Tehnologia informatică a apărut și s-a dezvoltat ca răspuns la nevoile societății umane de numărare, mai întâi în comerț, iar apoi în activități religioase și științifice. Ei au parcurs propria lor cale de dezvoltare de la cele mai simple dispozitive de numărare (grămezi de obiecte similare) până la cele mai complexe sisteme informatice ale vremurilor noastre. În același timp, principalul factor motivant pentru progresul lor a fost nevoia din ce în ce mai mare de a efectua lucrări de calcul și de a procesa informații numerice. Abia în trecutul istoric recent (în urmă cu 30-40 de ani) tehnologia informatică a început să fie folosită pentru rezolvarea problemelor de prelucrare a informațiilor textuale și, ulterior, a informațiilor în alte forme de prezentare (video și audio). Acest lucru a condus la utilizarea pe scară largă a tehnologiei informatice într-o mare varietate de domenii ale activității umane.

Există diferite clasificări ale echipamentelor informatice:

pe stadii de dezvoltare (pe generații);

conditii de operare;

productivitate;

proprietățile consumatorului.

Clasificare după stadii de dezvoltare(pe generație) reflectă evoluția tehnologiei de calcul din punct de vedere al bazei de elemente utilizate și al arhitecturii computerului:

prima generație (anii 1950) - calculatoare bazate pe tuburi electronice cu vid;

a doua generație (anii 1960) - calculatoare bazate pe dispozitive semiconductoare discrete (tranzistoare);

a treia generație (anii 1970) - calculatoare bazate pe circuite integrate semiconductoare cu un grad scăzut și mediu de integrare (de la sute la mii de tranzistori într-un singur design);

a patra generație (anii 1980) - calculatoare bazate pe circuite integrate la scară mare și la scară foarte mare (de la zeci de mii la milioane de tranzistori într-un singur design);

a cincea generație (anii 1990) - un computer cu multe zeci de microprocesoare care funcționează în paralel sau pe microprocesoare foarte complexe cu o structură de vector paralel, care execută simultan zeci de comenzi secvențiale;

a șasea și următoarele generații sunt calculatoare optoelectronice cu paralelism masiv și o structură neuronală (o rețea distribuită a unui număr mare de microprocesoare simple care modelează arhitectura sistemelor biologice neuronale).

De conditii de operare calculatoarele sunt împărțite în două tipuri:

universal;

special.

Cele universale sunt concepute pentru a rezolva o clasă largă de probleme în condiții normale de funcționare.

Calculatoarele speciale sunt folosite pentru a rezolva o clasă mai restrânsă de probleme sau chiar o sarcină care necesită soluții multiple și funcționează în condiții speciale de operare. Resursele computerelor dedicate sunt adesea limitate. Cu toate acestea, orientarea lor restrânsă face posibilă implementarea cât mai eficientă a unei anumite clase de sarcini. Calculatoare speciale controlează instalațiile tehnologice, lucrează în săli de operație sau ambulanțe, pe rachete, avioane și elicoptere, în apropierea liniilor de transmisie de înaltă tensiune sau în raza radarelor, emițătoare radio, în încăperi neîncălzite, sub apă la adâncime, în condiții de praf, murdărie, vibrații, gaze explozive etc.

De performanță și utilizare Calculatoarele pot fi împărțite aproximativ în:

la microcalculatoare;

mini-calculatoare;

mainframe (calculatoare de uz general);

supercalculatoare.

In clasa microcalculatoare se disting microcontrolere şi calculatoare personale.

Microcontroler este un dispozitiv specializat bazat pe microprocesor integrat într-un sistem de control sau linie de producție.

Calculatoare personale sunt sisteme de calcul, toate resursele fiind complet destinate să susțină activitățile unui singur loc de muncă. Aceasta este cea mai numeroasă clasă de echipamente informatice, care include computerele personale IBM PC și cele compatibile, precum și computerele personale Apple Macintosh. Dezvoltarea intensivă a tehnologiilor informaționale moderne este asociată tocmai cu răspândirea pe scară largă de la începutul anilor 1980. computere personale care combină un cost relativ scăzut cu capabilități suficient de largi pentru un utilizator neprofesionist.

Mini calculatoareȘi supermini calculatoare sunt numite mașini care sunt proiectate structural într-un singur rack, adică ocupând un volum de aproximativ jumătate de metru cub. Aceste calculatoare au precedat istoric microcalculatoarele, în ceea ce privește caracteristicile lor tehnice și operaționale sunt inferioare microcalculatoarelor moderne și în prezent nu sunt produse.

Mainframe-uri(cadru principal), uneori numite computere corporative, sunt sisteme de calcul care asigură activitățile comune ale mai multor lucrători în cadrul unei singure organizații, un proiect, un domeniu de activitate informațională folosind aceleași informații și resurse de calcul. Acestea sunt sisteme de calcul multi-utilizator care au o unitate centrala cu putere de calcul mare si resurse de informatii semnificative, la care sunt conectate un numar mare de statii de lucru cu echipamente minime (terminal video, tastatura, dispozitiv de pozitionare mouse si, eventual, un dispozitiv de imprimare) .

În principiu, calculatoarele personale pot fi folosite și ca stații de lucru conectate la unitatea centrală a unui computer corporativ. Domeniul de utilizare a calculatoarelor corporative este implementarea tehnologiilor informaționale pentru a sprijini activitățile de management în marile organizații financiare și industriale, organizarea diverselor sisteme informaționale care deservesc un număr mare de utilizatori într-o singură funcție (sisteme de schimb și bancar, rezervare și vânzarea biletelor pentru prestarea serviciilor de transport către populație etc.).

Supercalculatoare sunt sisteme de calcul cu caracteristici extreme de putere de calcul și resurse de informații. Principala caracteristică aici a fost și este performanța, care este întotdeauna necesară pe termen nelimitat în aplicații deosebit de puternice și critice. Acestea sunt computere foarte puternice, cu performanțe de peste 100 MFLOPS (milioane de operații în virgulă mobilă pe secundă).

Lupta dintre producatorii de supercalculatoare este pentru prima pozitie in topul Top 500 (o lista ordonata a celor mai productive 500 de calculatoare, intocmita de doua ori pe an), adica pentru recordul absolut de performanta. Performanța obținută a depășit de mult un miliard de operațiuni pe secundă -- gigaflop calculatoare. Sunt dezvoltate și create calculatoare care efectuează deja trilioane (!) de operații pe secundă - teraflop calculatoare.

Domeniul de aplicare al supercalculatoarelor este sarcinile de meteorologie, fizica particulelor, modelarea exploziilor nucleare (în condițiile interzicerii testelor la scară completă), colectarea și prelucrarea datelor provenite de la locul operațiunilor militare. Sarcina viitoare este plierea proteinelor. Acesta este un calcul al celor mai probabile configurații ale moleculelor de proteine. De exemplu, o moleculă de hemoglobină, constând din patru unități de 150 de aminoacizi, poate avea cel puțin 10.150 de stări. Este clar că amploarea activităților de birou nu implică utilizarea calculatoarelor din această clasă.

