Внутреннее строение компьютера. Строение персонального компьютера. Строение процессора компьютера

8.2.2. Назначение и структура простейшего процессора.

Центральный процессор- это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

арифметико-логическое устройство;
шины данных и шины адресов;
регистры;
счетчики команд;
кэш - очень быструю память малого объема,
математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему - тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристаллическая пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

Основные характеристики процессора :

Производительность - основная характеристика, показывающая скорость выполнения компьютером операций обработки информации. Она в свою очередь зависит от следующих характеристик:
Тактовая частота - определяет число тактов работы процессора в секунду
Разрядность - определяет размер минимальной порции информации, называемой машинным словом

Адресное пространство - разрядность адресной шины, то есть максимальный объём оперативной памяти, которая может быть установлена на компьютере

8.2.3. Принцип действия процессора.

Процессор является главным элементом ЭВМ. Он прямо или косвенно управляет всеми устройствами и процессами, происходящими в ЭВМ.

В конструкции современных процессоров четко просматривается тенденция постоянного увеличения тактовой частоты. Это естественно: чем больше операций выполняет процессор, тем выше его производительность. Предельная тактовая частота во многом определяется существующей технологией производства микросхем (наименьшими достижимыми размерами элементов, которые определяют минимальное время передачи сигналов).

Кроме повышения тактовой частоты, увеличение производительности процессоров достигается разработчиками менее очевидными приемами, связанными с изобретением новых архитектур и алгоритмов обработки информации. Некоторые из них рассмотрим на примере процессора Pentium (Р5) и последующих моделей.

Перечислим основные особенности процессора Pentium:

конвейерная обработка информации;
суперскалярная архитектура;
наличие раздельных кэш-памятей для команд и данных;
наличие блока предсказания адреса перехода;
динамическое исполнение программы;
наличие блока вычислений с плавающей точкой;
поддержка многопроцессорного режима работы;
наличие средства обнаружения ошибок.

Термин «суперскалярная архитектура» означает, что процессор содержит более одного вычислительного блока. Эти вычислительные блоки чаще называют конвейерами. Заметим, что первая суперскалярная архитектура была реализована в отечественной ЭВМ «Эльбрус-1» (1978 г.).

Наличие в процессоре двух конвейеров позволяет ему одновременно выполнять (завершать) две команды (инструкции).

Каждый конвейер разделяет процесс выполнения команды на несколько этапов (например, пять):

выборка (считывание) команды из ОЗУ или кэш-памяти;
декодирование (дешифрация) команды, т. е. определение кода выполняемой операции;
выполнение команды;
обращение к памяти;
запоминание полученных результатов в памяти.

Для реализации каждого из перечисленных этапов (каждой операции) служит отдельное устройство— ступень. Таким образом, в каждом конвейере процессора Pentium имеется пять ступеней.

При конвейерной обработке на выполнение каждого этапа отводится один такт синхронизирующей (тактовой) частоты. В каждом новом такте заканчивается выполнение одной команды и начинается выполнение новой команды. Такое выполнение команд называют поточной обработкой.

Образно ее можно сравнить с производственным конвейером (потоком), где на каждом участке с разными изделиями выполняют всегда одну и ту же операцию. При этом, когда готовое изделие сходит с конвейера, на него заходит новое, а остальные изделия в это время находятся на разных стадиях готовности. Переход изготавливаемых изделий с участка на участок должен происходить синхронно, по специальным сигналам (в процессоре это такты, формируемые тактовым генератором).

Общее время выполнения одной команды в конвейере с пятью ступенями будет составлять пять периодов тактовой частоты. В каждом такте конвейер будет одновременно обрабатывать (выполнять) пять различных команд. В результате за пять тактов будет выполнено пять команд. Таким образом, конвейеризация увеличивает производительность процессора, но она не сокращает время выполнения отдельной команды. Выигрыш получается за счет того, что обрабатывается сразу несколько команд.

В действительности конвейеризация даже увеличивает время выполнения каждой отдельной команды из-за появления дополнительных расходов, связанных с организацией работы конвейера. При этом тактовая частота ограничивается быстродействием работы самой медленной ступени конвейера.

В качестве примера рассмотрим процесс выполнения команды, у которой длительности выполнения этапов составляют 60, 30, 40, 50 и 20 нс. Примем дополнительные расходы на организацию конвейерной обработки равными 5 нс.

Если бы не было конвейеризации, то на выполнение одной команды потребовалось

60 + 30 + 40 + 50 + 20 = 200 нс.

Если же используется конвейерная организация, то длительность такта должна быть равна длительности самого медленного этапа обработки с добавлением «накладных» расходов, т.е. 60 + 5 = 65 нс. Таким образом, полученное в результате конвейеризации сокращение времени выполнения команды составит 200/65»3,1 раза.

Заметим, что время выполнения конвейером одной команды составляет 5 × 65 = 325 нс. Эта величина существенно больше 200 нс — времени выполнения команды без конвейеризации. Но одновременное выполнение сразу пяти команд дает среднее время завершения одной команды 65 нс.

