняшний антивирус состоит из нескольких компонентов, каждый из которых отвечает за обнаружение вирусов на определенном участке работы.В процессе развития состав этих компонентов изменялся, добавлялись новые и удалялись не

автора

Глава 3 Аппаратные и программные средства реализации информационных процессов 3.1. Поколения ЭВМ В соответствии с элементной базой и уровнем развития программных средств выделяют четыре реальных поколения ЭВМ, краткая характеристика которых приведена в таблице

Из книги Основы информатики: Учебник для вузов автора Малинина Лариса Александровна

3.3. Устройства персонального компьютера Конструктивно составные части системного блока и магистраль располагаются на системной плате. На ней иногда бывают сосредоточены все необходимые для работы компьютера элементы. Такие платы называются All-In-One. Однако большая часть

автора Яшин Владимир Николаевич

Глава 5 Структурная организация и аппаратные средства персонального

Из книги Информатика: аппаратные средства персонального компьютера автора Яшин Владимир Николаевич

5.2.1. Структурная организация персонального компьютера Современные компьютеры массового применения – персональные компьютеры имеют достаточно сложную структуру, которая определяет взаимосвязь между аппаратными средствами в технической системе, называемой

Из книги Информатика: аппаратные средства персонального компьютера автора Яшин Владимир Николаевич

5.2.2. Аппаратные средства персонального компьютера

Из книги Информатика: аппаратные средства персонального компьютера автора Яшин Владимир Николаевич

Из книги Информатика: аппаратные средства персонального компьютера автора Яшин Владимир Николаевич

5.3. Определение состава и характеристик оборудования персонального компьютера При решении ряда практических задач, связанных с использованием определенных программных средств, возникает необходимость в определении и уточнении состава и характеристик оборудования ПК,

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 183 автора Журнал «Компьютерра»

Это знает Плутарх: сравнительное жизнеописание персонального компьютера Digital Equipment Corporation Professional 380 и планшета Microsoft Surface Михаил Ваннах Опубликовано 22 июля 2013 В 1974 году Вадим Шефнер писал так: Это знает Плутарх, это было на ранней заре Там, где старые

Из книги Архитекторы компьютерного мира автора Частиков Аркадий

Из книги Журнал `Компьютерра` №727 автора Журнал «Компьютерра»

Самый важный блок: Заметки о правильном питании современного компьютера Авторы: Олег Нечай, Юрий Ревич, Тарас КомразЭнергоснабжение - залог существования любого современного государства, города, предприятия, дома. И компьютера. Без качественного питания компьютер

2.1. Общие сведения о персональном компьютере.

Компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

Первая серийная персональная ЭВМ (ПЭВМ) появилась в США в 1975 г. Персональная ЭВМ относится к классу микроЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Характерные признаки: относительно невысокая стоимость, малые размеры, высокая надежность, простота обслуживания, малая потребляемая мощность с возможностью питания от бытовой электросети.

ПЭВМ это общедоступный и универсальный инструмент, многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля. ПЭВМ работает с пользователем в диалоговом режиме. Общедоступность ПЭВМ определяется сравнительно низкой стоимостью, компактностью, отсутствием специальных требований как к условиям эксплуатации, так и степени подготовленности пользователя.

Большую роль в развитии ПЭВМ сыграло появление компьютера IBM PC корпорации IBM (США) на базе микропроцессора Intel-8086 в 1981 г. Этот ПК занял ведущее место на рынке ПЭВМ благодаря «открытой архитектуре», позволяющей расширять возможности ПЭВМ путем модернизации компьютера и добавления различных периферийных устройств. В наши дни около 85% всех продаваемых ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.

Классификация ПЭВМ по конструктивному исполнению:

Большие ЭВМ , которые представляют собой многопользовательские машины с центральной обработкой, с большими возможностями для работы с базами данных, с различными формами удаленного доступа. (Казалось бы, что с появление быстро прогрессирующих ПЭВМ большие ЭВМ обречены на вымирание, однако они продолжают развиваться, и выпуск их снова стал увеличиваться.). Это супер ЭВМ для решения крупномасштабных вычислительных задач, для обслуживания крупнейших информационных банков данных.

Машины RS/6000 – очень мощные по производительности, предназначены для построения рабочих станций для работы с графикой, UNIX-серверов. Первоначально эти машины предполагалось применять для обеспечения научных исследований. Применяются для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.

Средние ЭВМ , предназначены в первую очередь для работы в финансовых структурах (ЭВМ типа AS/400 (Advanced Portable Model 3 – адванц портейбл))- это бизнес компьютеры, 64-разрядные.

В этих машинах особое внимание уделяется сохранению и безопасности данных, программой совместимости и т.д.

Компьютеры на платформе микросхем фирмы Intel . IBM-совместимые компьютеры этого класса составляют примерно 50-60% рынка всей компьютерной техники. Эти компьютеры позволяют удовлетворять индивидуальные потребности пользователей.

Архитектура и основные компоненты пэвм.