Conceptul de tehnologie informatică este un ansamblu de mijloace tehnice și matematice, metode și tehnici utilizate pentru mecanizarea și automatizarea proceselor de calcul și prelucrare a informațiilor. Baza mijloacelor tehnice ale calculului modern constă în calculatoare electronice (calculatoare), dispozitive de intrare, ieșire, prezentare și transmisie (scanere, imprimante, modemuri, monitoare, plottere, tastaturi, unități de bandă magnetică și de disc etc.), laptopuri, microcalculatoare, caiete electronice etc.

Un computer personal este un desktop sau un microcomputer portabil cu un singur utilizator care îndeplinește cerințele de accesibilitate și universalitate universale.

Baza unui computer personal este un microprocesor. Dezvoltarea tehnologiei și tehnologiei microprocesoarelor a determinat schimbarea generațiilor de PC-uri:

Prima generație (1975 – 1980) – bazată pe MP de 8 biți;

A 2-a generație (1981 – 1985) – bazată pe MP pe 16 biți;

Generația a 3-a (1986 – 1992) – bazată pe MP pe 32 de biți;

Generația a 4-a (din 1993) – bazată pe MP pe 64 de biți.

Astăzi, lumea computerelor este în pragul unei revoluții: procesoarele cu tranzistori de nouă generație și cipuri mobile puternice vor crește performanța laptopurilor, tabletelor și smartphone-urilor cu un ordin de mărime.

Elementele de prelucrare care măsoară 10 și 12 nm vor schimba complet lumea computerelor în anul viitor: grosimea lor este de 10.000 de ori mai mică decât un păr uman (100.000 nm), iar diametrul lor este apropiat de atomii de siliciu (0,3 nm).

Principalii producători de microprocesoare pentru PC-uri în prezent sunt încă:

Intel este un pionier în crearea și producerea de procesoare moderne. Astăzi, cele mai populare pe piața de calculatoare scumpe sunt PC-urile cu procesoare bazate pe arhitectura Intel Core multi-core.

În aprilie 2012, Intel a introdus cea de-a treia generație a familiei de procesoare Intel® Core™ cu patru nuclee, disponibilă în sisteme desktop puternice de calitate profesională și PC-uri all-in-one mobile și subțiri, care sunt primele cipuri din lume construite cu producție de 22 nm. tehnologie și tranzistori tridimensionali Tri-Gate.

AMD (Advanced Micro Deviced) este cel mai real concurent al Intel. Până de curând, a ocupat o nișă pe piața calculatoarelor cu procesoare ieftine, dar rapide, destinate în principal calculatoarelor și upgrade-urilor ieftine.

Odată cu crearea în 1999 a procesoarelor Athlon, procesoarelor Thunderbird, Polamino, Thoroughbred, Barton, iar după 2003, a procesoarelor din seria K8, a început să concureze serios cu Intel. Astăzi, ambele companii produc un produs de bună calitate care poate satisface nevoile aproape oricăror utilizatori pretențioși.

În prezent, aproximativ 85% dintre calculatoarele personale sunt produse pe baza acestor procesoare. În funcție de scopul lor, acestea pot fi împărțite în trei grupuri:

Menaj, destinat consumului de masă și având cea mai simplă configurație de bază;

Scop general, destinat soluționării problemelor științifice, tehnice, economice și de altă natură și instruirii. Această clasă este cea mai răspândită și este deservită, de regulă, de utilizatori neprofesioniști;

Profesionist utilizat în domeniul științific pentru a rezolva probleme complexe de informare și producție. Acestea au caracteristici tehnice ridicate și sunt deservite de utilizatori profesioniști.

În plus, conform designului lor, PC-urile sunt împărțite în:

Calculatoare LAPTOP (calculator „laptop”). Într-un laptop, tastatura și unitatea de sistem sunt realizate într-o singură carcasă, care este închisă deasupra cu un capac cu un afișaj LCD. Majoritatea modelelor nu diferă în bine în parametrii lor tehnici și au afișaje monocrome;

CAIET („caiete”). Ultimele modele au parametri tehnici destul de ridicati, comparabili cu PC-urile de uz general (procesoare Core i7-3612QM, video pana la 6144 Mb, hard disk-uri - HDD peste 600 GB sau SSD pana la 256 GB;

ULTRABUK (English Ultrabook) este un laptop ultra-subțire și ușor, cu dimensiuni și greutate și mai mici în comparație cu subnotebook-urile convenționale, dar în același timp - majoritatea trăsăturilor caracteristice ale unui laptop cu drepturi depline. Termenul a început să se răspândească pe scară largă în 2011, după ce Intel Corporation a prezentat o nouă clasă de PC-uri mobile - ultrabook-uri, un concept de la Intel și Apple, dezvoltat pe baza laptopului Apple MacBook Air lansat în 2008. Ultrabook-urile sunt mai mici decât laptopurile obișnuite, dar puțin mai mari decât netbook-urile. Sunt echipate cu un mic afișaj cu cristale lichide de la 11 la 13,3 inci, sunt compacte - grosime de până la 20 mm și cântăresc până la 2 kg. Datorită dimensiunilor reduse, ultrabook-urile au puține porturi externe și majoritatea nu au o unitate DVD.

Un netbook este un laptop cu performanțe relativ scăzute, conceput în primul rând pentru a accesa Internetul și a lucra cu aplicații de birou. Are o diagonală mică a ecranului de 7-12 inci, consum redus de energie, greutate redusă și cost relativ scăzut.

Principiul de funcționare al computerelor moderne poate fi descris prin următorul algoritm:

eu. Inițializare

După pornirea computerului, încărcarea sistemului de operare și a programului necesar, contorului programului i se atribuie o valoare inițială egală cu adresa primei comenzi a acestui program.

II. Selectarea echipei

CPU efectuează operația de citire a unei comenzi din memorie. Conținutul contorului programului este folosit ca adresă a celulei de memorie.

III. Interpretați comenzile și creșteți contorul de program

Conținutul celulei de memorie citită este interpretat de CPU ca o comandă și plasat în registrul de comenzi. Unitatea de control începe să interpreteze comanda. Pe baza câmpului de cod de operare din primul cuvânt al comenzii, CU-ul determină lungimea acesteia și, dacă este necesar, organizează operații suplimentare de citire până când întreaga comandă este citită de CPU. Lungimea comenzii este adăugată la conținutul contorului programului, iar când comanda este citită complet, adresa comenzii următoare este generată în contorul programului.

IV. Decriptarea comenzilor și executarea comenzilor

Folosind câmpurile de adresă ale instrucțiunii, unitatea de control determină dacă instrucțiunea are operanzi în memorie. Dacă are, atunci pe baza modurilor de adresare specificate în câmpurile de adresă, se calculează adresele operanzilor și se efectuează operații de citire a memoriei pentru citirea operanzilor.