Процессор Pentium имеет две кэш-памяти первого уровня (они расположены внутри процессора). Как известно, кэширование увеличивает производительность процессора за счет уменьшения числа случаев ожидания поступления информации из медленной оперативной памяти. Нужные данные и команды берутся процессором из быстрой кэш-памяти (буфера), куда они заносятся заранее.

Наличие одной кэш-памяти в предыдущих конструкциях процессоров приводило к возникновению структурных конфликтов. Две команды, выполнявшиеся конвейером, порой одновременно пытались считать информацию из единственной кэш-памяти. Выполнение раздельного кэширования (буферизации) для команд и данных исключает такие конфликты, давая возможность обеим командам выполняться одновременно.

Развитие вычислительной техники идет непрерывно. Постоянно конструкторы ищут новые пути совершенствования своих изделий. Наиболее ценным ресурсом процессоров является их производительность. По этой причине изобретаются разнообразные приемы повышения производительности процессоров.

Одним из таких приемов является экономия времени за счет предсказания возможных путей выполнения разветвляющегося алгоритма. Это осуществляется с помощью блока предсказания адреса будущего перехода. Идея его работы похожа на идею работы кэш-памяти.

Как известно, существуют линейные, циклические и разветвляющиеся вычислительные процессы. В линейных алгоритмах команды выполняются в порядке их записи в оперативной памяти: последовательно одна за другой. Для таких алгоритмов введенный в процессор блок предсказания адреса перехода не может дать выигрыша.

В разветвляющихся алгоритмах выбор команды определяется результатами проверки условий ветвлений. Если ждать окончания вычислительного процесса в точке ветвления и затем выбирать из ОЗУ нужную команду, то неизбежно появятся потери времени из-за непроизводительного простоя процессора (считывание команды из ОЗУ идет медленно).

Блок предсказания адреса перехода работает на опережение и пытается заблаговременно предсказать адрес перехода, чтобы заранее перенести нужную команду из медленной оперативной памяти в специальный быстрый буфер перехода BTB (Branch Target Buffer).

Когда буфер ВТВ содержит правильное предсказание, переход происходит без задержки. Это напоминает работу кэш-памяти, у которой также бывают промахи. Из-за промахов операнды приходится считывать не из кэш-памяти, а из медленной ОП. Из-за этого происходит потеря времени.

Реализацию идеи предсказания адреса перехода осуществляют в процессоре два независимых буфера предварительной выборки. Они работают совместно с буфером предсказания переходов, причем один из буферов выбирает команды последовательно, а второй — согласно предсказаниям ВТВ.

Процессор Pentium имеет два пятиступенчатых конвейера для выполнения операций в формате с фиксированной точкой. Кроме того, в процессоре имеется конвейер с восьмью ступенями для вычислений в формате с плавающей точкой. Такие вычисления требуются при выполнении математических расчетов, а также для быстрой обработки динамических трехмерных цветных изображений.

Развитие архитектуры процессоров идет по пути постоянного увеличения объема кэш-памяти первого и второго уровней. Исключением стал процессор Pentium 4, у которого объем кэш-памяти неожиданно снизился по сравнению с Pentium III.

Для повышения производительности в новых конструкциях процессоров создают две системные шины, работающие с разными тактовыми частотами. Быстрая шина используется для работы с кэш-памятью второго уровня, а медленная — для традиционного обмена информацией с другими устройствами, например ОЗУ. Наличие двух шин исключает конфликты при обмене информацией процессора с основной памятью и кэш-памятью второго уровня, находящейся за пределами кристалла процессора.

Следующие за Pentium процессоры содержат большое число ступеней в конвейере. Это уменьшает время выполнения каждой операции в отдельной ступени, а значит, позволяет поднять тактовую частоту процессора.

В процессоре Pentium Pro (P6) применен новый подход к порядку выполнения команд, последовательно расположенных в ОЗУ.

Новый подход заключается в выполнении команд в произвольном порядке по мере их готовности (независимо от порядка расположения в ОЗУ). Однако конечный результат формируется всегда в соответствии с исходным порядком команд в программе. Такой порядок выполнения команд называется динамическим или опережающим.

Рассмотрим в качестве примера следующий фрагмент учебной программы, записанной на некотором (вымышленном) машинно-ориентированном языке.

r1 ¬mem[r4] Команда 1

r3 ¬r1 + r2 Команда 2

r5 ¬r5 + 1 Команда 3

r6 ¬r6 – r7 Команда 4

Символами r1…r7 обозначены регистры общего назначения (РОН), которые входят в блок регистров процессора.

Символом mem[r4]обозначена ячейка памяти ОЗУ.

Прокомментируем записанную программу.

Команда 1: записать в РОН r1 содержимое ячейки памяти ОЗУ, адрес которой указан в РОН r4.

Команда 2: записать в РОН r3 результат сложения содержимого регистров r1 и r2.

Команда 3: прибавить к содержимому регистра r5 единицу.

Команда 4: уменьшить содержимое РОН r6 на содержимое регистра r7.