Это многоуровневая иерархия аппаратно-программных средст, из которых строится ЭВМ.

Детализацией архиттурного и структурного построения ЭВМ занимаются различные категории специалистов вычислительной техники.

А) инженеры –схемотехники - проектируют отдельные технические устройства.

Б) системные программисты - создают программы управления техническими средствами, информационного воздействия между уровнями, организации вычислительного процесса.

В) программисты-прикладники - разрабатывают пакеты программ более высокого уровня, которые обеспечивают взаимодействие пользователей с ЭВМ.

Важнейшими характеристиками ЭВМ являются быстродействие и производительность. А другой не менее важной характеристикой ЭВМ является емкость запоминающих устройств.

Любой компьютер (включая ПК) имеет три основные составные части:

Центральный процессор;

1. периферийные устройства.

Они взаимодействуют между собой с помощью шин, стандартизация которых делает архитектуру компьютера открытой.

Конструктивно ПЭВМ состоит из трех основных блоков:

системный блок,

клавиатура

дисплей (монитор).

Для расширения функциональных возможностей к ПЭВМ можно подключать различные дополнительные периферийные устройства (печатающие устройства, накопители, указательные устройства, устройства оптического считывания изображений, графопостроители и др.

Системный блок – главный блок ПЭВМ. Он строится по модульному принципу, что позволяет легко изменить конфигурацию компьютера: увеличить объем оперативной памяти, заменить видеокарту, увеличить емкость винчестера.

Все компоненты системного блока находятся внутри корпуса, защищающего их от механических повреждений и обеспечивающего необходимый тепловой режим. Элементы управления и индикаторы находятся на передней панели системного блока. Сетевые разъемы, разъемы для подключения периферийных устройств и вентилятор блока питания расположены на задней панели системного блока.

В системном блоке расположены основные узлы, это - центральный микропроцессор, сопроцессор, модули оперативной и постоянной памяти, контроллеры, накопители на магнитных дисках и другие функциональные модули.

Периферийные устройства – любые устройства, не расположенные на системно плате, кроме процессора и ОЗУ. Обычно под периферийными устройствами понимают дополнительные устройства, расширяющие возможности компьютера. Могут устанавливаться в системный блок или подключатся к нему снаружи.

Основные электронные компоненты компьютера, такие как микропроцессор, память, кварцевый генератор тактовых импульсов и др. располагаются на системной , или как ее еще называют материнской (motherboard) плате. Все они подключены к системной шине (системному интерфейсу) .

Системная шина – сеть электронных проводников, осуществляющая обмен информацией между различными компонентами компьютера.

Основная характеристика – разрядность шины – определяется ее способностью передавать одновременно несколько бит (разрядов) информации.

Выделяют три компоненты системной шины:

шину данных , обеспечивающую взаимодействие микропроцессора с устройствами ввода - вывода;

адресную шину , осуществляющую взаимодействие с памятью.

шину управления , обеспечивающую передачу управляющих команд;

Основные типы современных шин- ISA, EISA, PCI, AGP .

Микропроцессор (МП) или центральный процессор (CPU) это специальный чип (интегральная микросхема), который выполняет все основные вычислительные операции необходимые персональному компьютеру: (складывает, вычитает, умножает, делит числа, хранящиеся в памяти компьютера), и делает это со скоростью в несколько сотен миллионов операций в секунду.

Центральный процессор осуществляет в персональном компьютере обработку всей информации, работает под управлением программных средств, преобразуя входную информацию в выходную.

Именно компьютерные программы сообщают процессору необходимую последовательность действий.

Если опустить подробности, то принцип работы центрального процессора можно описать следующим образом.

Процессору необходимо знать, какую математическую операцию надо проводить и с какими числами, а также, что делать с результатом. Все это содержится в микропроцессорных кодах. Например, операция сложения требует выполнения около семи инструкций (микрокоманд) процессора.

Следуя вышесказанному, процессор должен быть:

не дорогим

достаточно производительным

обладать низким тепловыделением (иначе постоянный гул от высокооборотистого вентилятора

оставлять место для апгрейда (модернизации)

просто стабильно работать

На сегодняшний день рынок предлагает процессоры от трех производителей –, Intel, AMD, VIA.

Компания AMD – традиционно предлагает производительные процессоры Athlon c частотами 1500-1800 Мгц, однако с точки зрения совместимости и стабильности работы их вряд ли можно назвать лучшим выбором.

Процессоры компании VIA Technologies (технологис) не так распространены на рынке, как ее многочисленные чипсеты и на нашем рынке они до сих пор считаются экзотикой. А причина в частоте процессора ниже 1 Ггц (на сегодняшний день это уже маловато).

Процессоры Celeron, (облегченный Р4), производимые корпорацией Intel пока удовлетворяют полностью поставленными нами требованиям производительности (тактовые частоты от 1200 до 1800М гц и выше). А процессоры, этой же фирмы, такие как Рentium 4 на ядре Northwood (нортвед), (частоты от 1600 до 2400 Мгц, хороши всем, кроме цен), 380$.