Unitatea de control și ALU efectuează operația specificată în câmpul de cod de operare al comenzii. Registrul de flag al procesorului stochează caracteristicile operației.

V. Dacă este necesar, Controlorul efectuează operația de scriere a rezultatului în memorie.

Dacă ultima comandă nu a fost „oprire procesor”, atunci secvența de operații descrisă este efectuată din nou. Această secvență de operații este numită ciclul procesorului .

În anumite computere, implementarea acestui algoritm poate diferi ușor. Dar, în principiu, funcționarea oricărui computer von Neumann este descrisă de un algoritm similar și este o succesiune de operații destul de simple.

Un PC include trei dispozitive principale: unitate de sistem, tastatură și afișaj . Pentru a extinde funcționalitatea computerului, dispozitivele periferice sunt conectate suplimentar: imprimantă, scanner, manipulatoare etc. Aceste dispozitive fie sunt conectate la unitatea de sistem folosind cabluri prin conectori situati pe peretele din spate al unității de sistem, fie sunt introduse direct în unitatea de sistem. PC-ul are o structură modulară. Toate modulele sunt conectate la magistrala de sistem.

Folosit pentru a controla dispozitivele externe controlere (adaptoare VU) . După ce primește o comandă de la MP, controlerul, funcționând autonom, eliberează MP de îndeplinirea unor funcții specifice pentru întreținerea dispozitivului extern.

Trebuie remarcat faptul că creșterea performanței MP moderne și a anumitor dispozitive externe (memorie principală și externă, sisteme video etc.) a dus la problema creșterii lățimii de bandă a magistralei sistemului la conectarea acestor dispozitive. Pentru a rezolva această problemă, au fost dezvoltate autobuze locale, conectate direct la magistrala MP.

Dispozitivul principal dintr-un PC este unitate de sistem . Este format dintr-un CPU, coprocesor, module permanente și RAM, controlere, unități de disc magnetice, sursă de alimentare și alte module funcționale. Configurația PC-ului poate fi modificată prin conectarea modulelor suplimentare. Pentru a asigura funcționarea coordonată a dispozitivelor PC, placa de bază conține un chipset, de ex. set de microcircuite (cipuri).

Chipsetul determină principalele capacități ale plăcii:

· tipuri de procesoare suportate;

· frecvența maximă a magistralei de sistem;

· logica de comutare a dispozitivelor;

· tipuri suportate și dimensiunea maximă a memoriei principale;

· viteza de lucru cu fiecare tip de memorie;

· suport pentru portul grafic accelerat;

· tipul de interfață de disc și modurile acesteia;

· numărul maxim de sloturi de expansiune;

· Monitorizare PC.

Chipsetul unui PC modern constă de obicei din două cipuri: un pod de nord sau un hub de controler de memorie (Memory Controller Hub, MCH), care servește dispozitive centrale și conține controlere pentru memoria principală, magistrala grafică, magistrala de sistem și magistrala de memorie și un pod de sud (South Bridge) sau I/O Controller Hub (ICH), care conține controlere pentru dispozitive I/O și periferice standard.

Schema funcțională a unui calculator - În funcție de scopul acestuia calculator - Acesta este un dispozitiv universal pentru lucrul cu informații. Conform principiilor proiectării sale, un computer este un model al unei persoane care lucrează cu informații.

Calculator personal(PC) este un computer conceput pentru a servi o stație de lucru. Caracteristicile sale pot diferi de computerele mainframe, dar este capabil din punct de vedere funcțional să efectueze operațiuni similare. După modul de operare, se disting modelele PC desktop (desktop), portabile (laptop și notebook) și de buzunar (palmtop).

Hardware. Deoarece computerul oferă toate cele trei clase de metode de informare pentru lucrul cu date (hardware, software și naturale), se obișnuiește să vorbim despre un sistem informatic ca fiind format din hardware și software care lucrează împreună. Componentele care alcătuiesc hardware-ul unui computer se numesc hardware. Ei efectuează toată munca fizică cu date: înregistrare, stocare, transport și transformare, atât în ​​formă, cât și în conținut, și, de asemenea, le prezintă într-o formă convenabilă pentru interacțiunea cu metodele naturale de informare umană.

Totalitatea hardware-ului unui computer se numește configurația hardware a acestuia.

Software. Programele pot fi în două stări: activ și pasiv. Într-o stare pasivă, programul nu funcționează și arată ca date, al căror conținut este informație. În această stare, conținutul programului poate fi „citit” de către alte programe, cum ar fi cărțile sunt citite și schimbate. Din acesta puteți afla scopul programului și cum funcționează. În starea pasivă, programele sunt create, editate, stocate și transportate. Procesul de creare și editare a programelor se numește programare.

Când un program se află într-o stare activă, conținutul datelor sale este considerat drept comenzi în funcție de care funcționează hardware-ul computerului. Pentru a schimba ordinea de funcționare a acestora, este suficient să întrerupeți execuția unui program și să începeți execuția altuia, care conține un set diferit de comenzi.

Setul de programe stocate pe un computer formează software-ul acestuia. Setul de programe pregătite pentru funcționare se numește software instalat. Setul de programe care rulează la un moment dat sau altul se numește configurație software.

Dispozitiv de calculator. Orice computer (chiar și cel mai mare) este format din patru părți:

• dispozitive de intrare
• dispozitive de procesare a informațiilor
• dispozitive de stocare
• dispozitive de ieșire a informațiilor.

Din punct de vedere structural, aceste părți pot fi combinate într-un singur caz de dimensiunea unei cărți sau fiecare parte poate consta din mai multe dispozitive destul de voluminoase

Configurație hardware de bază pentru PC. Configurația hardware de bază a unui computer personal este setul minim de hardware suficient pentru a începe să lucreze cu un computer. În timp, conceptul de configurație de bază se schimbă treptat.

Cel mai adesea, un computer personal este format din următoarele dispozitive:

• Unitate de sistem
• Monitorizați
• Tastatură

În plus, pot fi conectate și alte dispozitive de intrare și ieșire, cum ar fi difuzoare, o imprimantă, un scanner...

Unitate de sistem- unitatea principală a unui sistem informatic. Conține dispozitive care sunt considerate interne. Dispozitivele conectate extern la unitatea de sistem sunt considerate externe. Termenul de echipament periferic este folosit și pentru dispozitivele externe.
Monitorizați- un dispozitiv pentru reproducerea vizuală a informațiilor simbolice și grafice. Servește ca dispozitiv de ieșire. Pentru PC-urile desktop, cele mai comune monitoare astăzi sunt cele bazate pe tuburi catodice. Seamănă vag cu televizoarele de uz casnic.
Tastatură- un dispozitiv cu tastatură conceput pentru a controla funcționarea unui computer și pentru a introduce informații în acesta. Informațiile sunt introduse sub formă de date de caractere alfanumerice.
Mouse- dispozitiv grafic de control.