Предположим, что при выполнении команды 1 (загрузка операнда из памяти в регистр общего назначения r1) оказалось, что содержимое ячейки памяти mem [r4] отсутствует в кэш-памяти процессора (произошел промах, нужный операнд не был заранее доставлен в буфер из ОЗУ).

При традиционном подходе процессор перейдет к выполнению команд 2, 3, 4 только после того, как данные из ячейки mem[r4] основной памяти поступят в процессор (точнее, в регистр r1). Так как считывание будет происходить из медленно работающей оперативной памяти, этот процесс займет достаточно много времени (по меркам процессора). Все время ожидания этого события процессор будет простаивать, не выполняя полезной работы.

В приведенном примере процессор не может выполнить команду 2 до завершения команды 1, так как команда 2 использует результаты выполнения команды 1. В то же время процессор мог бы заранее выполнить команды 3 и 4, которые не зависят от результата выполнения команд 1 и 2.

В подобных случаях процессор Р6 работает иначе.

Процессор Р6 не ждет окончания выполнения команд 1 и 2, а сразу переходит к внеочередному выполнению команд 3 и 4. Результаты опережающего выполнения команд 3 и 4 сохраняются и извлекаются позднее, после выполнения команд 1 и 2.Таким образом, процессор Р6 выполняет команды в соответствии с их готовностью к выполнению, вне зависимости от их первоначального расположения в программе.

Производительность, безусловно, важный показатель работы ЭВМ. Однако не менее важно, чтобы быстрые вычисления происходили при малом числе ошибок.

В процессоре имеется устройство самотестирования, которое автоматически проверяет работоспособность большинства элементов процессора.

Кроме того, выявление сбоев, произошедших внутри процессора, осуществляется с помощью специального формата данных. К каждому операнду добавляется бит четности, в результате чего все циркулирующие внутри процессора числа становятся четными. Появление нечетного числа сигнализирует о случившемся сбое. Наличие нечетного числа — это как бы появление фальшивой банкноты без водяных знаков.

Единицами измерения быстродействия процессоров (и ЭВМ) могут служить:

МИПС (MIPS— Mega Instruction Per Second)— миллион команд (инструкций) над числами с фиксированной точкой за секунду;
МФЛОПС (MFLOPS— Mega Floating Operation Per Second)— миллион операций над числами с плавающей точкой за секунду;
ГФЛОПС (GFLOPS— Giga Floating Operation Per Second)— миллиард операций над числами с плавающей точкой за секунду.

Имеются сообщения о самом быстром в мире компьютере ASCI White (корпорация IBM), быстродействие которого достигает 12,3 ТФЛОПС (триллиона операций).

studfiles.net

Внутреннее строение компьютера. Строение персонального компьютера

Компьютеры 17 января 2015

Сегодня компьютерные технологии шагают семимильными шагами, и, например, ПК за несколько лет может полностью устареть. А на устаревшем оборудовании многие современные программы будут работать медленно либо совсем не запускаться. Кто-то предложит купить новый компьютер, а кто-то - выполнить апгрейд. И в том и в другом случае требуется знать строение системного блока компьютера.

Общие сведения

Из каких основных частей состоит ваш ПК? Если в общем, то строение компьютера предполагает наличие следующих элементов:

Внутренние устройства системного блока.
Устройства ввода (обычно - клавиатура и мышь, но могут быть дополнены многими другими, например, планшетом для рисования).
Устройства вывода информации (монитор, наушники).
Дополнительные периферийные устройства (кардридеры, ТВ-тюнеры, сетевые адаптеры, USB-модемы).

Строение системного блока компьютера необходимо рассматривать подробно, потому как в него входит множество важных компонентов, прямо или косвенно влияющих на быстродействие системы в целом. К этим компонентам относятся:

Материнская плата.
Центральный процессор.
Оперативная память.
Жесткий диск либо твердотельный накопитель.
Видеоплата.
Звуковая карта.
PCI-устройства.

Строение процессора компьютера

строение процессора компьютера

Считается, что центральный процессор - это самое сложное цифровое устройство в составе компьютера. Изготавливается он в виде кремниевой пластины в корпусе со множеством выводов, которые подключаются к специальному гнезду на материнской плате. На кремний напыляется вещество, воспроизводящее сложную, но очень маленькую по размеру электросхему.

Несколько миллионов элементов (транзисторов, резисторов) входит в строение процессора компьютера. Все детали имеют размер в несколько нанометров. После изготовления устройства на него устанавливается радиатор для отвода тепла и обдувающий вентилятор. При одновременной работе большого числа транзисторов без этого нельзя обойтись.

Строение процессора компьютера настолько высокотехнологично, что только две компании в мире конкурируют в этом сегменте рынка (Intel и AMD).

Видео по теме

Основные характеристики CPU

Главными характеристиками CPU являются тактовая частота, размер кэша, количество ядер. Соответственно, чем выше эти параметры, тем быстрее устройство выполняет вычисления. От тактовой частоты зависит то, сколько логических и арифметических операций может быть выполнено за секунду одним ядром, соответственно, если ядра в компьютере два, то операций за секунду производится в два раза больше.