Математический сопроцессор ускоряет выполнение математических операций и графических работ. Наиболее современные процессоры (Pentium) имеют встроенный сопроцессор.

Постоянная память или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, Read only Memory, ROM). Является энергонезависимой, используется для хранения системных программ для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки операционной системы и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Содержимое ПЗУ называется базовой системой ввода вывода (BIOS).

Полупостоянная память (CMOS) – небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Для питания CMOS при выключенном электропитании компьютера используется специальный аккумулятор. Для изменения параметров конфигурации в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера – SETUP.

Оперативная память ( RAM ) , называемая также оперативным запоминающим устройством (ОЗУ).

Предназначена для временного хранения информации при работе компьютера. В ней содержатся выполняемые в текущий момент программы и используемые ими данные. Оперативная память (внутренняя память) является очень важным элементом в ПК. Оперативная память работает очень быстро. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты.

Однако опер.память работает пока включен компьютер, при выключении ПК информация стирается.

Оперативную память можно наращивать с помощью установки в системный блок на системную плату специальные модули памяти типа SIMM или DIMM.

Типа SDRAM, способна работать на частоте 266 Мгц, это наиболее распространенный на сегодняшний день стандарт памяти у хороших машин.

Основной недостаток оперативной памяти – конструктивно достижимый ее объем во много раз меньше, чем у дисковой. Решить эту проблему за счет использования дисковой памяти позволяет виртуальная память .

Кэш-память (Cache). Сверхоперативная память, которая в несколько раз ускоряет обмен данными между микропроцессором и оперативной памятью, а также между оперативной памятью и внешними устройствами памяти. В ней хранятся копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Объем кэш-памяти от 64 до 512 Кбайт.

Контроллеры (адаптеры) устройств представляютсобой электронные схемы, управляющие внешними устройствами компьютера, они "объясняют" процессору, как работать с конкретным устройством. Для каждого внешнего устройства есть свой контроллер. Некоторые контроллеры управляют сразу несколькими устройствами (пример: контроллер портов ввода-вывода).

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, Floppy Disk Drive, FDD). Предназначены для переноса информации с компьютера на компьютер, хранения информации с помощью гибких дисков (Floppy Disk, дискета).

Накопители на жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive, HDD, винчестер, жесткий диск, хард, винт – это сленг). Предназначены для постоянного хранения информации и характеризуются большим объемом и скоростью считывания данных. На жестком диске хранятся программы и данные.

При выборе ж. Диска нужно усматривать две позиции – это объем и скорость вращения шпинделя.

Говоря об объеме диска – в качестве оптимальной на сегодняшний день - это 60 Гбайт, так как современные приложения без стеснения “кушают” место на диске, поэтому экономить здесь – нет смысла.

От скорости вращения шпинделя – напрямую ж.диска зависят такие параметры, как время доступа и среднее время поиска.

Производителей ж.дисков на мировом рынке не много, и все они хорошо известны. Это Вестерн Дигитал, IBM, Самсунг и др.

Оптические (лазерные) компакт-диски

Объем современных программ, а также графических и звуковых файлов чрезвычайно велик, поэтому емкости дискет для них катастрофически не хватает. В 90 годы были изобретены Компакт – диски (CD-ROM). С помощью дисковода для компакт-диска встроенного в системный блок компьютеры могут считывать лазерные компакт-диски, а также при наличии звуковой карты проигрывать аудиокомпакт-диски.

CD-ROM – только считывающие диски

CD-R - диски для записи информации

CD-RW - диски способные стирать и записывать информацию

CD - ROM , CD - R , CD - RW - предназначены для хранения больших объемов информации. Емкость компакт-диска около 600-700 Мбайт. Используются преимущественно для распространения данных и дистрибутивов различных программ (энциклопедий, графических библиотек, учебных и игровых программ, и т.д.).

DVD - становятся все более популярный Универсальный цифровой диск.

Эти диски вмещают колоссальное количество информации.

Существуют односторенние и двухсторонние, однослойные и двухслойные.

Емкость информации у таких дисков от 4 до 17 Гбайт и выше.

DVD – применяются для хранения фильмов, музыки, современных игр, которые изобилуют 3х мерную графику.

Накопители на магнитной ленте (стримеры) – используются в основном для хранения резервных копий информации.

Съемные диски (магнитооптические, Iomega ZIP и др.) – применяются для резервирования данных и хранения редко используемых данных.

Порты ввода-вывода – (платы), снабженные разъемами для подсоединения к компьютеру дополнительных устройств: (параллельные, последовательные, игровой ).

Указательные устройства : мышь, трекбол, сенсорная панель джойстик, световое перо.

Видеосистема , содержащая два основных компонента: монитор, видеоконтроллер (видеоадаптер).

Принтеры, разновидности которых отличаются способами нанесения красителя на бумагу (лазерные, струйные, матричные и т.д.) (Плоттеры).