Dispozitivele interne ale unui computer personal.
Dispozitivele situate în unitatea de sistem sunt considerate interne. Unele dintre ele sunt accesibile pe panoul frontal, ceea ce este convenabil pentru schimbarea rapidă a mediilor de stocare, cum ar fi dischetele. Conectorii unor dispozitive sunt amplasați pe peretele din spate - sunt utilizați pentru conectarea echipamentelor periferice. Accesul la unele dispozitive ale unității de sistem nu este asigurat - nu este necesar pentru funcționarea normală.

CPU. Microprocesorul este cipul principal al unui computer personal. Toate calculele sunt efectuate în ea. Caracteristica principală a procesorului este frecvența ceasului (măsurată în megaherți, MHz). Cu cât viteza ceasului este mai mare, cu atât performanța procesorului este mai mare. Deci, de exemplu, la o frecvență de ceas de 500 MHz, procesorul își poate schimba
afirmă de 500 de milioane de ori. Pentru majoritatea operațiunilor, un ciclu de ceas nu este suficient, astfel încât numărul de operații pe care un procesor le poate efectua pe secundă depinde nu numai de viteza de ceas, ci și de complexitatea operațiunilor.

Singurul dispozitiv despre care procesorul „o știe de la naștere” este RAM - funcționează împreună cu acesta. De aici provin datele și comenzile. Datele sunt copiate în celulele procesorului (numite registre) și apoi convertite conform conținutului instrucțiunilor. Veți obține o imagine mai completă a modului în care procesorul interacționează cu RAM în capitolele despre principiile fundamentale de programare.

RAM. RAM poate fi considerată ca o gamă largă de celule care stochează date numerice și comenzi în timp ce computerul este pornit. Cantitatea de RAM este măsurată în milioane de octeți - megaocteți (MB).

Procesorul poate accesa orice celulă RAM (octet) deoarece are o adresă numerică unică. Procesorul nu poate accesa un singur bit de RAM, deoarece bitul nu are o adresă. În același timp, procesorul poate schimba starea oricărui bit, dar acest lucru necesită mai multe acțiuni.

Placa de baza. Placa de bază este cea mai mare placă de circuite a unui computer personal. Conține autostrăzi care conectează procesorul cu RAM - așa-numitele autobuze. Există o magistrală de date prin care procesorul copiază datele din celulele de memorie, o magistrală de adrese prin care se conectează la anumite celule de memorie și o magistrală de comandă prin care procesorul primește comenzi de la programe. Toate celelalte dispozitive interne ale computerului sunt, de asemenea, conectate la magistralele plăcii de bază. Funcționarea plăcii de bază este controlată de un chipset cu microprocesor - așa-numitul chipset.

Adaptor video. Un adaptor video este un dispozitiv intern instalat într-unul dintre conectorii de pe placa de bază. Primele computere personale nu aveau adaptoare video. În schimb, o zonă mică a fost alocată în RAM pentru stocarea datelor video. Un cip special (controler video) a citit datele din celulele de memorie video și a controlat monitorul în conformitate cu acestea.

Pe măsură ce capacitățile grafice ale computerelor s-au îmbunătățit, zona de memorie video a fost separată de RAM principală și, împreună cu controlerul video, a fost separată într-un dispozitiv separat, care a fost numit adaptor video. Adaptoarele video moderne au propriul procesor de calcul (procesor video), care a redus sarcina procesorului principal la construirea de imagini complexe. Procesorul video joacă un rol deosebit de important atunci când construiesc imagini tridimensionale pe un ecran plat. În timpul unor astfel de operații, el trebuie să efectueze un număr deosebit de mare de calcule matematice.

La unele modele de plăci de bază, funcțiile adaptorului video sunt îndeplinite de cipuri chipset - în acest caz se spune că adaptorul video este integrat cu placa de bază. Dacă adaptorul video este realizat ca un dispozitiv separat, se numește placă video. Conectorul plăcii video este amplasat pe peretele din spate. La el este conectat un monitor.

Adaptor de sunet. Pentru computerele IBM PC, lucrul cu sunet nu a fost furnizat inițial. În primii zece ani de existență, calculatoarele acestei platforme au fost considerate echipamente de birou și au făcut fără dispozitive de sunet. În prezent, instrumentele audio sunt considerate standard. Pentru a face acest lucru, pe placa de bază este instalat un adaptor de sunet. Poate fi integrat în chipsetul plăcii de bază sau implementat ca o placă plug-in separată numită placă de sunet.
Conectorii plăcii de sunet sunt amplasați pe peretele din spate al computerului. Pentru a reda sunetul, difuzoarele sau căștile sunt conectate la acestea. Un conector separat este destinat pentru conectarea unui microfon. Dacă aveți un program special, acesta vă permite să înregistrați sunet. Există, de asemenea, un conector (ieșire de linie) pentru conectarea la un echipament extern de înregistrare a sunetului sau de reproducere a sunetului (reportatoare, amplificatoare etc.).

HDD. Deoarece RAM-ul computerului este șters atunci când alimentarea este oprită, este necesar un dispozitiv pentru a stoca date și programe pentru o perioadă lungă de timp. În prezent, așa-numitele hard disk-uri sunt utilizate pe scară largă în aceste scopuri.
Principiul de funcționare al unui hard disk se bazează pe înregistrarea modificărilor din câmpul magnetic din apropierea capului de înregistrare.

Parametrul principal al unui hard disk este capacitatea, măsurată în gigaocteți (miliarde de octeți), GB. Dimensiunea medie a unui hard disk modern este de 80 - 160 GB, iar acest parametru este în continuă creștere.

Unitate de dischetă. Pentru a transporta date între computere la distanță, se folosesc așa-numitele dischete. O dischetă standard (dischetă) are o capacitate relativ mică de 1,44 MB. Conform standardelor moderne, acest lucru este complet insuficient pentru majoritatea sarcinilor de stocare și transport de date, dar costul scăzut al suportului și disponibilitatea ridicată au făcut ca dischetele să fie cele mai comune medii de stocare.

Pentru a scrie și a citi datele stocate pe dischete, se folosește un dispozitiv special - o unitate de disc. Orificiul de primire a unității este situat pe panoul frontal al unității de sistem.

Unitatea CD ROM. Pentru a transporta cantități mari de date, este convenabil să utilizați CD-ROM-uri. Aceste discuri pot citi doar date scrise anterior; Capacitatea unui disc este de aproximativ 650-700 MB.

Unitățile CD-ROM sunt folosite pentru a citi CD-uri. Parametrul principal al unei unități CD-ROM este viteza de citire. Se măsoară în mai multe unități. Viteza de citire aprobată la mijlocul anilor 80 este luată ca una. pentru CD-uri muzicale (CD-uri audio). Unitățile CD-ROM moderne oferă viteze de citire de 40x - 52x.
Principalul dezavantaj al unităților CD-ROM - incapacitatea de a scrie discuri - a fost depășit în dispozitivele moderne de scriere o singură dată - CD-R. Există și dispozitive CD-RW care permit înregistrări multiple.