Кэш предназначен для хранения команд, которые программы отправляют центральному процессору. Обмен информацией с кэшем производится на самой большой скорости. Если его размер будет слишком мал, то и использовать всю скорость процессора не получится.

Строение материнской платы

сстроение материнской платы компьютера

Конечно же, необходимо рассмотреть сстроение материнской платы компьютера. Материнская плата представляет собой сложное устройство с многослойной схемой. На ней расположены основные сокеты для подключения всех остальных компьютерных устройств, наборы логики для того, чтобы все компоненты работали взаимосвязанно, контроллеры основных интерфейсов (звуковая плата, сетевая карта, устройства ввода-вывода). Зачастую на материнской плате могут быть слоты для дополнительных устройств (PSI-e, PCI, USB).

Ключевой компонент материнской платы - чипсет. Это микросхема, выполняющая подключение контроллеров устройств к CPU для их совместного функционирования. Внутреннее строение компьютера целиком определяется именно чипсетом. Например, нельзя в системную плату установить память третьего поколения, если логика поддерживает только вторую, также и со всеми другими устройствами.

Оперативная память

строение компьютера

ОЗУ (RAM) - оперативное запоминающее устройство (random access memory). Описывая внутреннее строение компьютера, этот элемент никак нельзя обойти стороной. В ОЗУ хранятся временные данные и команды процессора, для которых не хватило места в кэше. Самые важные характеристики памяти - частота, объем, поколение и тайминги. При этом планку памяти поколения DDR2 или DDR нельзя установить в разъем DDR3, потому как наборы программной логики для всех этих поколений разные.

Частота и тайминги - самые важные показатели для определения скорости обмена информацией с ОЗУ. Тут действуют два взаимообратных правила. Если частота выше - скорость больше. С таймингами действует обратный закон, поэтому более низкие их показатели предпочтительнее.

Видеокарта

информатика строение компьютера

Строение персонального компьютера в современном мире обязательно предполагает наличие видеокарты. Если говорить простым языком, то это устройство подготавливает и формирует графическую информацию, которая впоследствии отображается на экране.

Видеоадаптер может быть встроен в материнскую плату компьютера либо подключаться к разъему PCI-e. Адаптеры первого типа почти всегда называют бюджетными, они позволяют комфортно работать в офисных программных пакетах, но не формировать сложные трехмерные изображения. Даже если вывод графики таким видеоплатам по зубам, то вряд ли их мощности хватит для уверенного поддержания приемлемого уровня FPS (числа кадров в секунду).

Если рассматривать видеоадаптер, подключаемый к разъему PSI-e, можно сказать, что это дополнительный компьютер, устанавливающийся внутрь системного блока. В его строение также входит процессор (но не CPU, а GPU) с системой охлаждения, видеопамять (GDDR), контроллер, ЦАП и АЦП (цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи).

То, что в строение компьютера входит настолько сложный аппарат, обусловлено повышенными требованиями к ресурсам для отрисовки реалистичной трехмерной графики. Иначе про красоты современных видеоигр придется забыть.

Изучить основные характеристики видеоплаты можно, опираясь на самые важные параметры остальных составных частей, входящих в строение компьютера. Сюда нужно включить частоту видеопроцессора, объем, частоту и пропускную способность видеопамяти. Нельзя не сказать о технологиях SLI и CrossFire. Они позволяют объединить несколько видеоадаптеров для увеличения мощности видеосистемы.

HDD

строение системного блока компьютера

Жесткий диск (Hard Disk Drive) используется для хранения данных. Именно на него устанавливаются ОС, игры, программы, именно на нем хранится музыка, видеозаписи, фотографии. Строение компьютера таково, что любое устройство может быть заменено подобным без проблем, однако после смены HDD теряются все пользовательские данные, потому к устройствам этого типа предъявляются самые высокие требования надежности.

Основные характеристики HDD

Емкость (измеряется в байтах), чем больше этот показатель, тем больше данных может быть записано на накопитель. В современных условиях есть смысл отдавать предпочтение только тем представителям семейства, емкость которых выше 500 Гигабайт.

Скорость шпинделя (измеряется в оборотах в секунду) определяет среднюю скорость доступа к данным. Чем выше эта характеристика, тем быстрее происходит считывание и запись информации. Помните, что большие обороты создают высокий уровень шума.

Интерфейс (тип разъема для подключения к системной плате). Строение персонального компьютера в современном мире таково, что выбрать материнскую плату и жесткий диск так, чтобы они не подходили друг другу, почти невозможно.

Кэш - подобие оперативной памяти. Его предназначение - в сглаживании разницы скоростей чтения и записи. При выборе устройства этот параметр можно не учитывать.

Клавиатура

Строение клавиатуры компьютера

Всё идет вперед, всё развивается, увеличиваются вычислительные мощности процессоров, меняются методические пособия и лекции, по которым преподается информатика. Строение компьютера, однако, располагает одним компонентом, который остается неизменным, - это клавиатура. Она может быть с мембранными клавишами, полумеханическими, механическими или использовать ножничный механизм.

Строение клавиатуры компьютера с мембранным механизмом включает в себя пластиковые конусы и три слоя пленки, на которой расположены контакты. При нажатии на клавишу конус сжимается, закорачивая верхний и нижний контакты. Такие клавиатуры самые дешевые и легкие.

В полумеханических клавиатурах вместо недолговечных напыленных контактов установлены металлические, которые крепятся на печатную плату. Но возврат клавиши в исходное положение и замыкание контактов все так же выполняет пластиковый конус.

Механические клавиатуры в качестве возвратного механизма используют пружину. Они считаются самыми долговечными и надежными. Их срок службы в штатном режиме составляет от 50 до 100 лет. Вес же намного выше, чем у любых других.

Ножничные клавиатуры считаются разновидностью мембранных. Такие чаще всего устанавливают в ноутбуки. Под клавишей, кроме мембраны, находятся две перекрестные планки прямоугольной формы, которые обеспечивают ровный ход, а это в свою очередь защищает от заеданий.

Блок питания

строение компьютера для чайников

Когда описывается анатомия компьютера (или строение компьютера), зачастую информация об этом компоненте вычеркивается. А зря, от блока питания зависит стабильность всей системы.

Основная его характеристика - мощность. Современный рынок предлагает на выбор устройства от 300 до 1600 Ватт. Офисному компьютеру хватит четырехсот, а новейшая игровая система потребует не менее киловатта.

Учитывайте, что ПБ должен не только обеспечивать все компоненты необходимым питанием, но и обладать избыточной мощностью, превышающей штатные показатели на 20%. Дела обстоят так, потому что через время характеристики блоков питания "проседают", и пиковые нагрузки могут вывести устройство из строя.

Как говорит информатика, строение компьютера абсолютно не зависит от выбранного блока питания. Они универсальны и подойдут для любой конфигурации. Однако более мощные блоки питания имеют больший размер и увеличенное число однотипных разъемов. В подавляющем большинстве случаев число разъемов избыточно даже на блоках питания с самой низкой мощностью.

Лучше не использовать дешевые ПБ, которые выпускают производители без имени. На устройства ПК подается низкое напряжение (от 3 до 12 Вольт), и даже незначительное колебание этого показателя может вывести из строя какую-нибудь "железку". Кроме того, на практике подобные блоки питания выдают мощность на четверть меньшую по сравнению с данными в паспорте.

Вместо послесловия

Ликбез на тему "строение компьютера для чайников" завершен. В нем описаны не абсолютно исчерпывающие сведения. В подобных описаниях углубляться можно бесконечно, описывая технические подробности, однако для простого пользователя достаточно той информации, которая подана в этой статье. Разбираясь в устройстве компьютера уже на этом уровне, нельзя называть себя чайником или новичком.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Виды и назначение процессора

Практически каждая деталь в компьютере имеет чрезвычайно важное значение, и стоит лишить материнскую плату того или иного компонента, можно в конечном итоге обнаружить абсолютно неработающий компьютер, даже если была изъята какая-то мелочь. В особенности это относится к процессору, ведь эта, казалось бы, незначительная по своим габаритам деталь ПК является мозгом любого компьютера, хотя и не все правильно понимают назначение процессора.

В первую очередь, выбирая такие комплектующие, следует обращать свое внимание на скорость выполнения задач, ведь в зависимости от мощности данного элемента непосредственно будет зависеть скорость обработки и исполнения различных команд. Но изначально следует вообще разобраться, в чем заключается назначение процессора и что он собой представляет.

Что это такое?

назначение процессора

Центральный процессор предназначается для обработки программного кода. Другими словами, назначение процессора заключается в том, чтобы выполнять все операции, свзяанные с обработкой данных, а также управление работой различных периферийных устройств. Среди основных характеристик данного элемента стоит выделить:

тактовую частоту;
разрядность;
быстродействие.

Именно эти характеристики оказывают непосредственное влияние на стоимость данного устройства, однако не следует забывать и о таком факторе, как бренд, ведь зачастую он также является достаточно важным.

На что влияет каждый параметр?

Быстродействие отвечает за то, какое количество операций может выполняться каждую секунду, а так как назначение центрального процессора заключается в обработке данных, это для него является чрезвычайно важным. Тактовая частота измеряется в МГц. Промежуток времени между двумя импульсами равен одному такту, вследствие чего, чем более производительную модель процессора вы будете использовать, тем меньше ему потребуется тактов для того, чтобы выполнить те или иные действия. Предельно допустимое количество данных, которые может обрабатывать и передавать микропроцессор в одно время – это разрядность.

Какими они бывают?

Первоначально процессоры были одноядерными. То есть при запуске на компьютере одновременно нескольких процедур, казалось, что процессор занимается выполнением всех этих действий одновременно, но в действительности же все действия проводились поочередно, просто на каждую операцию затрачивалось всего несколько долей секунды.