Principiul stocării datelor pe CD-uri nu este magnetic, precum dischetele, ci optic.

Porturi de comunicație. Pentru a comunica cu alte dispozitive, cum ar fi o imprimantă, scaner, tastatură, mouse etc., computerul este echipat cu așa-numitele porturi. Un port nu este doar un conector pentru conectarea echipamentelor externe, deși un port se termină într-un conector. Un port este un dispozitiv mai complex decât un simplu conector, având propriile cipuri și controlat de software.

Adaptor de retea. Adaptoarele de rețea sunt necesare pentru ca computerele să poată comunica între ele. Acest dispozitiv asigură că procesorul nu trimite o nouă porțiune de date către portul extern până când adaptorul de rețea al unui computer vecin nu a copiat porțiunea anterioară în sine. După aceasta, procesatorului i se dă un semnal că datele au fost colectate și pot fi trimise altele noi. Așa are loc transferul.

Atunci când un adaptor de rețea „învață” de la un adaptor vecin că are o bucată de date, o copiază în sine și apoi verifică dacă îi este adresată. Dacă da, le transmite procesorului. Dacă nu, le pune pe portul de ieșire, de unde le va ridica adaptorul de rețea al următorului computer vecin. Acesta este modul în care datele se deplasează între computere până ajung la destinatar.
Adaptoarele de rețea pot fi încorporate în placa de bază, dar sunt instalate mai des separat, sub formă de carduri suplimentare numite plăci de rețea.

Principalele caracteristici ale tehnologiei informatice includ caracteristicile sale operaționale și tehnice, cum ar fi viteza, capacitatea de memorie, precizia de calcul etc.

Performanța computerului este luată în considerare sub două aspecte. Pe de o parte, se caracterizează prin numărul de operații elementare efectuate de procesorul central pe secundă. O operație elementară este înțeleasă ca orice operație simplă, cum ar fi adăugarea, transferul, compararea etc. Pe de altă parte, performanța

Un computer depinde în mod semnificativ de organizarea memoriei sale. Timpul petrecut căutând informațiile necesare în memorie afectează semnificativ viteza computerului.

În funcție de domeniul de aplicare, computerele sunt produse cu viteze care variază de la câteva sute de mii până la miliarde de operații pe secundă. Pentru a rezolva probleme complexe, este posibil să combinați mai multe computere într-un singur complex de calcul cu viteza totală necesară.

Alături de viteză, conceptul este adesea folosit performanţă . Dacă primul este determinat în principal de sistemul de elemente utilizate în computer, atunci al doilea este asociat cu arhitectura sa și tipurile de probleme care se rezolvă. Chiar și pentru un computer, o astfel de caracteristică precum viteza nu este o valoare constantă. În acest sens, ei disting:

performanta de varf, determinat de frecvența tacului procesorului fără a lua în considerare accesul la RAM;

viteza nominală, determinatăținând cont de timpul accesării RAM;

performanta sistemului, determinate ținând cont de costurile de sistem ale organizării procesului de calcul;

operațional, determinată ținând cont de natura sarcinilor care se rezolvă (compunerea, operațiile sau „amestecul” acestora).

Capacitate, sau Memorie determinat de cantitatea maximă de informaţie care poate fi plasată în memoria computerului. De obicei, capacitatea memoriei este măsurată în octeți. După cum sa menționat deja, memoria computerului este împărțită în internă și externă. Memoria internă, sau cu acces aleatoriu, variază în dimensiune pentru diferite clase de mașini și este determinată de sistemul de adresare al computerului. Capacitatea memoriei externe este practic nelimitată datorită structurii bloc și a designului unității detașabile.

Precizia calculelor depinde de numărul de cifre folosite pentru a reprezenta un număr. Calculatoarele moderne sunt echipate cu microprocesoare pe 32 sau 64 de biți, ceea ce este suficient pentru a asigura o precizie ridicată a calculelor într-o mare varietate de aplicații. Cu toate acestea, dacă acest lucru nu este suficient, puteți utiliza o rețea de descărcare dublă sau triplă.

Sistem de comandă - aceasta este o listă de comenzi pe care procesorul computerului este capabil să le execute. Sistemul de comandă determină ce operații specifice poate efectua procesorul, câți operanzi trebuie să fie specificați în comandă și ce tip (format) trebuie să aibă comanda pentru a o recunoaște. Numărul principalelor tipuri de comenzi este mic, cu ajutorul lor, calculatoarele sunt capabile să efectueze operații de adunare, scădere, înmulțire, împărțire, comparare, scriere în memorie, transfer de numere din registru în registru, conversie dintr-un sistem numeric în altul, etc. Dacă este necesar, modificați comenzile, ținând cont de specificul calculelor. De obicei, un computer folosește de la zeci la sute de comenzi (ținând cont de modificarea acestora). În stadiul actual de dezvoltare a tehnologiei informatice, sunt utilizate două abordări principale atunci când se creează un sistem de instrucțiuni procesor. Pe de o parte, aceasta este o abordare tradițională asociată cu dezvoltarea procesoarelor cu un set complet de instrucțiuni - arhitectură CIS(Complete Instruction Set Computer - un computer cu un set complet de instrucțiuni). Pe de altă parte, aceasta este implementarea într-un computer a unui set redus de comenzi simple, dar utilizate frecvent, ceea ce face posibilă simplificarea hardware-ului procesorului și creșterea performanței - arhitectură RISC(Reduced Instruction Set Computer - computer cu un set redus de instrucțiuni).

Costul calculatorului depinde de mulți factori, în special de viteză, capacitatea memoriei, sistemul de comandă etc. Configurația specifică a computerului și, în primul rând, dispozitivele externe incluse în mașină au o mare influență asupra costului. În cele din urmă, costul software-ului afectează semnificativ costul unui computer.

Fiabilitatea computerului - aceasta este capacitatea unei mașini de a-și menține proprietățile în condiții de operare date pentru o anumită perioadă de timp. Următorii indicatori pot servi ca evaluare cantitativă a fiabilității unui computer care conține elemente a căror defecțiune duce la defectarea întregii mașini:

probabilitatea de funcționare fără defecțiuni pentru un anumit timp în condiții de funcționare date;

timpul mediu al computerului între defecțiuni;

timpul mediu pentru restaurarea unei mașini etc.

Pentru structuri mai complexe, cum ar fi un complex de calculatoare sau un sistem, conceptul de „eșec” nu are sens. În astfel de sisteme, defecțiunile elementelor individuale duc la o scădere ușoară a eficienței de operare și nu la o pierdere completă a performanței în ansamblu.