Основные назначения процессора с двумя ядрами уже были значительно расширены, так как все задачи решались одновременно, не говоря уже о том, насколько производительными на сегодняшний день являются устройства, оснащенные четырьмя или же шестью ядрами. Однако не стоит заблуждаться, считая, что количество ядер непосредственно влияет на мощность и скорость работы вашего компьютера, так как не стоит забывать и о том, что и от других параметров зависит то, какие могут иметь процессоры назначение. Характеристика тактовой частоты и разрядности – это также довольно важные параметры, на которые обязательно нужно обращать свое внимание при выборе таких устройств.

Помимо этого, современные процессоры распределяются между собой по производителям. На протяжении десятилетий идут баталии между поклонниками устройств от компаний Intel и AMD, однако ни одна из компаний по сегодняшний день не смогла доказать, что ее бренд является однозначно лучшим.

Также, рассматривая то, какие имеют процессоры назначение и виды, стоит выделить программные системы, которые также именуются таким образом. В частности речь пойдет о текстовых и табличных утилитах.

Текстовый

назначение текстового процессора

Назначение текстового процессора – это написание или же последующая модификация различных документов, а также компоновки макета текста. Также эти утилиты используются для предварительного просмотра документов в том виде, в котором они должны будут печататься.

Стоит отметить тот факт, что назначение текстового процессора в наши дни значительно отличается от того, какие возможности эти устройства имели всего несколько лет назад. Ведь раньше они могли просто набирать и печатать тексты, в то время как сегодня им доступно форматирование шрифтов и абзацев, проверка орфографии, создание таблиц, а также вставка разнообразных графических изображений.

Наиболее известным типом таких процессоров является Microsoft Word. Назначение процессора Word заключается именно в наборе текста, а также его совершенствовании и проверке орфографии. Благодаря широчайшему функционалу, а также тому, что утилита изначально стоит в операционной системе Windows, она сегодня является настолько популярной.

Табличный

назначение табличного процессора

Назначение табличного процессора – это работа с различными электронными таблицами. Изначально такие утилиты предусматривали обработку исключительно двухмерных таблиц, наполненных различными числовыми данными. Однако с течением времени начали появляться различные утилиты, которые помимо этого включали в таблицы также графические, текстовые и еще целый ряд других мультимедийных элементов, расширяющих основное назначение табличного процессора.

Как и в предыдущем случае, наиболее широкое распространение получила программа Microsoft Excel. Назначение табличного процессора Excel заключается в выполнении целого комплекса задач, однако в первую очередь при помощи такого софта осуществляются различного рода вычисления. С давних времен преимущественное большинство расчетов осуществляется именно в табличной форме, в связи с чем такие программы по сегодняшний день являются чрезвычайно востребованными.

Разнообразное назначение табличного процессора обеспечивается тем, что в современном софте используется крайне широкий инструментарий, который включает в себя разнообразные математические функции, позволяющие проводить чрезвычайно сложные финансовые, статистические и прочие расчеты.

Как выбрать?

назначение центрального процессора

Чтобы вы не ошиблись и купили действительно хорошее устройство, которое могло бы всецело удовлетворить ваши нужды, вам следует учитывать такие параметры, как:

высокая тактовая частота;
количество ядер;
частота системной шины;
размер системного КЭШа;
тип кулера.

В зависимости от количества ядер изменяется вероятность того, что ваш процессор сможет тянуть какие-то игры последнего поколения или же самые современные утилиты, предназначенные для работы с различными 3D-моделями. Частота системной шины непосредственно влияет на производительность оборудования, причем не менее важным является и размер системного КЭШа, так как в нем хранится программный код и вся необходимая пользователю информация. Таким образом, чем более быстродействующей будет память, тем более производительным будет и само устройство.

Не менее важно обращать свое внимание на качество установленного кулера, ведь, приобретая последние модели CPU, но не обеспечивая им необходимое охлаждение, в конечном итоге вы рискуете не только не получить удовольствия от современных игр, но еще и нарваться на скоропостижную замену этого компонента, которая будет начинаться с постоянного отключения компьютера.

Какой производитель?

процессоры назначение и виды

Если вас интересуют в преимущественном большинстве случаев разнообразные видеоигры, то в таком случае вам следует сделать выбор в пользу процессоров AMD, так как они отличаются гораздо большей совместимостью с современными видеокартами. При этом стоит отметить, что и стоимость таких устройств при одинаковых характеристиках на порядок меньше по сравнению с устройствами от конкурирующей компании.

Если же вы интересуетесь многозадачностью, то в таком случае вам стоит обратить свое внимание на предложения от компании Intel. Так как процессоры от этой компании функционируют на порядок более быстро и эффективно, а также отличаются большей тактовой частотой по сравнению с предыдущими, пользователи часто отдают предпочтение именно им. Но на самом деле не стоит забывать о том, что и стоимость таких комплектующих приблизительно на 40% выше по сравнению с предложениями от AMD, имеющими аналогичные характеристики.

Intel Core i3

процессоры назначение характеристика

Intel Core i3 – это процессор, назначение и возможности которого на порядок опережали аналогичные модели своего времени. Это был двухъядерный процессор нового поколения, предназначенный для ПК начального уровня. Устройство оснащалось встроенным контроллером оперативной памяти. Стоит отметить, что в таких процессорах присутствует встроенный контроллер модели PCI Express 2.0 x16, и именно за счет него графический ускоритель может непосредственно подключаться к CPU. Для всех моделей данного типа стандартная тактовая частота составляет 133 МГц.

Intel Core i5

Данная серия процессоров отличается продвинутой интеллектуальной производительностью, которая значительно увеличивается в том случае, если появляется необходимость в реализации различных ресурсоемких приложений. Такие устройства могут полностью автоматически распределять доступную мощность между процессами в зависимости от поставленных задач и потребностей пользователя.

Стоит отметить, что в данной серии помимо двухъядерных появились также четырехъядерные модели последнего поколения, а сами устройства активно используются по сегодняшний день в ПК среднего уровня. В процессорах применяется встроенный двухканальный контроллер оперативной памяти, напряжение которого составляет всего 1.6 В. Как и в предыдущем случае, в этом процессоре применяется точно такой же встроенный контроллер, а видеокарта в режиме х16 может подключаться непосредственно к чипу в тех моделях, где присутствует встроенное графическое ядро GMA HD. Для того чтобы обеспечить оптимальный запуск ресурсоемких приложений, в данной линейке процессоров решили реализовать технологию Turbo Boost, в которой осуществляется автоматическое повышение тактовой частоты в случае такой необходимости.

Intel Core i7

назначение табличного процессора excel

Данная серия процессоров включает в себя четырехъядерные и шестиядерные устройства. Данное оборудование представляет собой процессоры последнего поколения, которые используются в персональных компьютерах самого высшего класса.

fb.ru

Тема 5 - Строение ПК

Тема 5. Технические средства реализации информационных процессов.

5.1.История развития ЭВМ; поколения ЭВМ.

5.2.Классификация ЭВМ.

5.3.Основные принципы строения персонального компьютера.

5.4.Микропроцессор.

5.5.Внутренняя память.

5.6.Устройства ввода информации и их характеристики.

5.7.Устройства вывода информации и их характеристики.

5.8.Запоминающие устройства и их характеристики.

5.9.Устройства передачи информации и их характеристики.

5.10.Организационные формы использования и режимы работы ЭВМ.

5.1.История развития ЭВМ. Поколения ЭВМ.

Первое поколение (1946 – середина50-хгодов).

Элементная база: электронно-вакуумныелампы, резисторы и конденсаторы. Габариты: громадные шкафы, занимающие целые залы. Скорость работы:10-20тыс. операций в секунду. Программирование: в машинных кодах.

Второе поколение (конец50-х– конец60-хгодов).

Элементная база: полупроводниковые транзисторы, диоды. Габариты: стойки чуть выше человеческого роста. Производительность: до 1 млн. операций в секунду. Введен принцип разделения времени для совмещения во времени работы разных устройств. Программирование: появились алгоритмические языки. Программы вводились с помощью перфокарт или перфолент. Задачи решались в пакетном режиме: друг за другом по мере освобождения устройств обработки.

Третье поколение (конец60-х– конец70-хгодов).

Элементная база: интегральные схемы. Габариты: схожи с ЭВМ второго поколения. Скорость: несколько миллионов операций в секунду. В структуре ЭВМ появился принцип модульности и магистральности. Увеличился объем памяти, память разделилась на ОЗУ и ПЗУ, появились магнитные диски, ленты, дисплеи и графопостроители. Программирование: такое же, как во втором поколении. Наряду с пакетной обработкой появился режим работы с разделением времени.

Четвертое поколение (от конца70-хпо настоящее время).

Элементная база: большие и сверхбольшие интегральные схемы, содержащие сотни тысяч элементов на одном кристалле. Габариты: персональный компьютер. Скорость: до миллиарда операций в секунду. Программирование: новые языки и среды программирования, новые принципы программирования. Развитие операционных систем, а также широкого класса программ прикладного характера.

Пятое поколение (начало80-хгодов по наше время) – искусственный интеллект.

5.2. Классификация ЭВМ.

Классификация по принципу действия:

-цифровые – вычислительные машины дискретного действия, работающие с информацией, представленной в цифровой (дискретной) форме;

-аналоговые – вычислительные машины непрерывного действия, работающие с информацией, представленной в аналоговой форме;

-гибридные – вычислительные машины смешанного действия, позволяющие обрабатывать информацию, представленную как в цифровой, так и в аналоговой форме.

studfiles.net

Внутреннее строение компьютера. Строение персонального компьютера

Общие сведения

Внутренние устройства системного блока.
Устройства ввода (обычно - клавиатура и мышь, но могут быть дополнены многими другими, например, планшетом для рисования).
Устройства вывода информации (монитор, наушники).
Дополнительные периферийные устройства (кардридеры, ТВ-тюнеры, сетевые адаптеры, USB-модемы).

Материнская плата.
Центральный процессор.
Оперативная память.
Жесткий диск либо твердотельный накопитель.
Видеоплата.
Звуковая карта.
PCI-устройства.