Alte caracteristici ale tehnologiei informatice sunt, de asemenea, importante, de exemplu: versatilitatea, compatibilitatea software-ului, greutatea, dimensiunile, consumul de energie etc. Sunt luate în considerare atunci când se evaluează domenii specifice de aplicație informatică.

Relativ recent, termenul „tehnologie computerizată” a intrat în uz. Această desemnare nu a implicat inițial toate acele aspecte care sunt incluse în ea astăzi. Și, din păcate, majoritatea oamenilor din anumite motive cred că computerele și tehnologia computerelor sunt cuvinte sinonime. Aceasta este în mod clar o eroare.

Tehnologia calculatoarelor: sensul cuvântului

Sensul acestui termen poate fi interpretat în moduri complet diferite, mai ales că diferite dicționare îl pot interpreta în interpretări diferite.

Cu toate acestea, dacă abordăm problema cu un fel de generalizare, putem spune cu siguranță că tehnologia computerelor este un dispozitiv tehnic cu un set de anumite instrumente, tehnici și metode matematice pentru automatizarea (sau chiar mecanizarea) procesării oricăror informații și procese de calcul. sau descriind cutare sau cutare alt fenomen (fizic, mecanic etc.).

Ce este asta în sens larg?

Tehnologia informatică este cunoscută omenirii de mult timp. Cele mai primitive dispozitive care au apărut cu sute de ani î.Hr pot fi numite, de exemplu, același abac chinezesc sau abac roman. Deja în a doua jumătate a mileniului actual, au apărut dispozitive precum scara Knepper, aritmometrul Schickard, calculatorul etc. Judecăți singuri, analogii de astăzi sub formă de calculatoare pot fi, de asemenea, atribuiți în siguranță uneia dintre varietățile tehnologiei informatice. .

Cu toate acestea, interpretarea acestui termen a căpătat un sens mai extins odată cu apariția primelor computere. Acest lucru s-a întâmplat în 1946, când a fost creat primul computer în SUA, notat cu abrevierea ENIAC (în URSS, un astfel de dispozitiv a fost creat în 1950 și se numea MESM).

Astăzi, interpretarea s-a extins și mai mult. Astfel, în stadiul actual de dezvoltare a tehnologiei, se poate determina că tehnologia computerelor este:

• sisteme informatice și instrumente de gestionare a rețelei;
• sisteme automate de control și prelucrare a datelor (informațiilor);
• instrumente automate de proiectare, modelare și prognoză;
• sisteme de dezvoltare software etc.

Instrumente de calcul

Acum să vedem ce este tehnologia computerizată. Baza oricărui proces este informația sau, după cum se spune acum, datele. Dar conceptul de informație este considerat destul de subiectiv, deoarece pentru o persoană un proces poate avea o încărcătură semantică, dar pentru altul nu. Astfel, pentru a unifica datele, s-a dezvoltat care este perceput de orice mașină și este cel mai utilizat pentru prelucrarea datelor.

Dintre instrumentele în sine, se pot evidenția dispozitive tehnice (procesoare, memorie, dispozitive de intrare/ieșire) și software, fără de care tot acest „hardware” se dovedește a fi complet inutil. Este demn de remarcat aici că un sistem de calcul are o serie de trăsături caracteristice, de exemplu, integritate, organizare, conectivitate și interactivitate. Există, de asemenea, așa-numitele sisteme de calcul, care sunt clasificate ca sisteme multiprocesor care oferă fiabilitate și un nivel crescut de performanță indisponibil sistemelor convenționale cu un singur procesor. Și numai în combinația generală de hardware și software putem spune că acestea sunt principalele mijloace de calcul. Desigur, putem adăuga aici metode care oferă o descriere matematică a unui anumit proces, dar acest lucru poate dura destul de mult timp.

Structura calculatoarelor moderne

Pe baza tuturor acestor definiții, putem descrie funcționarea computerelor moderne. După cum am menționat mai sus, ele combină hardware și software și unul nu poate funcționa fără celălalt.

Astfel, un computer modern (tehnologia computerizată) este un set de dispozitive tehnice care asigură funcționarea unui mediu software pentru îndeplinirea anumitor sarcini și invers (un set de programe pentru funcționarea hardware-ului). Prima afirmație este cea mai corectă, nu a doua, deoarece în cele din urmă acest set este necesar special pentru procesarea informațiilor primite și pentru a obține rezultatul.

(tehnologia computerelor) include mai multe componente de bază fără de care niciun sistem nu poate face. Acestea includ plăci de bază, procesoare, hard disk-uri, RAM, monitoare, tastaturi, mouse-uri, periferice (imprimante, scanere etc.), unități de disc etc. În ceea ce privește software-ul, sistemele de operare și driverele ocupă primul loc. Sistemele de operare rulează programe de aplicație, iar driverele asigură funcționarea corectă a tuturor dispozitivelor hardware.

Câteva cuvinte despre clasificare

Sistemele de calcul moderne pot fi clasificate după mai multe criterii:

• principiul de funcționare (digital, analogic, hibrid);
• generații (etape ale creației);
• scop (orientat către probleme, de bază, casnic, dedicat, specializat, universal);
• capabilități și dimensiuni (super-mare, super-mic, cu un singur utilizator sau multi-utilizator);
• conditii de utilizare (acasa, birou, industrial);
• alte caracteristici (număr de procesoare, arhitectură, performanță, proprietăți ale consumatorului).

După cum este deja clar, este imposibil să trasăm limite clare în definirea claselor. În principiu, orice împărțire a sistemelor moderne în grupuri arată încă pur condiționată.

Când luăm în considerare computerele, este obișnuit să se facă distincția între arhitectura și structura lor.

Ce caracteristici ale computerului sunt standardizate pentru a implementa principiul arhitecturii deschise?

Doar descrierea principiului de funcționare a unui computer și configurația acestuia (un anumit set de hardware și conexiuni între ele) sunt reglementate și standardizate. Astfel, computerul poate fi asamblat din componente și piese individuale proiectate și fabricate de producători independenți. Computerul este ușor de extins și actualizat datorită prezenței sloturilor de expansiune interne în care utilizatorul poate introduce o varietate de dispozitive și, prin urmare, poate configura configurația mașinii sale în conformitate cu preferințele sale personale.

Indicați trăsăturile distinctive ale arhitecturii clasice ("von Neumann")?

Arhitectura Von Neumann. O unitate aritmetică-logică (ALU), prin care trece fluxul de date și un dispozitiv de control (CU), prin care trece fluxul de comandă - programul. Acesta este un computer cu un singur procesor. Acest tip de arhitectură include și arhitectura unui computer personal cu o magistrală comună. Toate blocurile funcționale de aici sunt interconectate printr-o magistrală comună, numită și magistrală de sistem.

Din punct de vedere fizic, coloana vertebrală este o linie cu mai multe fire cu prize pentru conectarea circuitelor electronice. Setul de fire trunchi este împărțit în grupuri separate: magistrală de adrese, magistrală de date și magistrală de control.

Dispozitivele periferice (imprimanta etc.) sunt conectate la hardware-ul computerului prin controlere speciale - dispozitive de control al dispozitivelor periferice.

Controlor- un dispozitiv care conectează echipamente periferice sau canale de comunicație cu procesorul central, scutind procesorul de controlul direct al funcționării acestui echipament.

Numiți avantajele arhitecturilor de computere standard și non-standard.

Arhitecturile standard sunt axate pe rezolvarea unei game largi de probleme diferite. În același timp, avantajul în performanța sistemelor de calcul multiprocesor și multi-mașină față de cele cu un singur procesor este evident. La rezolvarea unor probleme specifice, o arhitectură non-standard permite o performanță mai mare.

Numiți cele mai tipice domenii de aplicare ale arhitecturilor de computere standard și non-standard

1. Arhitectura clasică. Acesta este un computer cu un singur procesor. Acest tip de arhitectură include și arhitectura unui computer personal cu o magistrală comună. Dispozitivele periferice (imprimanta etc.) sunt conectate la hardware-ul computerului prin controlere speciale - dispozitive de control al dispozitivelor periferice.

2. Arhitectura multiprocesor. Prezența mai multor procesoare într-un computer înseamnă că multe fluxuri de date și multe fluxuri de comandă pot fi organizate în paralel. Astfel, mai multe fragmente dintr-o sarcină pot fi executate în paralel.

3. Sistem de calcul multi-mașină. Aici, mai multe procesoare incluse într-un sistem de calcul nu au o memorie RAM comună, dar fiecare are propria lor (locală). Fiecare computer dintr-un sistem multi-mașină are o arhitectură clasică, iar un astfel de sistem este utilizat destul de larg. Efectul utilizării unui astfel de sistem de calcul poate fi obținut doar prin rezolvarea unor probleme care au o structură cu totul specială: trebuie împărțit în atâtea subsarcini slab cuplate câte computere există în sistem. Avantajul de viteză al sistemelor de calcul multiprocesor și multi-mașină față de cele cu un singur procesor este evident.

4. Arhitectură cu procesoare paralele. Aici, mai multe ALU funcționează sub controlul unei unități de control. Aceasta înseamnă că o mulțime de date pot fi procesate de un singur program - adică de un singur flux de comenzi. Performanța ridicată a unei astfel de arhitecturi poate fi atinsă numai la sarcini în care aceleași operații de calcul sunt efectuate simultan pe diferite seturi de date de același tip. Mașinile moderne conțin adesea elemente de diferite tipuri de soluții arhitecturale. Există și soluții arhitecturale radical diferite de cele discutate mai sus.

Prezentați meritele arhitecturilor de calculatoare deschise și închise

Avantajele arhitecturii deschise:

Concurența dintre producători a dus la componente de computer mai ieftine și, prin urmare, computerele în sine.

Apariția unui număr mare de echipamente informatice a permis clienților să-și extindă opțiunea, ceea ce a contribuit și la scăderea prețurilor la componente și la creșterea calității acestora.

Structura modulară a computerului și ușurința de asamblare le-au permis utilizatorilor să selecteze în mod independent dispozitivele de care aveau nevoie și să le instaleze cu ușurință, de asemenea, a devenit posibil să-și asambla și să-și actualizeze computerul acasă, fără prea multe dificultăți.

Capacitatea de a face upgrade a dus la faptul că utilizatorii au putut să aleagă un computer în funcție de nevoile lor reale și de grosimea buzunarelor, ceea ce a contribuit din nou la popularitatea tot mai mare a computerelor personale.

Avantajele arhitecturii închise:

Arhitectura închisă nu permite altor producători să lanseze dispozitive externe suplimentare pentru computere, prin urmare, nu există nicio problemă de compatibilitate a dispozitivelor de la diferiți producători.

De ce sunt considerate separat configurațiile hardware și software ale computerului?

Poziția 13 Configurația hardware de bază a unui computer personal

Întrebări pentru auto-exprimare

Descrieți funcțiile procesorului. Indicați principalele caracteristici ale procesorului și valorile tipice ale acestora.

Funcții principale ale procesorului:

Eșantionarea (citirea) comenzilor executate;

Introducerea (citirea) datelor din memorie sau din dispozitivul de intrare/ieșire;

Ieșirea (scrierea) datelor în memorie sau dispozitive de intrare/ieșire;

Prelucrarea datelor (operanzii), inclusiv operațiunile aritmetice asupra acestora;

Adresarea memoriei, adică specificarea adresei de memorie cu care se va efectua schimbul;

Gestionarea întreruperilor și modul de acces direct.

Specificatii procesor:

Numărul de biți al magistralei de date

Numărul de biți din magistrala de adrese

Numărul de semnale de control din magistrala de control.

Lățimea magistralei de date determină viteza sistemului. Lățimea magistralei de adrese determină complexitatea admisă a sistemului. Numărul de linii de control determină varietatea modurilor de schimb și eficiența schimbului de procesor cu alte dispozitive de sistem.

Pe lângă pinii pentru semnalele celor trei magistrale principale, procesorul are întotdeauna un pin (sau doi pini) pentru conectarea unui semnal de ceas extern sau a unui rezonator de cuarț (CLK), deoarece procesorul este întotdeauna un dispozitiv tactat. Cu cât viteza ceasului procesorului este mai mare, cu atât funcționează mai repede, adică execută mai repede comenzile. Cu toate acestea, performanța unui procesor este determinată nu numai de frecvența ceasului, ci și de caracteristicile structurii sale. Procesoarele moderne execută majoritatea instrucțiunilor într-un singur ciclu de ceas și au facilități pentru a executa mai multe instrucțiuni în paralel. Frecvența de ceas a procesorului nu este direct și strict legată de viteza de transmisie pe autostradă, deoarece viteza de transmisie pe autostradă este limitată de întârzierile de propagare a semnalului și de distorsiunea semnalului pe autostradă. Adică, frecvența de ceas a procesorului determină doar performanța sa internă, și nu cea externă. Uneori, viteza de ceas a procesorului are o limită inferioară și o limită superioară. Dacă limita superioară de frecvență este depășită, procesorul se poate supraîncălzi, precum și defecțiuni și, ceea ce este mai neplăcut, acestea nu apar întotdeauna în mod regulat.

Semnal inițial de resetare RESET. Când alimentarea este pornită, în caz de urgență sau când procesorul îngheață, furnizarea acestui semnal duce la inițializarea procesorului și îl obligă să înceapă executarea programului inițial de pornire. O situație de urgență poate fi cauzată de interferența în circuitele de alimentare și de masă, defecțiuni de memorie, radiații ionizante externe și multe alte motive. Ca urmare, procesorul poate pierde controlul asupra programului de execuție și se poate opri la o anumită adresă. Pentru a ieși din această stare, este utilizat semnalul inițial de resetare. Aceeași intrare de resetare inițială poate fi utilizată pentru a notifica procesorului că tensiunea de alimentare a scăzut sub o limită specificată. În acest caz, procesorul execută programul pentru stocarea datelor importante. În esență, această intrare este un tip special de întrerupere radială.