Строение процессора компьютера

строение процессора компьютера

Основные характеристики CPU

Строение материнской платы

сстроение материнской платы компьютера

Оперативная память

строение компьютера

Видеокарта

информатика строение компьютера

HDD

строение системного блока компьютера

Основные характеристики HDD

Клавиатура

Строение клавиатуры компьютера

Блок питания

строение компьютера для чайников

Вместо послесловия

загрузка...

fjord12.ru

Устройство Компьютера. Состав Системного Блока. — Kompsekret

Итак, чтобы изучить устройство компьютера и увидеть состав системного блока, необходимо снять боковую крышку.

1. Корпус

2. Блок питания

3. Центральный Процессор

4. Корпусный вентилятор

5. Модули оперативной памяти

6.Видеокарта

7-8. PCI-устройства

9-10. CD/DVD привод

11. Жесткий диск

12. Материнская плата

1. Корпус

Здесь расположены все перечисленные части компьютера. Бывают различных размеров и форм-факторов. Чем корпус объемней и массивней, тем легче обеспечивать хорошее охлаждение и низкий уровень шума.

3. Блок питания

Один из важнейших компонентов, входящих в состав системного блока, так как обеспечивает питание всех частей компьютера.

Его мощность и качество влияет на состояние всех комплектующих. Некачественный блок питания может являться причиной нестабильной работы компьютера и даже причиной выгорания дорогостоящих деталей. Мощность выбирается в зависимости от целей и назначения компьютера.

Например, для компьютера, используемого в офисах, достаточно будет 300 Вт, а для игровой машины может и 500 Вт не хватить.

3. Центральный процессор

(CPU). Комплектуется охлаждающим радиатором и вентилятором (кулером). Центральный процессор — это главное устройство обработки данных. Именно он выполняет действия, из последовательности которых состоят программы.

Производительность компьютера во многом зависит от быстродействия центрального процессора, которое определяется тактовой частотой работы, разрядностью, архитектурой и количеством ядер.

Сегодня на рынке лидируют два основных производителя: Intel и AMD.

4. Корпусный вентилятор (кулер)

Служит для охлаждения комплектующих компьютера. В некоторых случаях устанавливается два и более вентилятора.

5. Модули оперативной памяти

Оперативная память (ОЗУ, RAM) — отличается высоким быстродействием и используется процессором непосредственно во время работы для кратковременного хранения информации. При выключении источника питания информация, хранящаяся в ОЗУ стирается.

Оперативной памяти никогда не бывает много, поэтому чем ее больше, тем лучше. Сегодня рекомендуется иметь от 2 до 4 Гигабайт оперативной памяти.

6. Видеокарта (видеоадаптер, видеопроцессор)

(Видеоплата, видеоадаптер, videoadapter, videocard)- устройство компьютера, которое отвечает за обработку и вывод графической информации на монитор.

Видеоадаптер имеет свой собственный графический процессор, который обрабатывает 2D/3D графическую информацию. Это снижает вычислительную нагрузку на центральный процессор (CPU).

Для офисных компьютеров подойдет практически любая видеоплата (даже встроенная в материнскую плату), а вот для игровых машин придется приобрести что-нибудь по серьезнее.

7-8. PCI-устройства

PCI-устройства могут включать в себя сетевые карты, TV-тюнеры, платы FireWire (IEEE-1394) и т.д.

9-10. CD/DVD приводы

(CD/DVD-ROM). Осуществляет чтение и запись информации с дисков/на диски CD, DVD и др. Между собой отличаются скоростью чтения и скоростью записи.

11. Жесткий диск

(Винчестер, HDD, harddisk) — это устройство хранения информации на Вашем компьютере. При выключении питания данные не стираются. По сравнению с оперативной памятью скорость работы HDD намного ниже, а объем хранимой информации намного больше.

Емкость жесткого диска измеряется в Гигабайтах или даже в Терабайтах. Естественно, что чем больше объем винчестера, тем больше Вы сможете хранить на своем компьютере документов, программ, игр, фильмов, музыки и т.д.

12. Материнская плата

(Материнка, мather-board) – основной компонент, входящий в состав системного блока. Именно на материнку устанавливаются все комплектующие элементы, входящие в состав ПК.От выбора материнской платы зависит какой именно у Вас будет стоять процессор, оперативная память и т.д.

Прежде чем приступать к выбору и покупке нового компьютера или начинать модернизацию и апгрейд старого, необходимо знать устройство компьютера, т.е. из чего же состоит и как устроен системный блок. Другими словами нужно знать что мы собираемся покупать или модернизировать.

kompsekret.ru

Внутреннее строение компьютера. Строение персонального компьютера

Общие сведения

Внутренние устройства системного блока.
Устройства ввода (обычно - клавиатура и мышь, но могут быть дополнены многими другими, например, планшетом для рисования).
Устройства вывода информации (монитор, наушники).
Дополнительные периферийные устройства (кардридеры, ТВ-тюнеры, сетевые адаптеры, USB-модемы).