Uneori, cipul procesorului are una sau două intrări de întrerupere radiale pentru a face față situațiilor speciale (de exemplu, pentru o întrerupere de la un temporizator extern).

Magistrala de alimentare a unui procesor modern are de obicei o tensiune de alimentare (+5V sau +3,3V) și un fir comun (împământare). Procesoarele timpurii necesitau adesea mai multe tensiuni de alimentare. Unele procesoare au un mod de consum redus. În general, cipurile de procesor moderne, în special cele cu frecvențe mari de ceas, consumă destul de multă putere. Ca urmare, pentru a menține temperatura normală de funcționare a carcasei, este adesea necesară instalarea de calorifere, ventilatoare sau chiar microfrigidere speciale pe acestea.

Pentru conectarea procesorului la magistrală, se folosesc cipuri tampon care asigură, dacă este necesar, demultiplexarea semnalelor și tamponarea electrică a semnalelor magistralei. Uneori, protocoalele de schimb de pe magistrala de sistem și de pe magistrala procesorului nu coincid unele cu altele, atunci cipurile tampon coordonează și aceste protocoale între ele. Uneori, un sistem cu microprocesor folosește mai multe autostrăzi (de sistem și locale), apoi fiecare dintre autostrăzi are propriul nod tampon. Această structură este tipică, de exemplu, pentru computerele personale.

După pornirea alimentării, procesorul merge la prima adresă a programului de pornire și execută acest program. Acest program este pre-înregistrat în memoria permanentă (nevolatilă). După finalizarea programului inițial de pornire, procesorul începe să execute programul principal aflat în memoria permanentă sau RAM, pentru care selectează pe rând toate comenzile. Procesorul poate fi distras de la acest program prin întreruperi externe sau solicitări DMA. Procesorul selectează instrucțiunile din memorie folosind cicluri de citire pe magistrală. Când este necesar, procesorul scrie date în memorie sau pe dispozitivele I/O utilizând cicluri de scriere sau citește date din memorie sau din dispozitivele I/O utilizând cicluri de citire.

Indicați ce stă la baza împărțirii memoriei computerului în internă și externă. Listați ce este inclus în memoria internă?

Memoria internă a computerului este concepută pentru a stoca programe și date cu care procesorul lucrează direct în timp ce computerul este pornit. În calculatoarele moderne, elementele de memorie internă sunt fabricate pe microcircuite. Memoria externă a computerului este concepută pentru stocarea pe termen lung a unor cantități mari de informații. Oprirea alimentării computerului nu duce la pierderea datelor din memoria externă. Memoria internă constă din RAM, memorie cache și memorie specială.

Descrieți funcțiile RAM. Indicați principalele caracteristici ale RAM și valorile tipice ale acestora.

Memoria cu acces aleatoriu - (RAM, engleză RAM, Random Access Memory - memoria cu acces aleatoriu) este un dispozitiv de stocare rapid de capacitate nu foarte mare, conectat direct la procesor și destinat scrierii, citirii și stocării programelor executabile și a datelor prelucrate de aceste programe. .

RAM este folosită numai pentru stocarea temporară a datelor și a programelor, deoarece atunci când mașina este oprită, tot ce era în RAM se pierde. Accesul la elementele RAM este direct - asta înseamnă că fiecare octet de memorie are propria sa adresă individuală.

Cantitatea de memorie RAM variază de obicei între 32 și 512 MB. Pentru sarcini administrative simple, 32 MB de RAM sunt suficiente, dar sarcinile complexe de proiectare a computerului pot necesita 512 MB până la 2 GB de RAM.

De obicei, memoria RAM este realizată din circuite integrate SDRAM (RAM dinamică sincronă). Fiecare bit de informație din SDRAM este stocat ca sarcină electrică a unui condensator minuscul format în structura cristalului semiconductor. Datorită curenților de scurgere, astfel de condensatoare sunt descărcate rapid și sunt reîncărcate periodic (aproximativ la fiecare 2 milisecunde) cu dispozitive speciale. Acest proces se numește regenerare a memoriei (Refresh Memory). Cipurile SDRAM au o capacitate de 16 - 256 Mbit sau mai mult. Sunt instalate în carcase și asamblate în module de memorie.

Care este scopul memoriei externe? Enumerați tipurile de dispozitive de memorie externă.

Memoria externă (ERAM) este concepută pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, iar integritatea conținutului acesteia nu depinde de pornirea sau oprirea computerului. Spre deosebire de RAM, memoria externă nu are o conexiune directă cu procesorul.

Memoria externă a computerului include:

Unități de hard disk;

Unități de dischetă;

Unități CD;

Unităţi CD magneto-optice;

Unități de bandă magnetică (streamere), etc.

Descrieți principiul de funcționare a unui hard disk. Indicați principalele caracteristici ale hard disk-ului și valorile tipice ale acestora.

Unitate de hard disk - (în engleză HDD - Hard Disk Drive) sau hard disk- acesta este cel mai răspândit dispozitiv de stocare de mare capacitate în care suporturile de informații sunt plăci rotunde de aluminiu - platouri, ambele suprafețe fiind acoperite cu un strat de material magnetic. Folosit pentru stocarea permanentă a informațiilor - programe și date.

Ca o dischetă, suprafețele de lucru ale plotterelor sunt împărțite în piste circulare concentrice, iar pistele în sectoare. Capetele de citire-scriere, împreună cu structura lor de susținere și discurile, sunt închise într-o carcasă închisă ermetic numit modul de date. Când un modul de date este instalat pe o unitate de disc, acesta se conectează automat la un sistem care pompează aer răcit purificat. Suprafața plotterului are un strat magnetic de numai 1,1 microni grosime, precum și un strat de lubrifiant pentru a proteja capul de deteriorare la coborâre și ridicare în mișcare. Când plotterul se rotește, deasupra acestuia se formează un strat de aer, care oferă o pernă de aer pentru ca capul să plutească la o înălțime de 0,5 microni deasupra suprafeței discului.

Unitățile Winchester au o capacitate foarte mare: de la 10 la 100 GB. În modelele moderne, viteza axului (arborele rotativ) este de obicei de 7200 rpm, timpul mediu de căutare a datelor este de 9 ms, iar viteza medie de transfer de date este de până la 60 MB/s. Spre deosebire de o dischetă, un hard disk se rotește continuu. Toate unitățile moderne sunt echipate cu un cache încorporat (de obicei 2 MB), ceea ce le crește semnificativ performanța. Hard disk-ul este conectat la procesor prin controlerul hard diskului.

Ce sunt porturile pentru dispozitive? Descrieți principalele tipuri de porturi.